«На троих» по-эйлатски

В колониях твердых кораллов живут не только коралловые полипы, но и калькаротеребраторы. Этим труднопроизносимым словом биологи называют разных точильщиков и сверлильщиков — животных, разрушающих скелет кораллов и проникающих иногда глубоко в толщу колоний.

Морской еж рода Echinometra точит коралл кончиками острых игл. Двустворчатый моллюск рода Pholas высверливает ходы в скелете колонии с помощью острых краев раковины, за что и назван «морское сверло». А вот морской финик, двустворчатый моллюск, получивший свое название за внешнее сходство с финиковой косточкой, растворяет карбонат кальция кислотой, вырабатываемой железой, находящейся в передней части тела. Его родовое латинское название Lithophaga можно перевести как «камнежорка». Черви, относящиеся к типу сипункулид (Sipunculida), также проделывают свои ходы химическими методами, иных приспособлений у них не обнаружили.

При большом систематическом разнообразии животных-калькаротеребраторов общим для них является то, что все они сами строят себе ходы-укрытия. Именно этим они отличаются от прочих квартирантов рифа, использующих только естественные убежища, предоставляемые им кораллом-хозяином.

Почти у всех калькаротеребраторов проделанные ими ходы сообщаются с внешней средой, из которой животные получают пищу и кислород. Но в 1963 г. группа ученых, изучавшая в Эйлатском заливе влияние калькаротеребраторов на процесс скелетообразования грибовидных кораллов,  обнаружила почти в 60% обследованных ими кораллов сердцевидных двустворчатых моллюсков, размер которых не превышал 2 см.

Этот моллюск оказался не только новым видом, но и новым родом двустворчатых моллюсков семейства  мидиевых (Mytilidae). Он получил имя Fungiacava eilatensis в честь коралла-хозяина фунгии и Эйлатского залива. Оказалось, что за пределами Эйлатского залива моллюск почти не встречается. Его смогли обнаружить лишь на Мальдивах и в Индонезии. И это первый парадокс – хозяин, грибовидный коралл, широко распространен в Индо-Пацифике, а его сожитель в массовом количестве обитает лишь в Эйлатском заливе.

Второй парадокс: у нового вида сифон открывается во внутреннюю полость коралла, то есть моллюск полностью зависит от хозяина в снабжении водой, а значит, кислородом и пищей. Это не единственный моллюск-сверлильщик в семействе Mytilidae, но у всех остальных сифоны открываются наружу, в море.

Бурение коралла идет химическим путем, особая железа в передней части тела моллюска выделяет слизь, растворяющую карбонат кальция. По-видимому, планктонная личинка Fungiacava оседает на поверхность грибовидного коралла, превращается в маленького моллюска и начинает продвигаться от поверхности коралла в его внутреннюю полость. А позади себя моллюск выкладывает карбонат кальция  в виде кристаллов арагонита, заделывая за собой полость в скелете фунгии. Поэтому на живом коралле не видно, живет в нем моллюск или нет, внешних следов нет.  Сам коралл на присутствие моллюска, по-видимому, не реагирует. Сколько времени занимает процесс бурения, неизвестно. Авторы исследования не знают, как питается и дышит моллюск до того, как его сифоны окажутся в полости коралла.

Жизнь «у коралла за пазухой» делает ненужной защитную функцию раковины, поэтому она очень тонкая и служит лишь местом прикрепления мышц. Тело моллюска находится в толще кораллового скелета, а в кишечную полость хозяина выходят лишь сифоны. Сифоны длинные, достигающие границы глотки и кишечной полости. Входной и выходной сифоны расположены так, чтобы забираемая моллюском вода не смешивалась с выбрасываемой.

Эксперименты с помеченной пищей доказали, что моллюск не может получать пишу извне. Он захватывает пищевые частицы лишь в том случае, если они уже попали во внутреннюю полость коралла. Известно, что фунгии не сортируют пищу при отлове, а гонят внутрь все, что попадает на поверхность коралла. В кишечной полости коралла переваривается лишь животная пища, а вот микроводоросли не усваиваются, нет у коралла ферментов для этого. Моллюск, напротив, питается лишь растительной пищей, которую составляют как клетки фитопланктона, захваченные кораллом из моря, так и симбионт кораллов — одноклеточная водоросль зооксантелла, которую хозяева регулярно выкидывают в кишечную полость из своих тканей, чтобы не пострадать от избытка кислорода, выделяемого сожителем.

А вот зоопланктон выходит из моллюска непереваренным, и у коралла есть еще один шанс его захватить и переварить. Так что если даже моллюск, вытянув сифон прямо в глотку коралла, и перехватит рачков, они, пройдя через него, снова окажутся доступными кораллу. Выходит, что никакой пищевой конкуренции между ними нет.

Зато есть польза. Авторы, описавшие микроэкосистему отдельного грибовидного коралла, назвали ее “The Troika” (наши люди, Университет Тель-Авива), поскольку она включает в себя три источника и три составные части. Первый – это коралл рода Fungia, второй – моллюск Fungiacava eilatensis, а третий – одноклеточная водоросль зооксантелла Symbiodinium microadriaticum.

Взаимовыгодное сосуществование коралла и зооксантеллы хорошо изучено и подробно описано. Отходы метаболизма коралла служат удобрением для водоросли, а та, в свою очередь, снабжает коралл кислородом и некоторыми нужными ему органическими молекулами, образуемыми в ходе фотосинтеза. Включение в систему растительноядного компонента – моллюска – приводИт к тому, что растительный материал, будь то выкинутые излишки зооксантеллы или пойманные в море водоросли, теперь включены в пищевую цепь. Переваривая растения, моллюск выделяет неорганические отходы в виде ионов СO₂, PО₄, NO₃, NH₃, и SO₄, причем выводит их в непосредственной близости от зооксантеллы.

В присутствии моллюска концентрация и доступность биогенных элементов для водоросли становится выше, чем без моллюска, поэтому возрастает эффективность фотосинтеза и размножения зооксантеллы. Коралл, поддерживая оптимальную для себя плотность зооксантеллы (если водорослей наберется слишком много, то может произойти отравление кислородом), выкидывает лишние водоросли из своих тканей в просвет полости, где их съедает моллюск.

Таким образом, введение моллюска третьим элементом в эту систему позволяет использовать недоиспользованный растительный ресурс. Такая тройка может работать почти в замкнутом цикле. Почти, потому что все же ей нужен приток животной пищи извне, нужен свет, нужен кислород для дыхания ночью.

После 70-х годов ХХ века никаких новых исследований этой необычной экосистемы мне не встретилось. А сам моллюск продолжает интересовать биологов. В наши годы с ним работает голландский зоолог доктор  Bert Hoeksema.

Фотографии Fungiacava eilatensis: верхняя – из статьи с описанием нового вида, две цветных – с сайта доктора Arjan Gittenberger.