22.06.2013

Впервые описан механизм эволюции глубоководных крабов, открытых несколько лет назад

Харизматичные глубоководные крабы-йети – одни из самых интересных и популярных животных, открытых в XXI веке. В новом исследовании, опубликованном на этой неделе в журнале Proceedings of the Royal Society B, биологи впервые проливают свет на эволюционную историю группы и взаимосвязи между разными видами йети-крабов, а также делятся мнением о проблемах существования в экстремальных условиях в свете глобальных климатических изменений.

Семейство йети-крабов (Kiwaidae) – относительно новая группа ракообразных. Ее первые представители были найдены в 2005 и 2006 годах и позже описаны под именами Kiwa hirsuta и Kiwa puravida. Первый в свое время стал настоящей интернет-сенсацией, после того как один из авторов описания Мишель Сегонзак опубликовал о нем статью в одной газете, назвав его крабом-йети. Вскоре об этом примечательном создании, обитающем в южной части Тихого океана, знал весь мир. Еще бы, его конечности покрыты обильной «шерстью» – щетинками, в которых задерживаются бактерии, очищающие для краба воду от токсичных соединений и, возможно, также служащие ему пищей. Вторая волна интереса к новому семейству возникла в конце 2011 года, когда вышло описание K. puravida – «танцующего» йети-краба с морского дна вблизи Коста-Рики. Он не такой «волосатый», как K. hirsuta, скорее щетинистый, и на клешнях выращивает целые сады вкусных бактерий, а чтобы их вентилировать, краб совершает движения клешнями из стороны в сторону, словно танцует.

В начале 2012 года в статье в журнале PLOS Biology ученые из разных стран опубликовали отчет об открытиях, сделанных в Южном океане, в районе Восточно-Скошского хребта, и среди находок оказались представители нового, третьего вида йети-крабов. Он еще ждет своего описания, пока же его неформальное название – «краб Хоффа». Прозвище ему дал (а пресса подхватила и распространила) один из авторов открытия Николай Ротерман (Nikolai Roterman) из Оксфордского университета (Великобритания), оно апеллирует к американскому актеру Дэвиду Хассельхоффу, известному по роли в сериале «Спасатели Малибу». Дело в том, что этот краб в отличие от тихоокеанских родственников обладает наиболее густой «растительностью» на нижней стороне тела – эта «волосатая грудь» краба напомнила ученому об аналогичной особенности актера. «Это было первое имя, что пришло мне в голову, – говорит Ротерман. – И оно приклеилось».

Крабы Хоффа живут на глубине примерно 2500 метров у гидротермальных источников, которые нагревают окружающую воду до 380 °C, там очень темно и мало кислорода. Питаются крабы бактериями, которых разводят в своих головогрудных щетинках и «отцеживают» специальными приспособлениями ротового аппарата. «Жизнь этих харизматичных ракообразных – балансирование на грани, – рассказывает Ротерман. – Чтобы выжить, им нужен кислород, которого крайне мало возле гидротермального источника, но бактерии, которых они выращивают для пищи, нуждаются в химических веществах, которые доступны только возле источника. Поэтому они живут в узкой зоне, где смешиваются вода из источника и обычная морская вода. Они вынуждены находиться довольно близко к источнику, но не настолько, чтобы задохнуться или быть сваренными заживо».

Существуя в таких экстремальных условиях, крабы могут быть особенно подвержены угрозе, исходящей от глобального потепления, полагают авторы исследования. Некогда считалось, что животные, обитающие у гидротермальных источников, ограждены от последствий потепления, так как на процветании местных бактерий изменения погодных условий вблизи поверхности океана не должны сказаться. Однако во время экстремальных потеплений уменьшается циркуляция между богатыми кислородом поверхностными слоями и придонными, что приводит к постепенному снижению уровня кислорода у дна. При таком развитии событий йети-крабы, и так живущие в бедной кислородом среде на пределе физиологических возможностей, будут поставлены перед выбором – либо голодать, либо задыхаться, говорит Ротерман.

Подобное уже случалось ранее. Вопреки распространенному мнению, большинство глубоководных видов, изолированных от «внешнего мира», отнюдь не являются реликтовыми. Йети-крабы, как показало исследование, появились не раньше 40 млн лет назад, в эоцене. Те же, кто обитал на гидротермах до них, вымерли, и возможной причиной тому был позднепалеоценовый термический максимум – период глобального потепления в несколько миллионов лет, который начался 55 млн лет назад и привел к значительному сокращению уровня кислорода в мировом океане. Гидротермальные сообщества периодически могут вымирать, а как только условия вновь становятся благоприятными, на их место приходят новые виды.

По результатам филогенетического анализа ученые выяснили, что первым возник вид K. puravida – «танцующий» йети-краб, который обитает у холодных источников на глубине около 1000 метров близ Коста-Рики, – а позднее появился K. hirsuta, живущий глубже (2200 метров), в районе Южно-Тихоокеанского поднятия, возле гидротермальных источников. Примерно 20 млн лет назад от тихоокеанской линии крабов отделились предки крабов Хоффа, к которым, как полагают ученые, относится не только новый вид из Южного океана, но и другой неописанный вид, найденный в конце 2011 года в Индийском океане. Таким образом, изначальные условия существования йети-крабов не были столь экстремальными, адаптации к жизни у гидротермальных источников появились у них позднее, по мере того как они мигрировали из восточной части Тихого океана на юг и далее через пролив Дрейка в Южную Атлантику и на запад в Индийский океан.

Источники:

1. polit.ru