Разноцветные тридакны

На фото — двустворчатые моллюски Tridacna maxima из семейства тридакновые (Tridacnidae): левый серо-коричневого цвета, правый — сине-голубого. Для всех десяти видов этого семейства характерен внутривидовой цветовой полиморфизм: мантия представителей одного вида может быть окрашена в различные тона синего, зеленого, коричневого цвета.

Цвет мантии тридакн складывается из нескольких составляющих. Отчасти его обеспечивают симбиотические фотосинтезирующие одноклеточные водоросли зооксантеллы (см. также Zooxanthellae), живущие в специальных трубчатых структурах в мантии тридакн. Хотя тридакны, как и все двустворчатые моллюски, являются фильтраторами, существенную часть своей энергии они получают из продуктов фотосинтеза зооксантелл. В зависимости от содержания пигментов, улавливающих солнечный свет и защищающих водоросли от его повреждающего воздействия, зооксантеллы окрашены в оттенки коричневого или красного цвета. Эти пигменты и просвечивают через прозрачную мантию тридакны. Трубки, содержащие водоросли, могут проходить на разном расстоянии от поверхности мантии у разных тридакн, придавая им различные оттенки и способствуя цветовому полиморфизму.

Симбиоз водорослей и моллюсков начинается, когда плавающие личинки тридакн, велигеры, поглощают своих будущих кормильцев как пищу, однако часть водорослей не переваривается, а остается жить в пищеварительном тракте велигера, продолжая фотосинтезировать через его прозрачные оболочки. Во время метаморфоза, когда личинка приобретает форму взрослой тридакны, водоросли перемещаются в мантию, где они живут и размножаются. Благодаря этим водорослям тридакнам удалось стать самыми быстрорастущими и крупными двустворчатыми моллюсками: гигантская тридакна достигает 1,2 м в длину, а весить может до 200 кг.

Кроме того, цвет мантии тридакн зависит от количества находящихся в ней иридофоров — серебристых пигментных клеток (иридоцитов), преломляющих и рассеивающих свет. Иридофоры содержат упорядоченные структуры иридосомы (iridosome) — преломляющие свет пластинки, сложенные в стопки и заполненные кристаллами гуанина. Иридосомы придают мантии характерную переливающуюся (иридирующую, см. Iridescence) синюю, зеленую и золотистую окраску; см. Структурный цвет в живой природе. Предполагают, что иридофоры тридакн перенаправляют свет к зооксантеллам, увеличивая эффективность фотосинтеза. Например, у Tridacna maxima пропорция голубых морф растет с глубиной, где интенсивность солнечного света падает.

Мантия моллюска Tridacna maxima во всей красе. Фото с сайта sci-news.com

Необходимость фотосинтезировать делает тридакн уязвимыми для хищников, ведь эти моллюски — важный источник пищи для рыб, крабов, брюхоногих и головоногих моллюсков, которые населяют коралловые рифы Индийского и Тихого океанов. Чтобы обеспечить зооксантелл светом, тридакна вынуждена выставлять свою мантию на всеобщее обозрение. При этом моллюск внимательно следит за происходящим с помощью нескольких сотен простых глаз, различающих тени и улавливающих движение. Заметив опасность, тридакна втягивает мантию в раковину — надежное укрытие; крупные неровности раковины делают ее прочнее и больше, затрудняя хищникам путь к нежному телу моллюска. Чтобы втащить мантию в раковину, моллюск тратит немало энергии: кроме того что она расходуется на сокращение мускулатуры, она еще и перестает поступать извне, ведь фотосинтез прекращается. Tridacna crocea защищена лучше: молодые особи вбуравливаются в субстрат и выставляют наружу только мантию. В укрытии они проводят всю жизнь, расширяя свою норку по мере роста. Окраска мантии может способствовать маскировке: тот, кто похож на субстрат, подвергается меньшему числу атак. Тогда одной тридакне выгодно производить разноцветных потомков: хоть кто-то из них попадет в подходящую местность.

Наблюдения показали, что синие и зеленые морфы тридакн реже соответствуют субстрату, чем коричневые. Поэтому возможно, что для маскировки тридакне в целом выгоднее быть коричневой. И если синий и зеленый цвета мантии действительно способствуют более эффективному фотосинтезу, мы можем иметь дело с конфликтом интересов добывания энергии и защиты от хищников. Поскольку содержание зооксантелл на единицу площади мантии меньше у молодых тридакн, а доля голубых морф среди этих особей выше, исследователи предполагают, что тридакны могут менять окраску по мере роста — им лучше быть синими в юности и коричневыми в зрелости.

Ученых также заинтересовал оптический механизм образования белых участков мантии этих моллюсков. Изучение двух видов — Tridacna maxima и Tridacna derasa — показало, что для получения белого цвета моллюски пользуются теми же принципами, что и современная электрооптика, где все цвета основаны на сочетании красных, зеленых и синих пикселей. Когда близко расположенные иридосомы внутри одного иридоцита отражают свет с разными длинами волн, такой участок мантии в макромасштабе будет белым. Полученные знания о механизмах действия иридосом способны помочь в создании более эффективных солнечных батарей или энергосберегающих экранов, работающих за счет отраженного света.

Белые пятна у Tridacna maxima. Фото с сайта gibellaquarium.us

Фото с сайта commons.wikimedia.org.

Галина Клинк