Исследователи из Плимутского университета обнаружили, что многощетинковые черви, расположенные вокруг вулканических жерл в Средиземном море, растут и развивают свои яйца в рамках защиты семейной единицы – в отличие от близкородственных видов, которые выпускают их в толщу воды, чтобы позаботиться о себе.
Ученые говорят, что результаты могут дать важную информацию о том, как организмы могут приспособиться к возрастающим уровням углекислого газа в море – и какие последствия могут иметь для будущего биоразнообразия.
Их отчет, опубликованный в Scientific Reports, был основан на полевых исследованиях у острова Искья в Италии и лабораторных работах, в которых модели размножения червей наблюдались с близкого расстояния.
Ноэль Люси, исследователь Морского института Плимутского университета и Университета Павии, сказала: «Один из самых интересных кольчатых червей здесь обычно вырастает примерно до 3 см в длину и встречается на морском дне. Ранее считалось, что их размножение вызвано полнолунием, когда они всплывают на поверхность и выпускают – или "транслируют" – свои яйца. Но наши исследования на выходах CO2 у Искьи обнаружили кое-что совсем другое: те виды, которые живут возле вулканических жерл в водах, богатых углекислым газом, похоже, приспособились к более суровым условиям, вынашивая потомство."
Команда обнаружила, что 12 из 13 видов, которые колонизировали вентиляционную зону, демонстрировали характеристики насиживания, в первую очередь производя меньше и больше яиц, которые обычно сохранялись в какой-либо форме защитного мешка.
Десять из этих видов были в большей численности вокруг жерл, чем в окружающих их областях – некоторые в соотношении девять к одному.
Наблюдение за тем, что высиживающие черви преобладали в зонах выхода СО2, и существующие доказательства физиологической и генетической адаптации видов, обитающих в вентиляционных каналах, побудили исследователей взять неполовозрелые особи взрослых особей Platynereis dumerilii и попытаться скрестить их в лаборатории.
Самец, взятый из зоны контроля окружающей среды, и самка из зоны вентиляции почти сразу начали размножаться. Но вместо типичной схемы рассылки яиц было в пять раз больше, чем в среднем, и они были отложены в сложной трубчатой конструкции или в маточном мешке.
Когда был проведен генетический анализ, стало ясно, что черви из вентиляционных отверстий CO2 принадлежали к виду-родственнику Platynereis massiliensis, который в недавнем прошлом отделился от Platynereis dumerilii, что подтверждает, что все виды полихет в некотором роде являются выводками.
Д-р Пьеро Калози из Квебекского университета в Римуски, Канада, сказал: «Наше исследование подтверждает идею о том, что морские организмы развили выводковые характеристики в ответ на экологические стрессы, такие как закисление океана."
О широте и важности своего исследования д-р Кьяра Ломбарди из ENEA, Италия, сказала: «Исследования, подобные нашему, могут помочь существенно расширить наши возможности прогнозирования судьбы морского биоразнообразия, просто основываясь на характеристиках видов, таких как их репродуктивная стратегия."
Г-жа Люси добавила: «Это исследование приближает нас на один шаг к пониманию того, какие морские виды будут более устойчивы к изменениям климата. Фактически, наша работа помогает в установлении фундаментального принципа, который будет использоваться для принятия решений по сохранению морских экосистем и для более эффективного управления рыбным промыслом и отраслью аквакультуры."