Вони не їдять. Вони не випорожнюються. Вони просто сидять там.
Дивна група хробаків гніздиться у темних глибинах океану. Вчені називають їх бородатими хробаками. Їхня родина — Siboglinidae. Це багатоклітинні морські черв’яки, що мешкають на дні океану по всьому світу. Кожен із них живе у довгій захисній трубочці. Це осілий спосіб життя. Жодних поневірянь. Просто очікування.
Загальна назва походить від передньої частини тіла. У багатьох видів безліч перистих щупалець. Вони схожі на бороду. Звідси й назва. Але ця «борода» потрібна не лише для догляду за собою. Вона слугує для харчування.
Тут цікаво. Бородаті черв’яки – єдині багатоклітинні тварини, які у дорослому віці не мають рота та анального отвору. Подумайте про це. Решта тварин на Землі переробляють їжу через відкриті системи. Ви їсте тут, а виходьте там. Бородаті черв’яки порушують це правило.
Їхній розвиток розповідає цю історію. Кишечник формується у ембріона. На перший погляд він виглядає нормально. Однак у міру дорослішання черв’яка кишечник зникає. Зникає назавжди. Дорослі особини залежить від симбіотичних бактерій для виживання. Ці бактерії живуть усередині черв’яка та перетворюють хімічні речовини з навколишнього середовища на енергію. Це дозволяє їм процвітати навіть у місцях, де немає сонячного світла.
Самці та самки виглядають однаково. Візуально їх неможливо розрізнити. Вони ділять ту саму трубочку. Єдина відмінність полягає у репродуктивному.
Ця адаптація дозволяє бородатим черв’якам займати екологічні ніші, недоступні іншим тваринам. Вони живуть поруч із гідротермальними джерелами та холодними просочуваннями. Ці райони багаті на сірку і сірководень. Токсично більшість живих істот. Але є паливом для бактерій-партнерів.
Чому це важливо? Це кидає виклик нашому розумінню біології тварин. Це показує, що життя може виживати без травного тракту. Це перевизначає саме поняття тварини.
Бородаті черв’яки — це більше, ніж просто цікавий факт. Це свідчення винахідливості еволюції. Це свідчить, що складність необов’язково потребує очевидної структури. Іноді найефективніше рішення — відмовитися від усього, що, на вашу думку, вам необхідно.
«Бородати черв’яки – єдині багатоклітинні тварини, які не мають рота або анального отвору в дорослому стані».
Це відкриття змушує нас переосмислити межі життя. Якщо тварини можуть жити без рота, що ще можливе в недосліджених глибинах океану? Відповіді все ще приховані у бруді.
Таксономічна історія бармучих черв’яків (beard worms) — це приклад наукової плутанини. У 1914 році французький біолог Моріс Коалері описав Siboglinum weberi з Малайського архіпелагу. Він відніс його до нового сімейства Siboglinidae. Через 19 років в Охотському морі був спійманий Lamellisabella zachsi. У 1937 році він отримав власний клас Pogonophora.
Десятиліттями їх розглядали як окремі сутності. Потім у 1955 році з’явилися докази, що пов’язують Siboglinum і Lamellisabella. Вони відносяться до типу Pogonophora.
Секвенування ДНК змінило все наприкінці 1990-х. До 2001 року генетичні дані вказали на те, що Pogonophora і Vestimentifera належать до сімейства Siboglinidae. В даний час це сімейство включає 34 роди та близько 120 видів.
Вони не просто дива. Ці черв’яки відокремилися від інших багатощетинкових у період кембрію, понад 500 мільйонів років тому. Це робить їх давньою кревною лінією, схованою під морем.
Де шукати глибоководних жуків
Бармучі черв’яки процвітають у суворих умовах. Більшість живуть на континентальних схилах на глибині менше 1000 метрів над рівнем моря. Вони концентруються поблизу центрів дифузії, гідротермальних джерел та виходів метану.
Проте глибина перестав бути жорстким обмеженням. Деякі види мешкають у мілководних районах на глибині менше 100 метрів. Деякі особини мешкають у глибоководних районах на висоті від 7000 до 10000 метрів. Це недалеко від дна найглибших океанів у Тихому та Індійському океанах.
Нерівномірний розподіл. Багато пологів мають уривчасте поширення. Це не повсюдно. Але там, де вони існують, вони домінують у певних екологічних нішах, які визначаються хімічною енергією, а не сонячним світлом.
Природна історія та механізми харчування
Найвизначнішою особливістю є чубчик щупалець. Кількість щупалець пропорційна розміру тіла. Це не просто прикраси. Вони мають свої органи.
Усередині кожного щупальця знаходяться кровоносні судини. Ця структура безперервна із порожниною тіла. Щупальці покриті рядами дрібних одноклітинних поверхонь. Вони зчіплюються, утворюючи тонкий фільтр у порожнині щупальця.
Система циркуляції води. Пучок вій біля основи кожного кінчика створює електричний струм. Цей потік приваблює мікроорганізми та поживні речовини. Маленька сітка вловлює їх.
Голкоподібні серцеві фільтри діють як складні екрани з урахуванням дії вій і переробляють поживні речовини безпосередньо з морської води.
Залізисті клітини в основі спини можуть виділяти травні ферменти. Всмоктування відбувається безпосередньо через поверхню. Піноцитоз дозволяє дрібним частинкам їжі проникати у зовнішній шар «вух» (щупалець). Також відбувається пряме проникнення амінокислот із морської води.
Відпрацьована вода зливається через певні отвори на дні щупалець. Немає сміливості. Немає анального отвору.
Розмноження та розвиток ембріона
Розмноження статеве. Самки відкладають високожовтні яйця в передній частині яйцеводи. Самець випускає пакет сперми у воду.
Сперма потрапляє до маткових труб жінки. Вона розпадається на окремі сперматозоїди. Запліднення відбувається усередині труби.
Розвиток було дивним шляхом. Дроблення виробляє симетричний ембріон. Ентодерма починається з клітин, що містять жовток. Вони утворюють первинний кишечник.
Кишечник зникає. Жовток зникає.
Важливо те, що рот та анальний отвір ніколи не розвиваються. Натомість утворюється вторинна порожнина тіла. Вона відокремлена від целомического мішка, що спочатку був прикріплений до первинного кишечника.
Личинка з’являється з двома віями та трьома сегментами. Вона може плавати. Вона зросла. Ми ніколи не будували травного тракту, який був у наших предків.
Форми та функції під екстремальним тиском
Довжина тіла сильно варіюється. Деякі види мають довжину лише кілька сантиметрів. Lamellibrachia barhami досягає до 2,5 метрів. Діаметр варіюється від 0,06 мм до 4 див.
Тіло поділено на три різні частини.
- Карпакс (Carapace): Маленька передня частина. Має щупальця.
- Медіатор (Mediator): Середня частина. Включає поводи (френум).
- Сервісне тіло (Service body): Довге тіло. Займається структурною підтримкою.
Кожен сегмент має власну порожнину тіла. Френум (або повідець) – це пара хітинових гребенів. Вони тягнуться до спини і сходяться на середній лінії живота. Ця структура утримує хробака на кінці труби.
Опції розділені смугами. Ці гребені містять платівки з дрібними зубцями. Деякі частини мають борозенки із неглибокими складками на кінцях.
Трубка виготовлена з хітину. Спеціальні залози виділяють її. Нижня частина поринула у бруд. Хардкорна трубка просвердлює дірку в бугристому дереві.
Черв’як ніколи не залишає слухавку. Вони рухаються всередині.
Стінка тіла має епідермальний шар, покритий кутикулою. Нижче знаходяться поздовжні м’язові клітини. Нервова система є безперервною мережею всередині епідермісу. Органів почуттів немає.
Кровоносна система проста. Дві довгі кровоносні судини проходять через тіло. Штурхають кров уперед. Інша людина тягне її назад. Гемоглобін надає крові кольору.
Кровоносні судини, що прямують вперед біля основи щупальця, стають м’язовим серцем. Воно хитає кров у свої щупальця.
Виділення відбувається через пару бруньок. Ці целомические трубки з’єднують порожнину тіла із зовнішнім світом.
Репродуктивна система складається з кількох залоз, розташованих на тілі. У самок яєчники перебувають у передній частині тіла. Маткові труби знаходяться у середині.
У самців яєчка розташовані ззаду. Сім’явивідна протока знаходиться спереду. Сперма утворюється у капсулах у цих трубах.
Важко уявити істоту, яка їсть власну шкіру і думає, що вона зламана. План тіла виглядає незавершеним. Немає сміливості. Немає анального отвору. Все, що потрібно, – це труба та фільтр.
Але це працює. Навіть у темряві, під високим тиском і без сонячного світла, ця модель не дала збоїв. Це процес адаптації, відточений за 500 мільйонів років. Метро не в’язниця. Це якір. Комаха залишається на місці. Море приносить нам їжу.
Ми знаємо генетику. Ми знаємо анатомію. Однак конкретні хімічні взаємодії, які дозволяють цим хробакам розмножуватися без шлунково-кишкового тракту, частково неясні. Труба залишається закритою. Щупальці колихалися в темряві. Ми спостерігаємо їх здалеку та вимірюємо те, що на картинці, але ми ніколи не бачимо весь організм на задньому плані.
