Подпишитесь на научную рассылку Wonder Theory от CNN. Исследуйте вселенную с новостями о захватывающих открытиях, научных достижениях и многом другом.
Си-Эн-Эн —
Удерживающий тепло метан, возможно, наиболее известен своей опасностью для людей и атмосферы Земли, но в темных глубинах океана этот парниковый газ является питательной пищей для некоторых из самых загадочных существ в мире, как показывают новые исследования.
Ученые утверждают, что обнаружили три ранее неизвестных и не имеющих названия вида морских пауков у западного побережья США, которые могут объединяться с бактериями, чтобы существовать за счет газа, выделяющегося на морском дне в редких изучал морские среды обитания, известные как метановые просачивания, находятся на глубине тысяч футов под поверхностью океана.
Согласно исследованию, опубликованному в понедельник в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, в ходе этих симбиотических отношений бактерии занимают пространство на экзоскелетах паука, а взамен микробы преобразуют богатый углеродом метан и кислород в сахара и жиры, которые могут употреблять в пищу пауки.
«Точно так же, как вы едите яйца на завтрак, морской паук пасется на поверхности своего тела и поедает все эти бактерии для питания», — сказала Шана Гоффреди, профессор и заведующая кафедрой биологии в Occidental College в Лос-Анджелесе и главный исследователь исследования. Она сказала, что эта уникальная стратегия питания никогда ранее не наблюдалась у морских пауков.
Другие виды морских пауков имеют больше общего со своими наземными собратьями, используя большие трубчатые клыки для захвата, обездвиживания и высасывания жидкостей из мягкотелой добычи, такой как медузы, объяснил Гоффреди. Но лабораторные наблюдения за новым видом, частью рода Sericosura, показали, что у них нет необходимых придатков для захвата добычи, что делает их более похожими на фермеров, собирающих бактерии, работающие на метане, из собственных тел.
По словам Гоффреди, возможно, пауки и их микробы-автостопщики играют решающую роль в предотвращении попадания метана — природного газа, который, как считается, усугубляет глобальное потепление, — в атмосферу Земли.
«Хотя глубокое море кажется очень далеким, все организмы взаимосвязаны. Несмотря на то, что они маленькие, эти животные оказывают большое влияние на эту среду», — сказал Гоффреди. «Мы никогда не сможем надеяться на устойчивое (использование) океанов, если мы по-настоящему не поймем океаны».
Метановая диета может быть полезна для всех
Солнечный свет не достигает глубоководной экосистемы, где обитает недавно описанный вид пауков Sericosura.
Чтобы выжить в этой темной среде, микробы эволюционировали, чтобы использовать химические вещества — вместо солнечного света — для получения энергии, объяснила морской биолог Николь Дубилье, профессор и директор отдела симбиоза в Институте морской микробиологии Макса Планка в Германии. Дубилье не принимала участия в исследовании.
После того, как морская жизнь умирает, она опускается на морское дно и оказывается погребенной, сказал Дюбилье. В процессе разложения выделяется метановый газ, который выходит через трещины осадка в виде пузырьков. Вместо того чтобы уплывать по прихоти водной толщи, микробы, питающиеся метаном, прикрепляются к морским животным, чтобы оставаться среди пузырьков.
Проанализировав изотопы в тканях пауков, ученые определили, что бактерии не просто подвозили восьминогого друга — он их еще и съедал.
видео
«В этом и заключается вся прелесть симбиоза между ними: бактерии получают эту идеальную зону Златовласки со всем необходимым», — сказал Дубилье. «Даже если 80% популяции будут съедены (пауками), это стоит того, чтобы 20% продолжали выживать и размножаться».
Дюбилье отметил, что хотя эти виды Sericosura являются первыми морскими пауками, пойманными за питанием микробами, работающими на метане, известно, что и другие глубоководные животные, такие как трубчатые черви и губки, разделяют этот редкий рацион.
Гоффреди заявил, что, поскольку глубоководная экосистема, вероятно, играет ключевую роль в предотвращении попадания метана в атмосферу Земли, тот же тип микробов, который обнаружен у пауков Sericosura, можно было бы культивировать для снижения уровня загрязнения воды в других местах.
Еда для следующего поколения морских пауков
Недавно обнаруженные пауки Sericosura полупрозрачны и достигают всего лишь около 0,4 дюйма (1 сантиметра) в длину, поэтому они, вероятно, не могут путешествовать очень далеко, сказал Гоффреди. Фактически, каждый из трех видов морских пауков, собранных для исследования, был из разных районов у побережья Южной Калифорнии и Аляски — подсказка о том, что популяции сильно локализованы.
Поскольку пауки такие маленькие, многие из их органов находятся внутри их конечностей. Чтобы спариться, самки пауков выстреливают сотнями яиц из своих коленных чашечек, которые самцы собирают в мешкообразные пучки, обвивающие их ноги, как браслеты, показало исследование.
Как только из яиц вылупились детеныши, команда Гоффреди заметила, что бактерии, живущие на пауках-отцах, прикрепляются к ним, обеспечивая их ранним источником пищи.
По словам Дюбилье, изучение наследования микробиома у животных может потенциально помочь ученым лучше понять, как, например, кишечные бактерии человека передаются от матери к новорожденному ребенку.
Гоффреди отметил, что дальнейшее исследование морского дна может также выявить дополнительные похожие виды морских пауков.
«Люди склонны думать о глубоководье как о некой однородной экосистеме, но на самом деле это неправда. Существует большое биоразнообразие по регионам, и животные очень локализованы в определенных местах обитания на морском дне», — сказал Гоффреди. «Вы должны быть очень осторожны, если решите использовать морское дно, например, для добычи полезных ископаемых. Мы не хотим нанести какой-либо непоправимый вред определенным местам обитания, которые больше нигде не встречаются».
