Чому корали роблять ритмічні рухи щупальцями
Корали гетероксеніі (Heteroxenia) інтригують зоологів чи не з часів Жана-Батіста Ламарка: вони роблять ритмічні рухи щупальцями, і ніхто не знає, навіщо. Гетероксеніі, як і інші корали, утворюють колонії з безлічі поліпів, кожен з яких нагадує квітку з радіально розташованими «пелюстками» -щупальцамі. І ці «пелюстки» у поліпа то закриваються, то розкриваються. Такі ж пульсуючі рухи роблять, наприклад, що пливуть медузи, але корали, на відміну від медуз, нікуди не пливуть, вони сидять на місці. Можна припустити, що корали щупальцями захоплюють якихось тварин, щоб з`їсти їх, але гетероксеніі були помічені в хижацькому поведінці. Однак пульсуючі рухи витрачають багато енергії, і якась вагома причина для розмахування щупальцями у коралів все ж повинна бути.
Загадка коралів гетероксеній нарешті розгадана. (Фото Hebrew University of Jerusalem.)
Розгадку вдалося знайти дослідникам з Єврейського університету в Єрусалимі (Ізраїль). Вчені цілодобово спостерігали за колоніями коралів за допомогою інфрачервоної камери і виявили, що вдень, після полудня, у тварин настає півгодинна сієста: в цей час вони перестають скорочувати і розпускати щупальця. Потім дослідники за допомогою лазерного пристрою, яким можна було стежити за переміщеннями частинок у воді, проаналізували потоки води у коралів: їх напрямок, силу, турбулентні завихрення і т. П. Тобто, грубо кажучи, була побудована карта течій поблизу коралів.
Як пишуть зоологи в журналі PNAS, пульсація щупальцями потрібна коралів, щоб, так би мовити, провітрювати себе. Як і всі живі організми, вони потребують поживних речовинах, їм необхідний газообмін і звільнення від продуктів обміну речовин. Хоча корали живуть в море, а не в стоячому ставку, їм все одно потрібно перемішувати воду навколо себе, щоб «використана» вода швидше виходила з тіла поліпів і з колонії.
Хоча кожен поліп пульсує незалежно від інших, сумарний ефект від активності всіх «колоністів» йде на загальну користь: скорочення щупалець, нехай і несинхронні, значно посилюють вентиляцію води, причому особливо це позначається на висхідних потоках, які йдуть від коралів в зовнішнє середовище. Але це все одно не виправдовує енергетичних витрат на «розмахування» щупальцями. Тобто, може бути, і виправдовує, але тоді вченим треба точно оцінити різницю між бездіяльними коралами і пульсуючими.
Корали, як відомо, живуть в симбіозі з водоростями, яким для фотосинтезу потрібен вуглекислий газ і які виділяють кисень, що утворився в результаті фотосинтезу. Дослідники порівняли рівень фотосинтезу в пульсуючих і відпочиваючих поліпах, і виявилося, що пульсація помітно активує фотосинтез. Скорочуючи щупальця, корали виводять з тіла і навколишнього води надлишок кисню, який, будучи у великих концентраціях, пригнічує фотосинтез. Ну а чим активніше відбувається фотосинтез у водоростей-симбіонтів, тим краще самим коралів.
В результаті плюси від скорочувальної активності переважують мінуси. Пульсуючи, корали витрачають енергію, але завдяки постійному провітрювання вони з лишком відшкодовують енергетичні витрати. До того ж не треба забувати, що це ще й допомагає вивести продукти обміну.
Звичайно, можна було б відразу сказати, що корали пульсують заради «перемішування», проте рівень енергетичних витрат від такого «перемішування» вимагав уточнити, що саме перемішують корали і чи варте воно того. Загалом, загадка коралів, схоже, розгадана - через 200 років з того моменту, коли їх незвичайна пульсація привернула до себе увагу дослідників природи.
