Биологи сделали поразительное открытие, выявив у гребневика Mnemiopsis leidyi способность к обратному развитию. Иначе говоря, он умеет омолаживаться, превращаясь из взрослой формы обратно в стадию личинки. Происходит это, когда для животного наступают трудные времена.
Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Прожорливая «саранча» южных морей
Гребневик мнемиопсис, известный также как «морской грецкий орех» — это родственник медуз, который стал настоящим бедствием для наших южных морей. Лет сорок назад он прибыл в Чёрное море с балластными водами судов из Северной Америки. И сразу почувствовал себя там полновластным хозяином, начав поедать зоопланктон и икру местных рыб — хамсы, тюльки и ставриды.
Гребневик Mnemiopsis leidyi ещё называют «морской саранчой», и это не зря — при благоприятных условиях он способен сожрать за один день биомассу, в 10 раз превышающую его собственную.
Нашествие гребневика мнемиопсиса обернулось экологической и хозяйственной катастрофой для Чёрного и Азовского морей. Там стало в 20-30 раз меньше кормового зоопланктона, в результате резко снизились уловы рыбы. По словам учёных, изучавших проблему, биомасса этой «морской саранчи» в те годы достигала 13 килограммов на один кубометр воды!
Ситуацию удалось отчасти исправить, когда в Чёрное море завезли естественного врага этого прожорливого животного — хищного гребневика берое (Beroe ovata). После этого численность «морского грецкого ореха» снизилась, но до первоначального уровня зоопланктон ещё долго не восстановится.
Сейчас этот вид встречается в Чёрном и Каспийском морях, где по-прежнему негативно влияет на рыбный промысел, а также в Средиземном, Балтийском и Северном, куда он проник сравнительно недавно.
Исчез, оставив после себя личинку
Новое исследование учёных позволило выявить у гребневика мнемиопсиса удивительное свойство, которое, возможно, и объясняет его живучесть. Открытие сделали биологи из Бергенского университета (Норвегия), причём случайно. Они заметили, что взрослый гребневик, который жил в лабораторном аквариуме, вдруг исчез из него, оставив после себя личинку.
Учёные предположили, что это одно и то же существо, и провели эксперименты для проверки своей гипотезы. Они подвергли гребневика стрессовым испытаниям. Одну группу этих животных перестали кормить, другой нанесли физические повреждения. Голодные и травмированные «морские грецкие орехи» вместо того, чтобы умирать, стали уменьшаться в размерах.
Так исследователи убедились, что взрослые гребневики в условиях стресса постепенно возвращаются к личиночной форме. На этой стадии у них появились щупальца и другие анатомические признаки. А также изменилось поведение: гребневики начинали активнее питаться, как это свойственно личинкам.
Объяснение такой трансформации, видимо, в том, что личинки занимают иную экологическую нишу по сравнению со взрослыми особями. Они используют щупальца для захвата более мелкой пищи, к которой нет доступа у повзрослевших гребневиков. Это и позволяет им выживать, когда наступают трудные времена.
Время наизнанку
В эксперименте норвежских биологов гребневики, побывав в стадии личинки и получив достаточно пищи, вновь вырастали до размеров взрослой особи и даже восстанавливали способность к размножению. Один из авторов исследования, научный сотрудник Бергенского университета Джоан Сото-Энджел подчёркивает, что это крайне редкое явление, когда особь полностью меняет свои морфологические характеристики и пищевое поведение, будто бы возвращаясь во времени назад, молодея с возрастом, как герой фильма «Загадочная история Бенджамина Баттона».
Это открытие ставит гребневиков в один ряд с другими видами, способными к омоложению, а их немного. В первую очередь исследователи отмечают «бессмертную медузу» Turritopsis dohrnii.
Теперь учёные задаются вопросом, а насколько такая способность вообще распространена в природе? Может быть, этот механизм встречается гораздо чаще, чем принято считать?
Кроме того, теперь гребневики мнемиопсисы могут стать важной моделью для изучения процессов старения и регенерации. А результаты таких исследований в будущем могут пригодиться и человеку.