Сифонофоры: колония, которая притворяется одним животным
Привет, мои мальчишечки и девчоночки. Сегодня у нас в гостях существа, которые формально не являются одним организмом, но при этом охотятся, плавают и размножаются как единое целое. Это не просто колония, от которой у зоологов до сих пор ломается мозг, а у пловцов в тропиках — страдает кожа.
Сифонофоры (лат.Siphonophorae) — отряд стрекающих из класса гидроидных. По-простому: дальние родственники медуз, гидр и кораллов, которые пошли по пути коллективизма и не вернулись. В отряде около 175–208 валидных видов, разбросанных по 69 родам и 19 семействам. Все они — колониальные организмы, состоящие из множества отдельных личностей, называемых зооидами. Каждый зооид — это фактически отдельное животное, но без колонии он не выживет.
Если взять сифонофору и аккуратно разрезать её пополам — ты не получишь двух сифонофор. Ты получишь два куска мяса, которые медленно умрут. Потому что сифонофора — это не сумма частей. Это система, где части настолько специализированы, что потеряли способность к самостоятельному существованию.
Сифонофоры — не просто колония. Это самая сложная колониальная организация среди всех животных на планете. Эволюционно они отделились от других гидроидных довольно давно, и их путь — это история о том, как группа клеток решила, что вместе веселее, а потом так увлеклась, что отдельные зооиды превратились в живые органы.
Учёные долго спорили, как именно это произошло. Одно время даже считалось, что сифонофоры — это не колония, а одно животное с сильно изменёнными органами. Потом разобрались: нет, это всё-таки колония, просто настолько интегрированная, что грань между много и одно стёрлась. В процессе эволюции у них неоднократно возникали и терялись разные типы зооидов, а симметрия тела оказалась на удивление пластичной — то появлялась, то исчезала.
Сифонофоры — морские животные. Строго морские. В пресной воде они не живут, и вообще стараются не заплывать туда, где солёность падает ниже 33 промилле. Встречаются во всех океанах мира, от поверхности до глубоководных впадин, но больше всего их в тёплых водах.
Разные группы предпочитают разные глубины. Каликофоры - сифонофоры без газового поплавка, доминируют в эпипелагиали — от поверхности до 200 метров, и в верхней мезопелагиали — до 500 метров. Физалии, те самые португальские кораблики, болтаются на поверхности, выставив над водой свой газовый пузырь, а некоторые глубоководные виды, вроде Praya dubia, живут на глубине 700–1000 метров и вырастают до 30–40 метров в длину. Это как синий кит, только тоньше и с щупальцами, и в отличие от кита, оно хочет тебя ужалить.
Как это выглядит?
Интеграцию колонии сифонофор обеспечивает ствол — трубка, внутри которой проходит общая пищеварительная система колонии. Ствол этот может быть очень длинным. Рекордная длина в 48 метров была обнаружена в 2020 году в глубоководном каньоне у западного побережья Австралии. От ствола отходят зооиды. Полый ствол соединяет кишечные полости всех особей колонии, обеспечивая доставку питательных веществ. И вот тут нужно внимательно следить за руками: зооиды бывают разных типов, и каждый тип выполняет свою функцию. Это отдельные многоклеточные организмы, которые в ходе эволюции превратились в живые органы. Такие вот своего радо сиамские близнецы.
Пневматофор — газовый поплавок. Есть не у всех, но у физалий и близких родственников — обязательно. Это пузырь, заполненный газом, который удерживает колонию на поверхности. Сверху он выглядит как сине-фиолетовый мешок, за что физалию и прозвали португальским корабликом.
Нектофоры — плавательные колокола. Это зооиды, которые сокращаются и толкают колонию вперёд. Представь медузу, но не одну, а много, и они работают как единый реактивный двигатель. У некоторых сифонофор нектофоры расположены в строгом порядке, и колония плывёт, как товарный вагон с турбиной.
Гастрозоиды — кормильцы. Это желудки колонии. Они захватывают добычу и переваривают её. У физалий гастрозоиды крупные и способны проглотить рыбку, которая больше их самих.
Дактилозоиды — щупальца с нематоцистами. Это оружие. Длинные нити, усеянные стрекательными клетками, которые выстреливают ядом при прикосновении. У физалии такие щупальца могут достигать 30 метров, а у некоторых видов — и до 50 метров. Они расставляются в воде как смертоносная паутина, и всё, что в неё попадёт, будет парализовано.
Гонозоиды — половые органы. Отвечают за размножение, и о них мы поговорим немного позже.
Бракты — защитные пластинки. Защищают нежные части колонии и также участвуют в поддержании плавучести.
И это ещё не всё. У некоторых видов может быть более шести различных типов зооидов в одной колонии. Все они работают скоординированно, хотя у сифонофор нет центрального мозга. Вообще никакого нет (прямо как у того мужика в пробке перед тобой): ни ганглия, ни нервного центра. Только нервная сеть, которая связывает зооидов в единое целое.
Как они так живут?
Сифонофоры — планктонные организмы. Они либо пассивно дрейфуют, либо активно плавают, сокращая нектофоры. Некоторые виды — сильные пловцы и совершают вертикальные миграции, поднимаясь ночью к поверхности и опускаясь днём на глубину.
Интересно, что поведение колонии — это не просто сумма поведений зооидов. Это именно координированное поведение целого. Когда сифонофора охотится, щупальца расставляются в трёхмерную структуру, похожую на паутину, и вся колония работает как единый хищник. Когда она плывёт, нектофоры сокращаются в определённой последовательности, создавая волну, которая толкает колонию вперёд. И все это без мозга.
Сифонофоры — хищники. Все без исключений. Они ловят добычу щупальцами, парализуют её ядом и отправляют в гастрозоиды, где она переваривается. Иногда — прямо в щупальцах, потому что у некоторых видов пищеварительные клетки есть и там.
Рацион зависит от размера и типа сифонофоры. Мелкие виды едят зоопланктон: копепод, амфипод, личинок моллюсков. Более крупные, вроде физалий, охотятся на рыб и кальмаров. Причём физалия может съесть рыбу, которая больше её желудка — гастрозоид растягивается, как воздушный шарик, и переваривает жертву постепенно.
Исследования показали, что сифонофоры едят в основном ночью. Днём только 2% гастрозоидов содержат пищу, ночью — уже 7%. Это не потому, что совы, а не жаворонки. Это потому, что днём они прячутся от хищников на глубине, а ночью поднимаются кормиться. Как студенты, которые днём спят, а ночью идут за шаурмой с пивом.
Оно ещё и плодится
Вот здесь сифонофоры окончательно ломают шаблон. И да, приготовьтесь, дальше будет много сложных слов, но без них никак. Вдохнуть и не дышать.
У них сочетаются бесполое и половое размножение, причём в одной колонии. Все зооиды в колонии происходят от одной оплодотворённой яйцеклетки. Из неё развивается так называемый протозооид — полип, который затем путём почкования производит всех остальных зооидов колонии. То есть вся колония — это клон. Генетически идентичные организмы, которые решили жить вместе и разделить обязанности.
Половое размножение происходит через гонозоиды. У одних видов колония содержит и мужские, и женские гонозоиды, у других — только один тип. Считается, что моноэция возникала в эволюции сифонофор дважды. Из оплодотворённого яйца выходит личинка — планула, которая затем превращается в более сложную личинку с почкующимися зооидами. И цикл повторяется.
Некоторые сифонофоры отбрасывают заднюю часть колонии — кормидии — как самостоятельные фрагменты, называемые эудоксидами. Эти эудоксиды содержат половые зооиды и служат для расселения и размножения. Это что-то на уровне отрывания себе ноги, чтоб она там сама как-то дальше разбиралась с этой жизнью.
Что же касается возраста этих ребят, то тут все очень сложно, также как с их названиями. Дело в том, что в процессе жизни колонии, старые зооиды отмирают, а на их месте вырастают новые, так что логичнее измерять возраст всей колонии целиком, а не отдельных её пассажиров.
Но тут тоже все не так просто, ведь колония может фрагментироваться, а поскольку все её части — клоны, то выходит, что одна и та же генетическая линия может теоретически жить бесконечно. Хотя, если брать конкретную колонию, то жизнь ее обычно довольно коротка: от нескольких месяцев до нескольких лет. Так глубоководные виды живут чуть дольше тех, кто тусуется у поверхности, но все они могут стать жертвами течений, которые могут повреждать целостность колонии, их могут сожрать хищники, порвать рыболовные сети и ещё очень много всего.
Интересности и опасности
Сифонофоры — одни из самых плохо изученных морских животных. Даже по меркам медуз, которые сами по себе изучены так себе. Многие виды ещё не классифицированы, и мы знаем о них меньше, чем о поверхности Марса, а там информации прямо вот очень мало.
Их колонии — это сверхорганизм, как муравейник или улей, но на уровне отдельных многоклеточных тел. При этом нет ни мозга, ни центрального управления. Только химические сигналы и нервная сеть, и это работает миллионы лет.
А теперь о грустном. Некоторые сифонофоры опасны для человека. Самая известная — Physalia physalis, португальский кораблик. И её щупальца могут достигать 30 метров в длину.
Укус физалии — это нестерпимая боль, как будто рука попала в кипящее масло. Симптомы: жжение, тошнота, проблемы с дыханием, нарушения сердечного ритма. Смертельные случаи редки, но бывают. Особенно если щупальца коснутся позвоночника — тогда возможен паралич и смерть.
И самое неприятное: физалия не перестаёт быть ядовитой после смерти. Даже мёртвая, выброшенная на берег, она может ужалить, если её тронуть. Стрекательные клетки срабатывают от механического раздражения, а не от живости владельца. Так что если видишь на пляже сине-фиолетовый кораблик — не пинай его, ибо он отомстит. Это как знаменитая Мертвая рука Кремля, только в меньших масштабах.
Другие сифонофоры, вроде глубоководной Praya dubia, тоже ядовиты. Её укус может вызвать паралич или смерть, но она живёт на глубине 700–1000 метров, так что шанс встречи с ней у обычного человека примерно как шанс встретить в подъезде медведя.
В общем, сифонофоры — это удивительный пример того, как эволюция может пойти по совершенно неожиданному пути развития. Колония, которая работает как единое животное. Организм, который состоит из организмов, и иногда — очень больно жалит.
Закругляемся
Такой вот интересный организм, или организмы обитают у нас на планете. И раз уж они существуют в таком виде уже миллионы лет, значит, что у них получилось найти для себя идеальный баланс для жизни, о чем многим из нас можно только мечтать. Надеюсь, что вам было интересно почитать об этом опасном растении и вы узнали для себя что-то новое еще об одном обитателе нашей с вами планеты.
Всем спасибо, все свободны!
