Вестиментифери - глибоководні Погонофори
Царство: Animalia, Zoobiota = Тварини
Тип: Pogonophora = Погонофори
Перейти до змісту розділу:Погонофори
. У гідротермальних оазах сірководень надходить із чорних курців, а кисень — за рахунок підсмоктування холодної та багатої киснем глибинної води, що оточує зону гідротермальних джерел. Як же сірководень і кисень досягають бактерій, що мешкають у трофосомі у глибині тіла? Виявилося, що обидві речовини транспортуються кровоносною системою. містить дві системи капілярів: одну у щупальцях, а іншу у трофосомі. Мережа капілярів кровоносної системи проникає безпосередньо всередину клітин трофосоми і при цьому така густа, що будь-яку бактерію від найближчого капіляра відокремлює не більше двох інших бактерій. Гемоглобін вестиментифер сполучається і з киснем і з сірководнем, при цьому сірководень оборотно зв'язується з білковою частиною молекули, а кисень з гемом. Бактерії, захищені всередині організму господаря від несприятливих впливів, одержують від нього сірководень та кисень. За рахунок перетравлення частини клітин трофосоми разом з бактеріями господар отримує органічні речовини, які служать єдиним джерелом живлення вестиментифер. Таким чином, співжиття хемосинтезуючих бактерій і вестиментифер є взаємовигідним симбіозом.
Відкриття симбіотрофного (забезпечуваного симбіонтами) харчування у вестиментифер, наштовхнуло дослідників на думку, що так само можуть харчуватися і типові погонофори, відомі задовго до відкриття гідротермальних оаз. У тому організмі є загадковий орган — замкнутий з обох кінців серединний канал. І справді, у клітинах цього органу було знайдено бактерії, що дозволило вважати серединнийканал гомолог трофосоми. Щоправда, бактерії, знайдені у погонофору, - це метанокисляючі бактерії. Вони окислюють метан та за рахунок отриманої енергії синтезують органічну речовину.
Звідки ж береться метан у місцях проживання погонофор? Виявляється, що в таких концентраціях, при яких бактерії здатні не тільки існувати, але ще й «годувати» господаря (близько 1 мл на кубічний дециметр ґрунту), метан може з'явитися внаслідок просочування підводних родовищ нафти і газу. Цікаво, що ті райони, в яких мешкають небагато відносно мілководних видів погонофорів (Північне море, прибережні райони поблизу о. Сахалін, Баренцеве море) - це саме райони, в яких уже ведеться видобуток нафти і газу або відомі їх запаси. Тому житла погонофор перспективні для пошуків підводних покладів цих копалин.
І це було друге відкриття, пов'язане із погонофорами. Виявилося, що за типом харчування вони – автотрофи, що створюють органічні речовини з неорганічних у своєму тілі. У звичайних наземних і водних угрупованнях органічна речовина утворюється рослинами в процесі фотосинтезу і далі мігрує по харчових ланцюгах, поки не зазнає розпаду в організмах тварин, грибів і гетеротрофних бактерій. У спільнотах чорних курців джерело органічної речовини інше – це бактерії, що хемосинтезують. Вони зважені в товщі води, лежать на схилах і живуть усередині вестиментиферу та деяких інших організмів. Решта населення гідротермальних оаз харчується за рахунок цих бактерій. Величезна хемосинтетична продукція забезпечує біомасу гідротермальних угруповань, що в десятки тисяч разів перевищує таку на сусідніх ділянках морського дна. При цьому вестиментифери (разом з бактеріями, що їх населяють) виступають як автотрофні члени спільноти.І решта погонофоров також може справедливо вважатися автотрофами.
Але автотрофами не народжуються. Дослідження яйцеклітин вестиментиферу показало, що бактерій у них немає і, отже, бактерії-симбіонти від матері до потомства не передаються. Звідки ж беруться бактерії, які у клітинах трофосоми вестиментифер? Відповідь це питання вдалося отримати у результаті вивчення личиночного розвитку вестиментифер. Виявилося, що їхні личинки мають нормально розвинений рот та кишечник. Протягом кількох діб вони плавають у товщі води за допомогою віночка вій, потім опускаються на субстрат і повзають поверхнею грунту. Личинки заковтують хемосинтезуючі бактерії із зовнішнього середовища, заражаються ними, після чого рот та анус у молодих вестиментиферів редукуються, а кишечник перетворюється на орган бактеріального харчування – трофосому.
Нещодавні дослідження показали, що личинки типових погонофорів теж мають нормальний рот і кишечник і заражаються метанокислюючими бактеріями із зовнішнього середовища. Цікаво, що трофосома погонофор зберігає просвіт (недаремно ж її раніше називали серединним каналом) і більше схожа на кишечник, ніж сильно видозмінена вестиментифер трофосома.