Фото: Андрей Шпатак
Коллектив российских учёных из МГУ имени М.В. Ломоносова и ИПЭЭ РАН изучил, как голожаберные моллюски семейства Fionidae воруют стрекательные капсулы у стрекающих кишечнополостных и как выбор жертвы ограбления влияет на анатомию вора. Результаты работы опубликованы в престижном научном журнале Frontiers in Zoology.
Голожаберные моллюски, как и улитки, относятся к классу брюхоногих моллюсков. Только, в отличие от большинства своих собратьев, у них нет раковины, а жабры их представляют собой разветвлённые нежные выросты, выставленные по бокам или на спине, отчего их отряд и получил своё название. Эти моллюски обитают преимущественно в морях, где ползают по дну в поисках добычи. Многие голожаберные моллюски питаются стрекающими кишечнополостными.
Стрекающие служат не только пищей голожаберным. Моллюски переваривают их мягкие ткани, в том числе переваривают и стрекательные клетки — защитное оружие стрекающих. А вот содержащиеся в этих клетках жгучие органеллы — книдоциста — голожаберные моллюски встраивают в мешочки-книдосаки, которыми оканчиваются выросты их собственного тела. Это явление зоологи называют клептокнидией. При наступлении опасности моллюск использует украденное оружие как собственное: скрученная в спираль или в пружину книдоциста с ядом резко разворачивается внутри книдосака, устремляется своим концом в сторону жертвы и впивается в неё, впрыскивая заточенный яд.
Исследований клептокнидии известно немного, при этом с ней связано множество непонятных феноменов. Например, как именно голожаберный моллюск при пищеварении отличает стрекательные клетки от остальных, почему он не переваривает капсулы, а встраивает их в своё тело, или как при этом реагирует его иммунная система на присутствие инородных органелл. Команда российских зоологов под началом старшего научного сотрудника кафедры зоологии беспозвоночных биологического факультета МГУ Ирины Екимовой существенно продвинулась в разгадке нерешенных вопросов, связанных с клептокнидией.
Учёные выбрали для изучения 13 видов из семейства Fionidae, представители которого характеризуются высокой избирательностью в питании. Среднестатистический вид специализируется на питании 1-3 видами кишечнополостных. Учёные наблюдали выбранные виды в природе и в лабораторных условиях, экспериментировали с диетой подопытных, детально изучили строение их книдосаков, пытаясь проследить связь между морфологией книдосака и диетой или родством видов.
«Мы впервые выявили четкую взаимосвязь между строением радулы, механизмом пищедобывания, спектром питания и строением книдосаков. Книдосаки различных групп фионид характеризуются большой межвидовой изменчивостью в микроанатомических признаках, что коррелирует как с различиями в объектах питания (у разных книдарий разные типы книдоцист), так и с механизмами питания (моллюски, питающиеся одними видами книдарий, но разными их частями, будут иметь разные книдосаки), — поясняет главный автор исследования Ирина Екимова. — Таким образом, строение книдосаков не отражает эволюционные изменения, а зависит от экологических характеристик видов. Переход на необычный тип питания может приводить к полной потере способности к клептокнидии – так, моллюски, питающиеся икрой рыб, потеряли способность к отбору стрекательных капсул. То же характерно и для моллюсков, которые питаются коралловыми полипами: хотя они также относятся к кишечнополостным животным, у кораллов нет жгучих стрекательных клеток. Есть только те, что склеивают добычу. Моллюск распознает такие клетки как неправильные, и отбор не происходит».