Maleńkie stworzenia morskie budują olbrzymie, fantastyczne domy, by chronić się i zdobywać pokarm


Jerry A. Coyne 2020-06-25

Zdjęcie nagiej osłonicy z Ocean.
Zdjęcie nagiej osłonicy z Ocean.

Ze wszystkich postów, jakie napisałem o zdumiewających rzeczach, jakie robią zwierzęta, dając tym świadectwo o mocy doboru naturalnego, to jest być może najbardziej zdumiewające. Dotyczy bardzo małego zwierzęcia, Bathochordaeus stygius, „ogonicy olbrzymiej”, która jest wolno pływającą morską osłonicą, strunowcem z tego samego typu jak ludzie. Ma około 4 cm długości, z „tułowiem”, gdzie mieszczą się narządy, i ogonem, który pompuje wodę, by pomóc jej w zdobywaniu jedzenia. Ogon zawiera strunę grzbietową (sztywny pręt, jaki mamy jako embriony; który rozwija się w nasz kręgosłup), jak również mięśnie, niezbędne do czynności opisanych poniżej.

Rzadko jednak znajduje się „nagie” ogonice, bo budują one nie jeden, ale dwa domy dla siebie z glikozoaminoglikanów (śluzu), wielki, podobny do sieci dom o szerokości około metra oraz mniejszy, złożony dom (o szerokości około 10 cm), w których zwierzę mieszka. A oba domy są budowane i porzucane codziennie!


Z nowego artykułu w „Nature” dowiadujemy się, jak badacze użyli nowego, laserowego aparatu do obserwacji wolno pływających zwierząt z wybrzeży Australii, by zbadać strukturę wewnętrznego domu i pokazać, jak działa. Ten wewnętrzny dom, znany od dawna, służy nie tylko do ochrony zwierzęcia (ma nawet właz ewakuacyjny, którego używa, kiedy pozbywa się wewnętrznego domu lub kiedy coś w niego uderza), ale głównie do gromadzenia małych organicznych cząstek pokarmu, które po przesunięciu przez kilka komór za pomocą ruchów ogona, docierają do sieci koło tułowia, gdzie zwierzę je zjada. 


Grupa na ogół pracowała w Monterey Bay Aquarium w Kalifornii i stworzyła to cudowne, 4-minutowe wideo, w którym podsumowują wyniki badania:



Można także przeczytać krótkie streszczenie w „New York Times”, ale pomija naprawdę interesującą informację (którą dostarczę tutaj).



Warning: min(): Array must contain at least one element in /shared/www/webnews.textalk.com/20200311142944-903d173/www/pl/include/print_article_content.php on line 297

The Sea’s Weirdest Creatures, Now in ‘Staggering’ Detail

Można przeczytać artykuł klikając na pdf tutaj. Nie pomińcie pięciu wideo, tutaj, szczególnie tego, które pokazuje jak użyli barwionej wody, by śledzić przepływ wody przez dom.  



Zewnętrzna sieć (“oh”) na ilustracji (a) poniżej przypuszczalnie służy odstraszaniu drapieżników, takich jak ryby i meduzy (jak to również robi dom wewnętrzny), ale także służy do chwytania większych cząstek pokarmu, których ogonica nie mogłaby zjeść i które zatkałyby filtr. Otacza wewnętrzny dom, który jest dość złożony i służy głównie jako miejsce filtrowania organicznych drobinek i przekazywania ich do otworu gębowego ogonicy. “si” na pierwszej ilustracji jest porzuconym domem; po jednodniowym używaniu, spadają one na dno morza, gdzie inne zwierzęta zjadają je wraz z tkwiącymi w nich cząstkami pokarmu. Między zewnętrznym, „sieciowym” domem, a wewnętrznym domem są dwa kanały, które pozwalają na transportowanie żywności blisko do ogonicy:


<br />(From Nature): a, Inner and outer house structures of the mucus feeding structure. b–e, White-light (b, c) andlaser-sheet (d, e) illumination of both the lateral (b, d) and dorsal (c, e) views of a midwater giant larvacean, B. stygius. fcf, food-concentrating filter; ih, inner house; ihw, internal house wall; oh, outer house; si, abandoned house or sinker; st, suspensory thread; ta, tail; tc, tail chamber; tr, trunk. Scale bars, 4 cm.

(From Nature): a, Inner and outer house structures of the mucus feeding structure. b–e, White-light (b, c) and

laser-sheet (d, e) illumination of both the lateral (b, d) and dorsal (c, e) views of a midwater giant larvacean, B. stygius. fcf, food-concentrating filter; ih, inner house; ihw, internal house wall; oh, outer house; si, abandoned house or sinker; st, suspensory thread; ta, tail; tc, tail chamber; tr, trunk. Scale bars, 4 cm.



Budowę domów, szczególnie domów wewnętrznych, ustalono przy pomocy laserowego urządzenia o nazwie “DeepPIV”, pokazanego poniżej. Ustawiono je na średniej głębokości, gdzie przebywają ogonice i skany laserowe ujawniały sekcje domów, które następnie zestawiał komputer, by odtworzyć trójwymiarową budowlę.



Tutaj jest zdjęcie z „New York Times”, pokazujące DeepPIV w działaniu:



I wynik skanowania. Samą ogonicę widać w (a) i (b), z (b) pokazującym także filtry przy głowie (tułowiu), gdzie zwierzę może podjadać to, co złapało. Woda wpływa dwoma wejściowymi kanałami (e), a następnie jest poruszana przez bicie ogonem przez dwa inne kanały, które przesuwają pokarm do filtrów.



Tutaj jest przepływ wody przez dom, jak ustalono zarówno przez laserowe skanowanie, jak przez eksperyment z zabarwioną wodą. Nie jest łatwo zobaczyć, jak przepływa woda (ale obejrzyjcie film). Po przekroczeniu komór woda płynie przez dwa filtry obok głowy, gdzie ogonica wychwytuje pokarm. Filtry zatykają się w ciągu jednego dnia i ogonica odrzuca oba domy, zewnętrzny i wewnętrzny i buduje je na nowo. Do tego potrzeba wiele metabolicznej energii! 



I tutaj jest WIELKA TAJEMNICA w całej tej sprawie: jak budują tę zewnętrzną sieć i ten wewnętrzny, skomplikowany dom? Przecież to, co mamy tutaj, to zasadniczo kijanka bez kończyn, niemniej w jakiś sposób potrafi zbudować dwie skomplikowane struktury ze śluzu, jedną w drugiej. Podkreśliłem to, co naprawdę powoduje opadanie szczęki w streszczeniu artykułu:

Największe pozostałe tajemnice domów ogonic dotyczą tego, jak są budowane. Podczas gdy pająk buduje skomplikowaną pajęczynę po jednej nitce, dom ogonicy jest wyciskany w całości jako zalążek, a potem nadymany. Prowadzi to do pytania, jak kłębek produkujących śluz komórek może stworzyć taką zawiłą formę w małej, ciasno upakowanej bańce. Przy ich zadziwiającej architekturze wydaje się niemal niemożliwe, by te skomplikowane cuda mogły być budowane, by trwać tylko przez dzień lub dwa. Przyszłe narzędzia obserwacyjne i pojazdy umożliwią nam obserwowanie w całości konstrukcji tych gigantycznych domów ogonic i precyzyjne dokumentowanie częstości, z jaką są budowane.  

Ma zwartą konstrukcję, która potem jest nadmuchiwana! Jak takie małe stworzenie może to zrobić? No cóż, nie mamy pojęcia, więc pozostaje dużo pracy. Jasne jest, że domy – wewnętrzny i zewnętrzny są przykładami „rozszerzonego fenotypu” Dawkinsa „strukturami, które nie są częściami samego ciała zwierzęcia, ale można je uważać za rozszerzenie zwierzęcia (jak termitiera lub tama bobrów). Zachowanie tworzenia domów musi znajdować się z genomie ogonicy, bo nie uczy się jak to zrobić.


To jest z Encyclopedia.com:

Ogonice poruszają ogonem wewnątrz domu, by stworzyć prąd, który filtruje cząstki i przesuwa dom przez wodę. Jeśli filtry są zatkane lub coś uderza w dom, ogonica opuszcza go przez właz ewakuacyjny. Początki nowego domu leżą na tułowiu ciała zwierzęcia i ogonica nadyma nowy dom i wślizguje się do środka.

Wreszcie, tyko po to, żeby pokazać, że w żadnym razie nie jest to największy ”rozszerzony fenotyp” bezkręgowca w morzu, tutaj jest wideo olbrzymiego rurkopława (rząd w typie parzydełkowców, który obejmuje meduzy, korale i ukwiały) oceniany na 46 metrów długości. Jeszcze nie ustalono, jak poszczególne zwierzęta (“zooidy”) działają jako zespół oraz jakie są korzyści takiej długości.

Ten komentarz jest z SciTechDaily:

Odkrycie olbrzymiego, galaretowatego rurkopława – pływającej kolonii maleńkich, indywidualnych zooidów, które klonują się tysiące razy w wyspecjalizowane ciała zestawione do pracy jako zespół – było tylko jednym z unikatowych odkryć wśród najgłębiej żyjących ryb i bezkręgowców kiedykolwiek zanotowanych w Australii Zachodniej. Do naukowców z Muzeum Australii Zachodniej pod kierunkiem dr Neridy Wilson dołączyli badacze z Curtin University, Geoscience Australia i Scripps Institution of Oceanography w badaniu Ningaloo Canyons na Oceanie Indyjskim. Używając podwodnego robota, ROV SuBastian, dokonali 20 nurkowań na głębokość do 4500 metrów przez 181 godzin poszukiwań.


<iframe width="460" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/rm8oit09pGs" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe>


Wszystko to przypomina mi uwagę biologa J. B. S. Haldane’a o kosmosie: „Podejrzewam, że Wszechświat jest nie tylko dziwaczniejszy niż przypuszczamy, ale dziwaczniejszy niż potrafimy to sobie wyobrazić”. To „potrafimy” mówi wszystko o ograniczeniach naszej wyobraźni. Nikt nie mógł przewidzieć ani zgadnąć, że istnieje taka ogonica. Ani żaba, ani niemal żaden inny organizm! 

____________________

Katija, K., Troni, G., Daniels, J. et al. 2020. Revealing enigmatic mucus structures in the deep sea using DeepPIVNature (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2345-2


Tiny sea creatures make huge, fantastic houses to protect themselves and get food

Why Evolution Is True, 17 czerwca 2020

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Jerry A. Coyne

Emerytowany profesor na wydziale ekologii i ewolucji University of Chicago, jego książka "Why Evolution is True" (Polskie wydanie: "Ewolucja jest faktem", Prószyński i Ska, 2009r.) została przełożona na kilkanaście języków, a przez Richarda Dawkinsa jest oceniana jako najlepsza książka o ewolucji.  Jerry Coyne jest jednym z najlepszych na świecie specjalistów od specjacji, rozdzielania się gatunków. Jest również jednym ze znanych "nowych ateistów" i autorem książki "Faith vs Fakt". Jest wielkim miłośnikiem kotów i osobistym przyjacielem redaktor naczelnej.