Новогодние гирлянды в океане

Кажется, будто кто-то обронил в море новогоднюю светодиодную гирлянду. Но это не гирлянда, а гигантская сифонофора (Praya dubia), колониальное животное из группы стрекающих, или книдарий. Ее длина может достигать 30–40 метров: это как синий кит, только тонкий (длина масштабного отрезка на фото — 4 см).

Гигантская сифонофора встречается в водах Тихого, Индийского и Атлантического океанов на глубине от 50 до 400 метров. Она люминесцирует, как и большинство видов (91%, если точнее) сифонофор, излучая яркий синий свет. Возможно, это нужно для защиты, чтобы, внезапно вспыхнув, сбить с толку хищника. Защищаться есть от кого: сифонофорой не прочь закусить, например, луна-рыба (см. Луна-рыба охотится на глубине, а у поверхности отогревается, «Элементы», 27.05.2015) или малоротая макропинна (см. картинку дня Малоротая макропинна).

Хотя некоторые сифонофоры используют люминесценцию, наоборот, в хищнических целях: например, Erenna, обитающая на глубине от 1600 до 2300 метров в Тихом океане, привлекает добычу красным светом. На ее щупальцах обнаружены придатки с фотофорами, которые люминесцируют синим, а красное флуоресцентное вещество преобразует излучаемый свет в более длинноволновый красный. Так как светящиеся щупальца двигаются характерным образом, ученые сочли, что они служат приманкой, однако попадается ли на нее кто-то в действительности, неизвестно. Но питается Erenna рыбой.

Сифонофора рода Pyrostephos тоже светится красным, за что ее прозвали «огненной гирляндой» (fiery garland).

Сифонофора Pyrostephos vanhoeffeni. Посмотрите также видео. Фото © Dr. Emiliano Cimoli с сайта eurekalert.org

Вы наверняка обратили внимание, что упомянутые сифонофоры различаются своим внешним видом. Действительно, они относятся к разным подотрядам с разной морфологией. Гигантская сифонофора принадлежит к каликофорам (Calycophorae), Pyrostephos и Erenna — к физонектам (Physonectae). Также к физонектам относится сифонофора рода Apolemia, огромный экземпляр которой обнаружили в Западной Австралии в 2020 году. Она имеет форму спирали, и длина внешнего кольца оценивается в 50 метров, а длина всей колонии, таким образом, может достигать более 100 метров!

Есть еще цистонекты (Cystonectae), самый известный, но не типичный представитель которых — португальский кораблик, дрейфующий на поверхности моря (см. картинку дня Португальский кораблик).

Строение сифонофоры из группы физонект. На переднем конце расположен пневматофор (pneumatophore), за ним следует нектосома (nectosome) — отдел с нектофорами (nectophores), движущими зооидами; сифосома (siphosome) — отдел с зооидами разных функциональных типов. Гонодендрон (gonodedron) — репродуктивная структура из нескольких зооидов-гонофоров (gonophores). Гастрозооид (gastrozooid) — питательный зооид. Кормидий (cormidium) — повторяющаяся группа зооидов. Рисунок из статьи C. W. Dunn, G. P. Wagner, 2006. The evolution of colony-level development in the Siphonophora (Cnidaria: Hydrozoa)

Но чтобы понять, чем они отличаются, нужно обсудить общий план строения сифонофор. Колония состоит из множества отдельных организмов — зооидов, соединенных друг с другом общей кишечной полостью, формирующей ствол колонии. Есть несколько групп зооидов, каждая из которых специализирована на своей функции. Гастрозооиды отвечают за питание всей колонии, гонофоры — за размножение, нектофоры — за передвижение, прицветники (бракты) — за защиту (они оборачиваются вокруг ствола подобно плащу и защищают лежащие в основании гастрозооид и гонофоры) и плавучесть, также бывают выделительные зооиды. Повторяющиеся группы зооидов на стволе называют кормидиями, каждый кормидий обычно содержит гастрозооид с одним щупальцем, один или несколько гонофоров и один или несколько прицветников. У большинства сифонофор щупальца имеют боковые ответвления (тентиллы), несущие книдоциты — стрекательные клетки (см. картинку дня Абсолютное оружие). У многих сифонофор также есть пневматофор — структура, заполненная газом и придающая колонии плавучесть.

Каликофоры, к которым принадлежит гигантская сифонофора, лишены пневматофора — плавучесть увеличивают прицветники, которые заменяют тяжелые сульфат-ионы в мезоглее (межклеточном веществе) более легкими хлорид-ионами. Движется же гигантская сифонофора за счет двух увеличенных округлых нектофоров — они хорошо видны на одном конце сифонофоры на главном фото. Нектофоры — это бесполые медузоидные зооиды, которые содержат мышечный мешок. Сильное сжатие этого мешка вытесняет воду из устья нектофора и продвигает сифонофору вперед. У многих каликофор обтекаемость достигается путем втягивания ствола в камеру под названием гидроэций (hydroecium). Кроме того, нектофоры часто содержат дополнительную структуру в мезоглее, прилегающую к нектофору, называемую соматоцистой, она содержит капельки масла, которые действуют как дополнительный запас пищи, а также обеспечивают плавучесть.

План строения сифонофор трех групп. A — цистонекта Rhizophysa eysenhardti; B — физонекта Nanomia bijuga; C — каликофора Lensia conoidea; D — строение кормидия каликофоры Rosacea cymbiformis. Условные обозначения: pn — пневматофор; gz — гастрозооид; t — щупальце; c — кормидий; s — ствол; gd — гонодендрон; n — нектофор; sh — сифосомный рог (выступ ствола, где формируются новые кормидии); b — прицветник; nb — батарея книдоцитов; so — соматоциста; h — гидроэций; ss — сифосомный ствол; go — гонофор. Рисунок из статьи G. M. Mapstone, 2014. Global Diversity and Review of Siphonophorae (Cnidaria: Hydrozoa)

По достижении половой зрелости кормидий многих каликофор отделяется от конца стебля и становится свободноживущей в планктоне половой стадией. Однако у гигантской сифонофоры кормидии остаются прикрепленными к стволу на протяжении всей жизни. Гонофоры выделяют в воду половые клетки, они встречаются с гаметами противоположного пола, происходит оплодотворение, образуется зигота, а из нее — личинка, которая превращается в протозооида. Протозооид далее делится бесполым путем без полного разделения, постепенно формируя целую колонию.

Гигантская сифонофора — пассивный хищник, она расставляет длинные щупальца со стрекательными клетками (они хорошо заметны в правой части главного фото) и ест всё, что попадется в эти смертоносные нити.

К сожалению, сифонофоры малоизучены, так как это очень нежные желетелые создания: если их вытащить на поверхность, они расплываются студнем, как и гребневики.

Фото из статьи C. Munro et al., 2018. Improved phylogenetic resolution within Siphonophora (Cnidaria) with implications for trait evolution. Длина масштабного отрезка — 4 см.

Юлия Михневич