Андрій М. ЗАМОРОКА
Містерія коралових рифів буде далеко не повною без найбільших у світі двостулкових молюсків – Тридакн. Їх, розфарбовані у найрізноманітніші кольори мантії – від ультрамариново-синього до помаранчево-вогненного, надають рифам багатства і довершеності. Однак, ці барвисті мантії – не просто забаганка природи, а результат кропіткого природного добору і тривалої мільйонолітньої спільної еволюції молюсків і одноклітинних водоростей. Це справжній сад, вирощений Тридакнами у середині свого тіла…
Велетенські молюски Тридакни (Tridacna Bruguière, 1797) є мешканцями теплих і мілких індійсько-тихоокеанських коралових морів. Вони є невід’ємною частиною коралових рифів, зрідка трапляючись глибше 10-15 метрів, а частіше на мілководді. Часом, коли море відступає разом із відпливом, велетенські стулки черепашок Тридакн, під палючим тропічним сонцем, покірно чекають на повернення води.
Гігантизму ці молюски – черепашка може досягати до 2-х метрів у довжину, і важити до 200-т кілограмів –завдячують, як не парадоксально, їх мікроскопічному партнеру – одноклітинній динофітовій водорості Симбіодініуму (Symbiodinium Freudenthal,1962). Замешкуючи тканини мантії Тридакни, Симбіодініум забезпечує молюска їжею, а той, у свою чергу, захищає водорість масивними стулками черепашок. Саме от така взаємовигода – симбіоз, а точніше мутуалізм, – спровокувала еволюцію колись рухливих предків Тридакн до осілого способу життя і виникнення надмасивних черепашок. Невблаганний природний добір залишав шанси на виживання тільки тим молюскам, що ліпше захищали себе і свій сад із водоростей від хижаків.
Тридакни окопані і добре закріплені спинною стороною у вапнистому тілі коралового рифу, таким чином, що отвір між їх стулками завжди повернений до неба. Висовуючи барвисту мантію із черепашок, велетенський молюск підставляє сонцю населені водоростями тканини. Там відбувається фотосинтез і утворення цукрів, які й слугують харчом для Тридакни. Барвистість мантії молюска зумовлена шаром особливих клітин – іридоцитів, які й надають тварині кольору. Водорості ж заселяють ткану нижче іридоцитів і мають геть непримітне буре забарвлення. Зрідка, трапляються Тридакни позбавлені іридоцитів, які мають бруднувато-коричневий колір мантії, зумовлений пігментами водоростей Симбіодініумів…
Вчених давно цікавив той факт, чому у Тридакн існує барвистий іридоцитовий шар. Традиційно, висловлювалось два припущення, що доволі просто його пояснювали. З однієї сторони, вважали, що яскрава колорованість мантії призначена для спілкування і сиґналізування між молюсками (у кожної Тридакни, по краях мантії, містяться сотні очей – авт.). З іншої сторони, припускали, що яскраве забарвлення допомагає молюску маскуватися на такому ж барвистому рифі, а окрім всього вберігає водорості від надмірної інтенсивності світла. Проте, реальність виявилась набагато цікавішою, ніж наше уявлення про неї…
Іридоцити дуже активно відбивають видиме світло у зеленому та жовтому спектрах, а поглинають у синьому і червоному. Це парадокс, адже водоростям, що живуть під іридоцитовим шаром, для фотосинтезу необхідне світло саме синього та червоного спектрів… Детальні дослідження феномену виявили ключ до його розгадки…
Іридоцити мають сферичну форму і у діаметрі досягають близько 8 мікрометрів, що приблизно у 100-200 разів більше довжини хвиль видимого світла (400-750 нанометрів – авт.). З цієї причини іридоцити не можуть виступати лінзами-концентраторами світла для водоростей під ними. Проте, водорості розміщені не хаотично у тканині, а скупчуються саме у колонці під плямами барвистих клітин молюска… Виявилось, що клітина іридоциту має високо структуровану і спеціалізовану внутрішню будову. Практично увесь її вміст займають шари із мембранних платівок заповнених білком і перемежованих прозорою цитоплазмою. Кожен із таких шарів завтовшки близько 100 нанометрів. Іридоцити орієнтовані так, що платівки у їх цитоплазмі завжди перпендикулярні до променів світла, які падають на поверхню мантії.
Така незвична будова клітин дозволяє перерозподіляти потік сонячного світла, відділяючи від нього малопридатні для фотосинтезу хвилі у зеленому та жовтому спектрах і скеровувати до водоростей найбільш продуктивні хвилі світла. При цьому створюється захист від ушкодження водоростей інтенсивною сонячною радіацією, а також максимально ефективно використовується світловий потік для фотосинтезу.
Час і еволюція настільки добре відшліфували взаємовигоду Тридакн і Симбіодініумів, що а ні молюски, а ні водорості, уже не можуть існувати одне без іншого. Вони – єдиний орґанізм, злагоджений мільйонами поколінь і природним добором.
Слідкуйте за публікаціями Станіславівського натураліста у соціальних мережах: Facebook, Вконтакті та Livejournal
Be First to Comment