Оседакс - Википедия - Osedax

Оседакс
Временной диапазон: плиоцен – недавнее время.[1]
Возможная запись олигоцена[2]
Osedax roseus.jpg
Osedax roseus
Научная классификация
Королевство:
Animalia
Тип:
Аннелида
Учебный класс:
Полихеты
Заказ:
Сабеллида
Семья:
Siboglinidae
Род:
Оседакс

Роуз и др., 2004 г.[3]
Разновидность

См. Текст.

Оседакс это род глубоководных сибоглинид полихеты, обычно называемый костные черви, зомби-черви, или же костоядные черви. Оседакс является латинский для "поедания костей". Название намекает на то, как черви проникали в кости КИТ туши достать закрытые липиды, от которых они полагаются для пропитания. Они используют специальные корневые ткани для растачивания костей. Возможно, что несколько видов оседаксов обитают в одной кости.[4] Оседакс Известно также, что черви питаются самим коллагеном, проделывая отверстия в структуре скелета кита. Эти норы также могут служить формой защиты от ближайших хищников.

Ученые из Научно-исследовательский институт аквариума Монтерей-Бэй с подводной лодки ROV Тибурон впервые обнаружил род в Монтерей Бэй, Калифорния, в феврале 2002 г. Черви были обнаружены живущими на костях разлагающегося серый кит в Монтерей Каньон, на глубине 2 893 м (9 491 фут).

Анатомия и психология

Отсутствие желудка и рта, Оседакс полагаться на симбиотический виды бактерий, которые способствуют перевариванию белков и липидов китов и высвобождают питательные вещества, которые могут поглощать черви.[5] Оседакс иметь разноцветные перья, которые действуют как жабры и необычные структуры, похожие на корни, которые поглощают питательные вещества. В Оседакс выделяют кислоту (а не полагаются на зубы), чтобы проникнуть в кость и получить доступ к питательным веществам.[6] Высокие концентрации карбоангидразы обнаружены в корнях Оседакс. Это свидетельствует об общем механизме биоэрозии, при котором секретируемая кислота вырабатывается анаэробным дыханием. Этот процесс работает с механизмом деминерализации, в котором кислород переносится из морской воды к корням, а HCO3- выделяется в морскую воду.[7] От 50 до 100 микроскопических карликовых самцов живут внутри трубы, окружающей одну самку, и никогда не развиваются после личиночной стадии.

Сканирование с использованием технологии рентгеновской компьютерной томографии показало, что отверстия, сделанные Osedax mucofloris были полуэллипсоидными по форме, плоскими наверху и немного закругленными в самой глубокой точке кости. Отношение площади поверхности отверстий к объему уменьшается по мере того, как отверстия становятся больше из-за полуэллипсоидальной формы. Глубина сверления варьировалась в зависимости от того, какая конкретная кость была колонизирована О. mucofloris. Большая глубина просверливания была обнаружена в лучевой кости по сравнению с локтевой и позвонками.[8]

Оседакс У червей есть разные области, такие как область туловища, область ovisac и область корня. Эпидермис также играет ключевую роль в разрушении костей и усвоении питательных веществ. Этот процесс разрушения костей происходит в результате симбиотических отношений с эндосимбиотическими бактериями.[9] Клетки эпидермиса Оседакс область корня отвечает за секрецию пищеварительных ферментов. Эпидермис также имеет расширенную границу микроворсинок, которая вызывает Оседакс червь, чтобы иметь большую площадь поверхности.[9]

Корни оседакса покрыты слизистой оболочкой, которая помогает защитить ствол червя. Некоторые исследования подтверждают теорию о том, что эта оболочка играет роль в растворении кости. Эта оболочка также может играть важную роль в уменьшении повреждений кожи Osedax, поглощая вредную кислоту. Другая потенциальная функция слизистой оболочки заключается в том, что она может препятствовать разрушению костного матрикса червя. Это важно, потому что костный матрикс является неотъемлемой частью сохранения положения червя при прямом контакте с костью.[7]

Размножение

женский Оседакс черви наблюдались нерест как в дикой природе, так и в лабораторных аквариумах (Rouse et al., 2009). Osedax rubiplumus может породить сотни ооциты вовремя. Они уже оплодотворены, когда освобождаются от женского червя. Черви эндосимбионты, виды бактерий в порядке Океаноспириллы, не наблюдались в образовавшихся ооцитах, что позволяет предположить, что они приобретены после того, как черви поселились на костях.[10] У взрослого человека бактерии локализуются в структурах, похожих на корни, которые врастают в кость кита.[11][12] Этот червь очень плодовит и непрерывно размножается. Это может помочь объяснить, почему Оседакс такой разнообразный род, несмотря на редкость Кит падает В океане.

Мужской Оседакс представляют собой микроскопические карлики, которые живут как «гаремы» внутри просвета студенистой трубки, окружающей каждую самку. Отдельная самка может содержать в своей трубе сотни таких самцов.[13][14]

После открытия в 2002 году исследователями из Исследовательского института аквариума Монтерей-Бей, род был объявлен в Наука в 2004 г.[3]

В конце 2005 года шведский эксперимент морские биологи привело к открытию вида червя в Северное море у западного побережья Швеция. В эксперименте Малый полосатик кит Тушу, выброшенную на берег, затопили на глубину 120 м (390 футов) и наблюдали за ней в течение нескольких месяцев. Биологи были удивлены, обнаружив, что, в отличие от предыдущих открытий, новый вид, в просторечии известный как «соплиный цветок» по научному названию (Osedax mucofloris), жили на относительно мелководье.

В ноябре 2009 года исследователи сообщили об обнаружении 15 видов костных червей, обитающих в заливе Монтерей на побережье Калифорнии.[15]

Ниша

Osedax frankpressi

Роль Оседакс в деградации морских позвоночных остается спорным. Некоторые ученые[16] считаю, что Оседакс является специалистом по китовым усам, в то время как другие думают, что это скорее универсал.[17] Это противоречие связано с биогеографический парадокс: несмотря на редкость и эфемерность Кит падает, Оседакс имеет широкий биогеографический диапазон и удивительно разнообразен. Одна из гипотез, объясняющих этот парадокс, заключается в том, что Оседакс помимо китовых усов способны колонизировать множество останков позвоночных. Эта гипотеза подтверждается экспериментом с коровьими костями, подвешенными над морским дном. Разнообразие Оседакс виды успешно колонизировали эти кости. Оседакс также наблюдались колонизации костей наземных млекопитающих, смешанных с отходами камбуза с надводного судна. Другие ученые опровергли эту гипотезу, указав на то, что эксперимент с коровьими костями не соответствует ни одной естественной среде обитания, а также на низкую вероятность того, что кости наземных млекопитающих попадут на дно океана в значительных количествах. Они также указывают на другие случаи падения пищи, когда останки исчезали слишком быстро для Оседакс колонизация и отсутствие наблюдаемой колонизации в подобных случаях. Истинная роль Оседакс в деградации останков морских позвоночных важен для морских позвоночных тафономия. Норы очень похожи на сделанные Оседакс виды были обнаружены в костях древние морские птицы и плезиозавры, предполагая, что когда-то у этого рода мог быть более широкий спектр продуктов.[18][19][20] При изучении морфологического разнообразия сверления костей Osedax было показано, что видовое различие сверления костей сильно варьирует; у одного и того же вида морфология сверления согласуется только в определенной кости, но не одинакова в разных костях. Было также высказано предположение, что несколько видов Osedax могут сосуществовать в одной и той же кости и не полностью дифференцироваться в пространственной нише.[4]

Функция Оседакс и их скуки приветствуют другие виды, такие как Стефоникс амфиподы Параломис крабы и Рубиспира брюхоногие моллюски. В качестве Оседакс черви разрушают костный и липидный слои, фауна пользуется преимуществом и колонизирует эти костные матрицы. В целом, расточки, сделанные Оседакс показали, что они способствуют увеличению биоразнообразия и поэтому должны считаться экосистемными инженерами. Обратная сторона ухудшения, вызванного Оседакс заключается в том, что он ускоряет процесс эрозии, позволяя этой новой фауне на какое-то время стать новой средой обитания.[21]

Эволюция

Обнаружено, что оседаксы обладают универсальной способностью питаться различными позвоночными животными (рыбами, морскими птицами, костями китов), что является наследственной чертой, восходящей к меловому периоду, что подтверждается свидетельствами окаменелостей.[22] Многие выводы об эволюции оседаксов могут быть обнаружены при исследовании туш морских рептилий, поскольку они предшествовали китам в хронологической шкале времени в качестве основного источника существования оседаксов. Плезиозавры были группой морских рептилий, сыгравших ключевую роль в эволюции оседаксов в меловой период. Тогда от появления плезиозавров до появления китов прошло 20 миллионов лет. Было высказано предположение, что хелониоиды (в основном морские черепахи), один из важных источников пищи оседаксов, выживших после массового вымирания в конце мелового периода, обеспечивали оседаксов пищей для выживания после исчезновения плезиозавров.

С точки зрения исследований истории эволюции, оседакс мог оказать негативное влияние на сохранение летописи окаменелостей, потому что его появление на глубине шельфа в сочетании с его способностью эффективно разрушать скелеты морских позвоночных.[23]

Разновидность

Osedax rubiplumus
  • Оседакс антарктический Гловер, Виклунд и Дальгрен, 2013 г.
  • Оседакс Краучи Амон, Виклунд, Дальгрен, Копли, Смит, Джеймисон и Гловер, 2014 г.
  • Osedax deceptionensis Табоада, Кристобо, Авила, Виклунд и Гловер, 2013 г.
  • Osedax frankpressi Роуз, Гоффреди и Вриенхук, 2004 г.
  • Osedax japonicus Фудзикура, Фудзивара и Кавато, 2006 г.
  • Osedax mucofloris Гловер, Каллстром, Смит и Дальгрен, 2005 г.
  • Osedax nordenskjoeldi Амон, Виклунд, Дальгрен, Копли, Смит, Джеймисон и Гловер, 2014 г.
  • Оседакс приап Роуз и др., 2014 г.
  • Оседакс Роджерси Амон, Виклунд, Дальгрен, Копли, Смит, Джеймисон и Гловер, 2014 г.
  • Osedax roseus Роуз, Уорсаэ, Джонсон, Джонс и Вриженхук, 2008 г.
  • Osedax rubiplumus Роуз, Гоффреди и Вриженхук, 2004 г.[24]
  • Osedax bryani Роуз, Гоффреди, Джонсон и Вриенгук
  • Osedax docricketts Роуз, Гоффреди, Джонсон и Вриженхук
  • Оседакс Джабба Роуз, Гоффреди, Джонсон и Вриженхук
  • Оседакс кнутей Роуз, Гоффреди, Джонсон и Вриженхук
  • Osedax lehmani Роуз, Гоффреди, Джонсон и Вриженхук
  • Оседакс лонни Роуз, Гоффреди, Джонсон и Вриенгук
  • Оседакс западный летчик Роуз, Гоффреди, Джонсон и Вриженхук
  • Osedax packardorum Роуз, Гоффреди, Джонсон и Вриженхук
  • Оседакс ранди Роуз, Гоффреди, Джонсон и Вриженхук
  • Оседакс райдери Роуз, Гоффреди, Джонсон и Вриенгук
  • Osedax sigridae Роуз, Гоффреди, Джонсон и Вриженхук
  • Оседакс тальковичи Роуз, Гоффреди, Джонсон и Вриенгук
  • Оседакс тибурон Роуз, Гоффреди, Джонсон и Вриженхук
  • Osedax ventana Роуз, Гоффреди, Джонсон и Вриенгук[25]
  • Osedax braziliensis Фудзивара, Джими, Сумида, Кавато, Китадзато[26]

Рекомендации

  1. ^ "Оседакс Rouse et al. 2004 (червь) ". Ископаемые.
  2. ^ Kiel, S .; Goedert, J. L .; Kahl, W. A .; Роуз, Г. В. (2010). "Ископаемые следы костоядного червя Оседакс в костях китов раннего олигоцена ". Труды Национальной академии наук. 107 (19): 8656–8659. Bibcode:2010PNAS..107.8656K. Дои:10.1073 / pnas.1002014107. ЧВК  2889357. PMID  20424110.
  3. ^ а б Г. У. Роуз; С. К. Гоффреди и Р. К. Вриенхук (2004). "Оседакс: Морские черви, пожирающие кости, и карликовые самцы ». Наука. 305 (5684): 668–671. Bibcode:2004Наука ... 305..668R. Дои:10.1126 / science.1098650. PMID  15286372. S2CID  34883310.
  4. ^ а б Хиггс, Николас Д .; Гловер, Адриан Г .; Dahlgren, Thomas G .; Смит, Крейг Р .; Фудзивара, Йошихиро; Прадильон, Флоренция; Джонсон, Шеннон Б .; Vrijenhoek, Robert C .; Литтл, Криспин Т. С. (2014). «Морфологическое разнообразие червей Osedax (Annelida: Siboglinidae)». Журнал Морской биологической ассоциации Соединенного Королевства. 94 (7): 1429–1439. Дои:10.1017 / S0025315414000770.
  5. ^ Марлоу, Джеффри (18 февраля 2019 г.). "Загробная жизнь кита". Житель Нью-Йорка (Сериал). ISSN  0028-792X. Получено 2019-02-20.
  6. ^ «Зомби-черви, пожирающие кости, сверлят кислотой». Новости BBC.
  7. ^ а б Тресгеррес, Мартин; Кац, Сигрид; Роуз, Грег В. (22.06.2013). «Как попасть в кости: протонная помпа и карбоангидраза у костных червей Osedax». Труды Королевского общества B: биологические науки. 280 (1761): 20130625. Дои:10.1098 / rspb.2013.0625. ЧВК  3652447. PMID  23760644.
  8. ^ Хиггс, Николас Д .; Гловер, Адриан Г .; Dahlgren, Thomas G .; Литтл, Криспин Т.С. (декабрь 2011 г.). «Костно-болотные черви: характеристика морфологии, скорости и метода биоэрозии, вызванной Osedax mucofloris (Annelida, Siboglinidae)». Биологический бюллетень. 221 (3): 307–316. Дои:10.1086 / bblv221n3p307. ISSN  0006-3185. PMID  22186919. S2CID  32725146.
  9. ^ а б Кац, Сигрид; Клепал, Вальтрауд; Яркая, Моника (октябрь 2010 г.). «Кожа оседакса (Siboglinidae, Annelida): ультраструктурное исследование его эпидермиса». Журнал морфологии. 271 (10): 1272–1280. Дои:10.1002 / jmor.10873. PMID  20672365. S2CID  10697873.
  10. ^ Г. У. Роуз; Н. Г. Уилсон; С. К. Гоффреди; С. Б. Джонсон; Т. Смарт; К. Видмер; К. М. Янг и Р. К. Вриенхук (2009). «Нерест и развитие в Оседакс обыкновенные черви (Siboglinidae, Annelida) ". Морская биология. 156 (3): 395–405. Дои:10.1007 / s00227-008-1091-z. S2CID  84177994.
  11. ^ Goffredi, S.K .; Сирота, В. Дж .; Rouse, G.W .; Jahnke, L .; Embaye, T .; Turk, K .; Lee, R .; Вриенхук, Р. К. (2005). «Эволюционные инновации: морской симбиоз, пожирающий кости». Экологическая микробиология. 7 (9): 1369–1378. Дои:10.1111 / j.1462-2920.2005.00824.x. PMID  16104860.
  12. ^ Пайпер, Росс (2007), Необычные животные: энциклопедия любопытных и необычных животных, Гринвуд Пресс.
  13. ^ Rouse, G.W .; Worsaae, K .; Johnson, S .; Jones, W. J .; Вриенхук, Р. К. (2008). "Приобретение карликовых" гаремов "самками недавно поселившихся самок Osedax roseus п. sp. (Siboglinidae; Annelida) " (PDF). Биологический бюллетень. 214 (1): 67–82. Дои:10.2307/25066661. JSTOR  25066661. PMID  18258777. S2CID  8457281.
  14. ^ Vrijenhoek, R.C .; Johnson, S .; Роуз, Г. В. (2008). "Поедание костей Оседакс самки и их «гаремы» карликовых самцов набираются из общего личиночного пула ». Молекулярная экология. 17 (20): 4535–4544. Дои:10.1111 / j.1365-294X.2008.03937.x. PMID  18986498. S2CID  19247165.
  15. ^ Vrijenhoek, R.C .; Johnson, S. B .; Роуз, Г. В. (2009). «Замечательное разнообразие костоядных червей (Оседакс; Siboglinidae; Аннелида) ". BMC Биология. 7: 74. Дои:10.1186/1741-7007-7-74. ЧВК  2780999. PMID  19903327.
  16. ^ Гловер и др. 2005; Dahlgren et al. 2006; Fujijura et al. 2006 г.
  17. ^ Джонс и др. 2008 г.
  18. ^ Каплан, Мэтт (2010). «Костный червь когда-то пристрастился к птицам. 30 миллионов лет назад у оседаксов, возможно, была более разнообразная диета». Природа. Дои:10.1038 / новости.2010.651.
  19. ^ Киль, Штеффен; Каль, Вольф-Ахим; Goedert, Джеймс Л. (2010). "Оседаксовые отверстия в ископаемых костях морских птиц". Naturwissenschaften. 98 (1): 51–55. Дои:10.1007 / s00114-010-0740-5. ЧВК  3018246. PMID  21103978.
  20. ^ «Зомби-черви съели кости плезиозавра». Новости BBC. 15 апреля 2015.
  21. ^ Альфаро-Лукас, Джоан М .; Симабукуро, Маурисио; Феррейра, Джулия Д .; Китадзато, Хироши; Фудзивара, Ёсихиро; Сумида, Пауло Ю.Г. (Декабрь 2017 г.). «Костоядные черви Osedax (Annelida: Siboglinidae) регулируют биоразнообразие сообществ глубоководных китов». Deep Sea Research Part II: Актуальные исследования в океанографии. 146: 4–12. Bibcode:2017DSRII.146 .... 4A. Дои:10.1016 / j.dsr2.2017.04.011.
  22. ^ Киль, Штеффен; Каль, Вольф-Ахим; Гёдерт, Джеймс Л. (март 2013 г.). «Следы костоядных кольчатых червей Osedax в зубах кита и рыбьих костях олигоцена». Paläontologische Zeitschrift. 87 (1): 161–167. Дои:10.1007 / s12542-012-0158-9. ISSN  0031-0220.
  23. ^ Данис, Сильвия; Хиггс, Николас Д. (апрель 2015 г.). «Костоядные черви Osedax жили в мезозойских тупиках морских рептилий». Письма о биологии. 11 (4): 20150072. Дои:10.1098 / рсбл.2015.0072.
  24. ^ WoRMS, род Osedax
  25. ^ Роуз, Грег У .; Гоффреди, Шана К .; Джонсон, Шеннон Б .; Вриенхук, Роберт К. (5 февраля 2018 г.). «Необычайная любовь к оседаксу (Siboglinidae: Annelida): четырнадцать новых видов костных червей из Калифорнии». Zootaxa. 4377 (4): 451. Дои:10.11646 / zootaxa.4377.4.1.
  26. ^ Фудзивара, Ёсихиро; Джими, Наото; Sumida, Paulo Y. G .; Кавато, Масару; Китадзато, Хироши (1 августа 2019 г.). «Новый вид костоядного червя Osedax из глубин южной части Атлантического океана (Annelida, Siboglinidae)». ZooKeys. 814: 53–69. Дои:10.3897 / zookeys.814.28869.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка