Загадка, которую не мог решить Ламарк, решена

 

 

Недавно зоологи из Израиля разгадали одну тайну, которая не давала ученым покоя еще со времен Жана-Батиста Ламарка. Они выяснили, зачем кораллы постоянно совершают ритмичные движения щупальцами, от которых, на первый взгляд, животным нет никакого толка. И вот выяснилось, что если они не будут этого делать, то останутся без дома и без десерта!

Следует заметить, что эту загадку кораллы-гетероксении (Heteroxenia) загадали ученым еще 200 лет назад, рассказывает А. Евсеев (www.pravda.ru). А дело было так. Известный французский ученый-эволюционист Жан Батист Ламарк, наблюдая за их колониями, заметил одну странную вещь: все полипы гетероксений постоянно совершают ритмичные движения щупальцами, как будто они не сидят на месте, а плывут, подобно медузам, в толще воды. Великий ученый так и не понял, зачем они это делают. Согласно его наблюдениям, эти движения не были связаны с охотой, поскольку они происходили и тогда, когда полипы не питались.

Всю свою жизнь Ламарк пытался разгадать эту загадку, но так и не смог. Да что Ламарк — многие поколения зоологов, живших после него, тоже не смогли объяснить это явление. При этом совершенно очевидно, что эти движения щупалец совершаются не просто так, а с какой-то целью: на них расходуется достаточно много энергии. И если кораллы, которые привыкли экономить буквально на всем, все-таки их совершают, значит, они, эти движения, жизненно необходимы для колонии.

И вот недавно, похоже, ученым все-таки удалось разгадать эту интригующую загадку гетероксений. Для этого биологам из Еврейского университета в Иерусалиме (Израиль) пришлось установить круглосуточное наблюдение за колониями, живущими в институтском аквариуме. Эти наблюдения производили с помощью инфракрасной камеры, которая весьма точно фиксировала любое движение как отдельного полипа, так и достаточно крупного участка колонии.

В итоге выяснилось, что гетероксении иногда все-таки отдыхают. Каждые сутки после полудня они перестают сокращать и распускать щупальца. Однако все остальное время полипы без остановки машут щупальцами. Причем, что самое интересное, их движения действительно подчиняются общему ритму: со стороны может показаться, что вся колония танцует какой-то экзотический танец.

Далее исследователи при помощи лазерного устройства, которое может проследить за всеми перемещениями частиц в воде, составили карту течений, создаваемых этими движениями гетероксений. Они выяснили силу создаваемых движением щупалец вихрей, их направление, и другие характеристики данных миниатюрных потоков. В итоге выяснилось, что все эти течения идут исключительно прочь от колонии, то есть гетероксении не притягивают воду, а, наоборот, как бы отталкивают ее.

Однако зачем им это нужно? В статье, посвященной данной работе, которая опубликована в журнале PNAS, ученые предлагают несколько версий. Во-первых, таким образом гетероксении как бы «проветривают» свою колонию. Ведь им, как и всем живым существам, тоже необходим газообмен и освобождение от продуктов обмена веществ. А поскольку они сидячие животные и поэтому не могут встать и уйти в те места, где меньше токсичных отходов и углекислого газа, то им и приходится постоянно отгонять от себя воду с растворенными в ней продуктами их жизнедеятельности. И хотя гетероксении живут в море, а не в пруду, однако и там бывают участки, где вода постоянно застаивается (особенно много таковых внутри рифа, ведь его внешние стенки постоянно отклоняют течения). Вот и приходится справляться с этой проблемой самостоятельно.

Однако это еще не все. Ученые обнаружили, что во время полуденной сиесты у симбиотических зеленых водорослей, которые постоянно живут в телах полипов, фотосинтез протекал достаточно вяло. А вот когда полипы вновь принимались за свою щупальцевую гимнастику, то и активность водорослей возрастала в несколько раз. Исходя из этого, ученые предположили, что, сокращая щупальца, кораллы выводят из тела и окружающей воды избыток кислорода, производимого водорослями, который, будучи в больших концентрациях, подавляет фотосинтез.

Именно поэтому кораллы очень заинтересованы в постоянном фитнесе для щупалец, хотя он и отнимает изрядное количество энергии. Ведь чем активнее происходит фотосинтез у водорослей-симбионтов, тем лучше самим кораллам. Во-первых, эти симбионты произведут больше питательных углеводов, которыми поделятся с хозяином. А во-вторых, используя для фотосинтеза углекислый газ, эти водоросли смещают равновесие в реакции растворения гидрокарбоната кальция в сторону образования извести, из которой кораллы строят свой скелет. То есть, если не будешь махать щупальцами, то останешься без десерта и, что самое печальное, без дома!

Как видите, у гетероксений есть очень веская причина совершать ритмичные движения щупальцами, которые когда-то поставили в тупик самого Жана-Батиста Ламарка. Однако теперь великий биолог может спать спокойно: зоологи наконец-то разгадали тайну, которая мучила его почти всю жизнь…