Морские пауки дышат с помощью... кишечника: неожиданное открытие
В глубинах океанов Земли водится невероятное множество самых разных существ, но лишь немногие из них выглядят так же странно и необычно, как морские пауки. Эти существа с невероятно длинными ногами, которые даже не принадлежат к классу арахнидов (на самом деле они относятся к многоколенчатым, Pantopoda), передвигаются по дну медленно и очень осторожно. Их пища — неподвижные морские животные, к примеру анемоны и губки, от которых пауки откусывают куски с помощью длинных хоботков и затем размягчают пищеварительным соком. Новое исследование, опубликованное в Current Biology, рассказывает еще об одной странности этих существ: движение крови в их организме осуществляется при помощи не сердца, а… кишок.
Пищеварительный тракт морских пауков устроен достаточно необычно. В крошечном организме мало места для органов, а потому пищеварительная система разветвляется и заполняет пространство внутри тела ног животного, так же как в наших телах это делают кровеносные сосуды. Об этом рассказывает ведущий автор исследования, Артур Вудс из Университета Монтаны.
Как оказалось, кишечник отвечает за транспортировку обогащенной кислородом гемолимфы — эквивалента крови у членистоногих. Для ученых это стало настоящим открытием. Исследовательская группа, состоящая из ученых из Монтаны, Гавайев и Австралии, определила, что морские пауки используют сильные сокращения кишечника, чтобы создавать ток гемолимфы (которая в их организме не распределена по сосудам) по всему телу. У морских пауков есть и сердце, но оно слишком слабое и не может снабжать питанием конечности — так что эту функцию взял на себя кишечник.
Timothy R. DwyerВ результате, эта «насосная система» дополняет дыхательную систему паука. Дышат пауки тоже своеобразно: у них нет жабр, и кислород из воды извлекается путем пассивной диффузии через пористый экзоскелет. Большая часть разновидностей морских пауков (которых насчитывается порядка 1000 видов) меньше мизинца взрослого человека, но некоторые, обитающие в водах близ Антарктиды, могут достигать размера суповой тарелки! Именно тот факт, что для снабжения кислородом большого тела диффузного дыхания хватать никак не должно, и сподвиг ученых провести исследование их дыхательной системы. После экспедиции на исследовательскую станцию в Мак-Мердо в Антарктику, целью которой было изучение этого конкретного случая «полярного гигантизма», исследовательская группа получила некоторое представление о том, как именно морским паукам удается выживать.
Ученые отслеживали поток гемолимфы и растворенного в ней кислорода с использованием трассировщиков и видеомикроскопии у 12 видом морских пауков, собранных как в водах Антарктиды, так и в Орегоне, после чего искусственно манипулировали волнообразными сокращениями кишечника. Они обнаружили, что, по мере того, как пульсация кишечной полости проталкивает пузыри жидкости с частицами растворенной пищи вниз по ноге животного, некоторая масса гемолимфы из того же пространства выкачивается в противоположную сторону. Судя по всему, эти гидравлические манипуляции позволяют пауку направлять богатую кислородом гемолимфу от кончиков ног к остальному телу. В результате, ноги выполняют функциональную роль жабер, поглощая кислород из воды, а кишечник работает как сердце, распределяя кислород в те области организма, где это необходимо.
Timothy R. DwyerЭто открытие являет собой наглядный пример эволюционных «нововведений», которые могут быть распространены и у других членистоногих, но до сих пор игнорируются наукой. Неясно, возникла ли разветвленная структура кишечника специально для транспортировки кислорода по телу, или же эта роль у пищеварительной системы возникла как пассивный фактор, когда в холодных водах пауки начали вырастать до больших размеров. В любом случае, это в очередной раз доказывает невероятную способность живых организмов приспосабливаться даже к самым тяжелым условиям весьма необычными способами.
