Новости

3 февраля, 2021 18:00

Биологи МГУ научились различать ископаемые трубки форонид и кольчатых червей

Исследование биологов МГУ позволит идентифицировать трубки форонид в палеонтологических остатках и легко отличить их от трубок кольчатых червей. Исследование представлено в журнале Zoology и поддержано Российским научным фондом (РНФ).
Phoronis svetlanae в трубке. Источник: Антон Чичвархин/МГУ
Трубки форониды Phoronopsis harmeri, живущей на промытом песке. Источник: Елена Темерева/МГУ
Трубки Phoronis svetlanae, прикрепленные к пустой раковинке двустворчатого моллюска. Источник: Елена Темерева/МГУ
3 / 4
Phoronis svetlanae в трубке. Источник: Антон Чичвархин/МГУ
Трубки форониды Phoronopsis harmeri, живущей на промытом песке. Источник: Елена Темерева/МГУ
Трубки Phoronis svetlanae, прикрепленные к пустой раковинке двустворчатого моллюска. Источник: Елена Темерева/МГУ

При проведении работ по изучению разнообразия донных морских животных трубки являются часто извлекаемым объектом. Зачастую они пустые, что затрудняет идентификацию их «владельцев». Обычно такие трубки описывают как трубки кольчатых червей, что порождает в гидробиологии ошибочное мнение о большой плотности их поселений в определенной акватории. На самом деле эти трубки зачастую принадлежат форонидам, и теперь есть несколько критериев, по которым трубки кольчатых червей легко могут быть отличены от трубок форонид.

Елена Темерева, профессор кафедры зоологии беспозвоночных МГУ: «Исследование имеет колоссальное значение и для палеонтологии. Так называемые трубчатые «проблематики» известны и чрезвычайно многочисленны с низов Кембрия, но до сих пор совершенно непонятно не только, что это были за животные, но и к какому типу животного царства они относятся. Представленные в статье критерии помогут палеонтологам идентифицировать трубки форонид в палеонтологических остатках. Это, правда, требует соблюдения ряда условий и в первую очередь сохранности органического материала, который вполне может быть минерализован и идентифицирован даже на образцах возрастом 570 млн лет, а возможно, и раньше».

Трубки различных организмов известны из глубокого прошлого. Для многочисленных и неизвестных организмов, которые жили в самом начале кембрийского периода и составляли основу кембрийского тубикольного бентоса, даже придумано специальное название «мелкотрубчатые кембрийские проблематики». Проблематики – потому что непонятно, какие животные строили эти трубки, как они жили, от кого они произошли и дали ли начало каким-то современным группам животных.

Трубки современных представителей морского бентоса разнообразны по форме, размерам, химическому составу, микроструктуре и микрорельефу. Трубки строят представители самых разных групп животного царства. Среди беспозвоночных животных наибольшим разнообразием строения трубок обладают кольчатые черви – Annelida. Более того, строение трубок аннелид видоспецифично и часто используется как определительный признак не просто крупных таксонов, но и видов. Форониды – это единственный тип животного царства, все без исключения виды которого строят трубку. Трубки форонид чрезвычайно похожи на трубки аннелид, и если трубка пустая, то совершенно невозможно идентифицировать, принадлежит ли трубка кольчатому червю или форониде.

В своей статье ученые впервые провели изучение тонкой морфологии трубок форонид и сравнили ее с таковой аннелид. Оказалось, что строение трубок форонид существенно зависит от типа субстрата, на котором поселяются форониды. Эти животные обитают как в толще твердого субстрата (камни, раковины моллюсков, домики ракообразных), так и на мягком грунте – в песке, в иле или в заиленном песке. Есть форониды, которые живут в толще чужих трубок – в волокнистых трубках, стрекающих из группы цериантарий. По особенностям места обитания форонид подразделяют на сверлящих и роющих. Те форониды, которые живут в толще чужих трубок, традиционно считаются сверлящими.

Авторами статьи показано, что трубки форонид имеют очень толстый внутренний органический цилиндр, образованный множеством тонких листков, плотно склеенных друг с другом. Интересно, что в трубках аннелид внутренний органический цилиндр чрезвычайно тонок по сравнению с трубками форонид. Каждый листок внутреннего органического цилиндра у форонид формируется из миллионов и миллионов тонких волокон, вещество которых выделяется одноклеточными железами покровного эпителия и застывает при попадании в воду. Эти волокна у большинства форонид располагаются хаотично, тогда как у аннелид волокна внутреннего органического цилиндра формируют правильную решетку с определенной ориентацией тонких волокон в каждом слое. Снаружи трубка форонид, как правило, покрыта различными частицами, которые прикрепляются к органическому цилиндру. У роющих форонид такие частицы (песок, ил) покрывают всю трубку, создавая дополнительный защитный слой. Эти частицы как будто не склеены между собой, что отличает трубки форонид от трубок аннелид, у которых агглютинированные частицы всегда погружены в толщу клейкого вещества. У сверлящих форонид внешней защитой служит твердый субстрат, и трубки, как правило, почти не агглютинированы. Особое строение имеет трубка у видов, живущих в толще трубок цериантарий, – трубка таких форонид состоит всего из нескольких тонких листков органического цилиндра и никак не инкрустирована.

Полученные новые данные позволят в будущем легко различать трубки форонид и аннелид при проведении различного рода гидробиологических работ. Кроме того, теперь стало понятно, как отличить трубки форонид от трубок аннелид и в палеонтологическом материале – по толщине органического цилиндра. Однако это требует хорошей сохранности трубок – необходимо, чтобы органический цилиндр сохранился в виде фоссилизированных остатков. 

Теги
Биология
25 февраля, 2021
Ученые нашли вещество, защищающее клетки от токсичного гербицида
Биологически активные соединения из морского плесневого гриба Penicillium dimorphosporum п...
24 февраля, 2021
Петербургские ученые нашли препарат, облегчающий симптомы болезни Альцгеймера
Ученые Института цитологии РАН (ИНЦ РАН, Петербург) подобрали препарат, предотвращающий гибель нервн...