Хемосимбиотические ямкохвостые моллюски и их дракосферы

Из моллюсков вы, наверно, знаете только устрицу, улитку и усьминога, но помимо двустворчатых (Bivalvia), брюхоногих (Gastropoda) и головоногих (Cephalopoda) в типе Mollusca есть и другие классы: например, лопатоногие (Scaphopoda), родственные двустворкам, и моноплакофоры (Monoplacophora), наиболее базальные в подтипе раковинных, Conchifera, включающем всех вышеупомянутых. А есть еще подтип безраковинных, Аculifera, куда входят хитоны, они же панцирные (Polyplacophora), и еще два класса, бороздчатобрюхие (Solenogastres) и ямкохвостые (Caudofoveata), объединяемые в группу Aplacophora.

Ямкохвостые моллюски Chaetoderma naga с метанового просачивания на дне Южно-Китайского моря.

Известно около 450 видов аплакофор, хотя в действительности их может быть на порядок больше. Это червеподобные создания, у которых нет ноги, а вместо раковины имеются многочисленные спикулы. Бороздчатобрюхие – гермафродиты, охочие до гребневиков. Ямкохвостые – раздельнополые моллюски, которые питаются диатомеями и фораминиферами, зарывшись в мягкий субстрат. Примерно полтораста видов ямкохвостых известно в трех семействах, различающихся прежде всего характеристиками радулы (она же терка – орган для соскребания и измельчения пищи); в самом крупном из них, Chaetodermatidae, более 80 видов (у них терка двузубая, в других семействах – многозубая и многорядная).

Встречаются аплакофоры в разных частях океана, от мелководий до глубоководий. Большинство обитают в верхней части континентального шельфа. Но есть и такие, кто связал свою жизнь с донными хемосинтетическими экосистемами. Долгое время единственными известными такими аплакофорами были шесть видов бороздчатобрюхих с гидротермальных источников на Восточно-Тихоокеанском поднятии. Однако в прошлом году был описан первый ямкохвостый моллюск из подобной экосистемы – Chaetoderma shenloong, живущий у метановых просачиваний (сипов) на дне Южно-Китайского моря. Это примечательное создание, чье видовое имя по-китайски означает «священный дракон», попало в нашу десятку изумительных новых животных 2024 года.

В 2025 году стало известно, что Chaetoderma shenloong живет и в японских водах, на грязевом вулкане близ Кагосимы. Он оказался еще уникальнее, чем казался изначально. Закопавшись в грязь на десятки сантиметров, он тянется наверх своим задом с перистыми жабрами, алчущими кислорода, и в то же время старается как можно больше углубиться передом ради сероводорода. С такими «противонаправленными» потребностями хетодерма порой может испытывать длительное кислородное голодание. Сероводород лежит в основе хемосинтеза, которым промышляют симбиотические серобактерии Thiodubiliella, что живут в его гипертрофированной сложносетчатой пищеварительной железе, обернутой вокруг гонады (половой железы) и занимающей почти все внутреннее пространство моллюска (при этом кишечник практически полностью редуцирован).

Ямкохвостый моллюск Chaetoderma shenloong с подводного грязевого вулкана у острова Кюсю (Япония). Показано, как его добывают из субстрата (a), его морфология (b), пищеварительная железа после удаления стенки (c) и реконструкция основных внутренних органов (d).
Микрофотографии дракосфер: парочка целехоньких (a), одна поперечно рассеченная (b), многослойная стенка крупным планом (c).

Симбионты содержатся в огромных мультимембранных (более 20 слоев мембран) органеллах, которые получили название «дракосфера» (то есть «драконий шар» – dragon ball, как написали ученые, то ли случайно, то ли специально сделав отсылку-пасхалку к знаменитой манге). Клетки железы упичканы этими дракосферами, а дракосферы – бактериями, которые окисляют сероводород и производят для хозяина энергию. Слои мембран защищают их от переваривания в цитоплазме, но авторы открытия предполагают, что иногда дракосферы лопаются, и тогда на бактерий набрасываются лизосомы со своими ферментами и расщепляют их на еду. Как бы там ни было, дракосфера – это первая известная науке хемосимбиотическая органелла, а C. shenloong – экстремальный пример даже среди хемосимбиозов, отмечают ученые в препринте на bioRxiv.

Схожей физиологией, скорее всего, обладает и родственный вид Chaetoderma naga, описанный в октябре в журнале Molluscan Research. Он назван в честь Наги – змееобразного мифического существа, встречающегося в разных азиатских мифологиях и религиях, включая буддизм и индуизм. (Интересно, что C. shenloong был описан в год Дракона, а C. naga — в год Змеи.) Данного «змея» повстречали на глубине 1385 метров на одном из сипов Южно-Китайского моря, где также живет и его собрат «дракон». Это второй ямкохвостый моллюск из хемосинтетической экосистемы и вторая аплакофора с холодных просачиваний. Он не такой длинный и толстый, как C. shenloong (максимум 13 х 1,3 см против 15 х 2 см), отличается от него распределением равнобедренно-треугольчатых спикул и значительно более короткими и тонкими игольчатыми. Многие спикулы обоих видов двулучепреломляются радугой.

Спикулы с разных областей тела Chaetoderma naga двулучепреломляются в кросс-поляризованном свете.

Текст: Виктор Ковылин. Научные статьи: Molluscan Research (Liu et al., 2025), bioRxiv (Li et al., 2025)

Вас также могут заинтересовать статьи:
Впервые найден живой моллюск-червь, обитающий в вони
Голодный проволочник утаскивает улитку из раковины в подземелье
10 новых изумительных животных 2024 года

Комментарии:

Высказать свое мудрое мнение