Они не едят. Они не испражняются. Они просто сидят там.
Странная группа червей гнездится в тёмных глубинах океана. Учёные называют их бородатыми червями. Их семейство — Siboglinidae. Это многоклеточные морские черви, обитающие на дне океана по всему миру. Каждый из них живёт в длинной защитной трубочке. Это оседлый образ жизни. Никаких скитаний. Просто ожидание.
Общее название происходит от передней части тела. У многих видов множество перистых щупалец. Они похожи на бороду. Отсюда и название. Но эта «борода» нужна не только для ухода за собой. Она служит для питания.
Здесь становится интересно. Бородатые черви — единственные многоклеточные животные, которые во взрослом возрасте не имеют рта и анального отверстия. Подумайте об этом. Все остальные животные на Земле перерабатывают пищу через открытые системы. Вы едите здесь, а выходите там. Бородатые черви нарушают это правило.
Их развитие рассказывает эту историю. Кишечник формируется у эмбриона. На первый взгляд, он выглядит нормально. Однако по мере взросления червя кишечник исчезает. Исчезает навсегда. Взрослые особи зависят от симбиотических бактерий для выживания. Эти бактерии живут внутри червя и преобразуют химические вещества из окружающей среды в энергию. Это позволяет им процветать даже в местах, где нет солнечного света.
Самцы и самки выглядят одинаково. Визуально их невозможно различить. Они делят одну и ту же трубочку. Единственное различие заключается в репродуктивном.
Эта адаптация позволяет бородатым червям занимать экологические ниши, недоступные другим животным. Они живут рядом с гидротермальными источниками и холодными просачиваниями. Эти районы богаты серой и сероводородом. Токсично для большинства живых существ. Но служит топливом для бактерий-партнёров.
Почему это важно? Это бросает вызов нашему пониманию биологии животных. Это показывает, что жизнь может выживать без пищеварительного тракта. Это переопределяет само понятие животного.
Бородатые черви — это больше, чем просто любопытный факт. Это свидетельство изобретательности эволюции. Это доказывает, что сложность не обязательно требует очевидной структуры. Иногда самое эффективное решение — отказаться от всего, что, как вы думали, вам необходимо.
«Бородатые черви — единственные многоклеточные животные, которые не имеют рта или анального отверстия во взрослом состоянии».
Это открытие заставляет нас переосмыслить пределы жизни. Если животные могут жить без рта, что ещё возможно в неисследованных глубинах океана? Ответы всё ещё скрыты в грязи.
Таксономическая история бармучих червей (beard worms) — это пример научной путаницы. В 1914 году французский биолог Морис Коалери описал Siboglinum weberi из Малайского архипелага. Он отнес его к новому семейству Siboglinidae. Спустя 19 лет в Охотском море был пойман Lamellisabella zachsi. В 1937 году он получил собственный класс Pogonophora.
Десятилетиями их рассматривали как отдельные сущности. Затем в 1955 году появились доказательства, связывающие Siboglinum и Lamellisabella. Они относятся к типу Pogonophora.
Секвенирование ДНК изменило всё в конце 1990-х годов. К 2001 году генетические данные указали на то, что Pogonophora и Vestimentifera принадлежат к семейству Siboglinidae. В настоящее время это семейство включает 34 рода и около 120 видов.
Они не просто диковинки. Эти черви отделились от других многощетинковых в период кембрия, более 500 миллионов лет назад. Это делает их древней кровной линией, скрытой под морем.
Где искать глубоководных жуков
Бармучие черви процветают в суровых условиях. Большинство обитает на континентальных склонах на глубине менее 1000 метров над уровнем моря. Они концентрируются вблизи центров диффузии, гидротермальных источников и выходов метана.
Однако глубина не является жестким ограничением. Некоторые виды живут в мелководных районах на глубине менее 100 метров. Некоторые особи обитают в глубоководных районах на высоте от 7000 до 10000 метров. Это недалеко от дна самых глубоких океанов в Тихом и Индийском океанах.
Неравномерное распределение. Многие роды имеют прерывистое распространение. Это не повсеместно. Но там, где они существуют, они доминируют в определенных экологических нишах, определяемых химической энергией, а не солнечным светом.
Естественная история и механизмы питания
Самой примечательной особенностью является хохолок щупалец. Количество щупалец пропорционально размеру тела. Это не просто украшения. Они питают свои органы.
Внутри каждого щупальца находятся кровеносные сосуды. Эта структура непрерывна с полостью тела. Щупальца покрыты рядами мелких одноклеточных поверхностей. Они сцепляются, образуя тонкий фильтр в полости щупальца.
Система циркуляции воды. Пучок ресничек у основания каждого кончика создает электрический ток. Этот поток привлекает микроорганизмы и питательные вещества. Маленькая сетка улавливает их.
Иглообразные сердечные фильтры действуют как сложные экраны на основе действия ресничек и перерабатывают питательные вещества непосредственно из морской воды.
Железистые клетки у основания спины могут выделять пищеварительные ферменты. Всасывание происходит непосредственно через поверхность. Пиноцитоз позволяет мелким частицам пищи проникать во внешний слой «ушей» (щупалец). Также происходит прямое проникновение аминокислот из морской воды.
Отработанная вода сливается через определенные отверстия на дне щупалец. Нет смелости. Нет анального отверстия.
Размножение и развитие эмбриона
Размножение половое. Самки откладывают высокожелточные яйца в передней части яйцевода. Самец выпускает пакет спермы в воду.
Сперма попадает в маточные трубы женщины. Она распадается на отдельные сперматозоиды. Оплодотворение происходит внутри трубы.
Развитие следовало странному пути. Дробление производит симметричный эмбрион. Энтодерма начинается с клеток, содержащих желток. Они формируют первичный кишечник.
Кишечник исчезает. Желток исчезает.
Важно то, что рот и анальное отверстие никогда не развиваются. Вместо этого образуется вторичная полость тела. Она отделена от целомического мешка, который изначально был прикреплен к первичному кишечнику.
Личинка появляется с двумя ресничками и тремя сегментами. Она может плавать. Она выросла. Мы никогда не строили пищеварительный тракт, который был у наших предков.
Формы и функции под экстремальным давлением
Длина тела сильно варьируется. Некоторые виды имеют длину всего несколько сантиметров. Lamellibrachia barhami достигает до 2,5 метров. Диаметр варьируется от 0,06 мм до 4 см.
Тело разделено на три разные части.
- Карпакс (Carapace): Маленькая передняя часть. Имеет щупальца.
- Медиатор (Mediator): Средняя часть. Включает поводья (френум).
- Сервисное тело (Service body): Длинное тело. Занимается структурной поддержкой.
Каждый сегмент имеет свою полость тела. Френум (или поводок) — это пара хитиновых гребней. Они тянутся к спине и сходятся в средней линии живота. Эта структура удерживает червя на конце трубы.
Опции разделены полосами. Эти гребни содержат пластинки с мелкими зубцами. Некоторые части имеют бороздки с неглубокими складками на концах.
Трубка сделана из хитина. Специальные железы выделяют её. Нижняя часть погрузилась в грязь. Хардкорная трубка просверливает дыру в бугристом дереве.
Червь никогда не покидает трубку. Они перемещаются внутри.
Стенка тела имеет эпидермальный слой, покрытый кутикулой. Ниже находятся продольные мышечные клетки. Нервная система представляет собой непрерывную сеть внутри эпидермиса. Органов чувств нет.
Кровеносная система проста. Два длинных кровеносных сосуда проходят через тело. Толкают кровь вперед. Другой человек тянет её назад. Гемоглобин придает крови цвет.
Кровеносные сосуды, текущие вперед у основания щупальца, становятся мышечным сердцем. Оно качает кровь в свои щупальца.
Выделение происходит через пару почек. Эти целомические трубки соединяют полость тела с внешним миром.
Репродуктивная система состоит из пары желез, расположенных на теле. У самок яичники находятся в передней части тела. Маточные трубы находятся в середине.
У самцов яички расположены сзади. Семявыносящий проток находится спереди. Сперма образуется в капсулах в этих трубах.
Трудно представить существо, которое ест собственную кожу и думает, что оно сломано. План тела выглядит незавершенным. Нет смелости. Нет анального отверстия. Все, что нужно, — это труба и фильтр.
Но это работает. Даже в темноте, под высоким давлением и без солнечного света эта модель не дала сбоев. Это процесс адаптации, отточенный за 500 миллионов лет. Метро не тюрьма. Это якорь. Насекомое остается на месте. Море приносит нам пищу.
Мы знаем генетику. Мы знаем анатомию. Однако конкретные химические взаимодействия, которые позволяют этим червям размножаться без желудочно-кишечного тракта, частично неясны. Труба остается закрытой. Щупальца колыхались в темноте. Мы наблюдаем их издалека и измеряем то, что на картинке, но мы никогда не видим весь организм на заднем плане.
