Погонофоры — вестиментиферы

Царство: Animalia, Zoobiota = Животные

Тип: Pogonophora = Погонофоры

Класс:Pogonophora = Погонофоры

Перейти в оглавление раздела:Погонофоры

....В гидротермальных оазисах сероводород поступает из черных курильщиков, а кислород — за счет подсоса холодной и богатой кислородом глубинной воды, окружающей зоны гидротермальных источников. Как же сероводород и кислород достигают бактерий, обитающих в трофосоме в глубине тела? Оказалось, что оба вещества транспортируются кровеносной системой, которая. содержит две системы капилляров: одну в щупальцах, а другую в трофосоме. Сеть капилляров кровеносной системы проникает непосредственно внутрь клеток трофосомы и при этом так густа, что любую бактерию от ближайшего капилляра отделяет не более двух других бактерий. Гемоглобин вестиментифер соединяется и с кислородом и с сероводородом, при этом сероводород обратимо связывается с белковой частью молекулы, а кислород — с гемом. Бактерии, защищенные внутри организма хозяина от неблагоприятных воздействий, получают от него сероводород и кислород. За счет переваривания части клеток трофосомы вместе с бактериями хозяин получает органические вещества, которые и служат единственным источником питания вестиментифер. Таким образом, сожительство хемосинтезирующих бактерий и вестиментифер является взаимовыгодным симбиозом.

Открытие симбиотрофного (обеспечиваемого симбионтами) питания у вестиментифер, натолкнуло исследователей на мысль, что таким же способом могут питаться и типичные погонофоры, известные задолго до открытия гидротермальных оазисов. В их организме имеется загадочный орган — замкнутый с обоих концов срединный канал. И действительно, в клетках этого органа были найдены бактерии, что позволило считать срединный канал гомологом трофосомы. Правда, бактерии, найденные у погонофор, - это метанокисляющие бактерии. Они окисляют метан и за счет полученной энергии синтезируют органическое вещество.

Откуда же берется метан в местах обитания погонофор? Оказывается, что в таких концентрациях, при которых бактерии способны не только существовать, но еще и «кормить» хозяина (около 1 мл на кубический дециметр грунта), метан может появиться в результате просачивания из подводных месторождений нефти и газа. Интересно, что те районы, в которых обитают немногие относительно мелководные виды погонофор (Северное море, прибрежные районы вблизи о. Сахалин, Баренцево море) - это как раз районы, в которых уже ведется добыча нефти и газа или известны их запасы. Поэтому места обитания погонофор перспективны для поисков подводных залежей этих ископаемых.

И это было второе открытие, связанное с погонофорами. Оказалось, что по типу питания они – автотрофы, создающие органические вещества из неорганических в своем теле. В обычных наземных и водных сообществах органическое вещество образуется растениями в процессе фотосинтеза и далее мигрирует по пищевым цепям, пока не подвергнется распаду в организмах животных, грибов и гетеротрофных бактерий. В сообществах черных курильщиков источник органического вещества другой – это хемосинтезирующие бактерии. Они взвешены в толще воды, лежат на склонах и живут внутри вестиментифер и некоторых других организмов. Все остальное население гидротермальных оазисов питается за счет этих бактерий. Громадная хемосинтетическая продукция обеспечивает биомассу гидротермальных сообществ, в десятки тысяч раз превышающую таковую на соседних участках морского дна. При этом вестиментиферы (вместе с населяющими их бактериями) выступают как автотрофные члены сообщества. И остальные погонофоры тоже могут справедливо считаться автотрофами.

Но автотрофами не рождаются. Исследования яйцеклеток вестиментифер показало, что бактерий в них нет и, следовательно, бактерии-симбионты от матери к потомству не передаются. Откуда же берутся бактерии, живущие в клетках трофосомы вестиментифер? Ответ на этот вопрос удалось получить в результате изучения личиночного развития вестиментифер. Оказалось, что их личинки имеют нормально развитый рот и кишечник. В течение нескольких суток они плавают в толще воды с помощью венчика ресничек, затем опускаются на субстрат и ползают по поверхности грунта. Личинки заглатывают хемосинтезирующие бактерии из внешней среды, заражаются ими, после чего рот и анус у молодых вестиментифер редуцируются, а кишечник превращается в орган бактериального питания - трофосому.

Недавние исследования показали, что личинки типичных погонофор тоже имеют нормальный рот и кишечник и заражаются метанокисляющими бактериями из внешней среды. Любопытно, что трофосома погонофор сохраняет просвет (недаром же ее раньше называли срединным каналом) и больше похожа на кишечник, чем сильно видоизмененная трофосома вестиментифер.

Читать сначала: Погонофоры — вестиментиферы

Источник: http://rybafish.umclidet.com/pogonofory.html