Głęboko pod falami maleńkie małże, których muszle są zwykle wielkości ziarnka grochu, wbijają się w kawałki zatopionego drewna. Drewno jest dla nich pokarmem, a także domem. Te rzadkie, rozrzucone, zatopione kawałki drewna wspierają miniaturowe ekosystemy, w których różne gatunki małży mogą żyć w harmonii przez lata. Ale w nowym artykule w Marine Biodiversity naukowcy odkryli, że jedna grupa małży drążących drewno wyewoluowała unikalny sposób pozyskiwania drewna dla siebie: budowanie kominów z kupy.
„Każde stworzenie morskie musi stawić czoła dwóm wyzwaniom: dostawanie czystej wody, aby zapewnić tlen do skrzeli, oraz pozbywanie się odchodów. Ponieważ nikt nie chce mieszkać w swoich kupach. Ale oto te małże żyją ze swoimi , a właściwie kwitnący” – mówi Janet Voight, zastępca kuratora zoologii bezkręgowców w Field Museum i główny autor badania.
Naukowcy mogą umieścić drewno na dnie morskim, wrócić po miesiącach lub nawet latach i odzyskać je z „niesamowitą gamą zwierząt” – mówi Voight; innym razem drewno, które było zanurzone przez taki sam czas, wypływa na powierzchnię tak obgryzione i przewiercone, że można je rozkruszyć w dłoni. Ta różnica była tajemnicą, a Voight chciał wiedzieć, dlaczego.
Przyjrzała się gatunkom małży drążących drewno, obecnym w doniesieniach o zatopionym drewnie z całego świata i zauważyła pewien wzór. „W drzewie genealogicznym małży drążących drewno jest sześć głównych gałęzi, a każdy kawałek drewna, który był tak mocno znudzony, że można go było zmiażdżyć ręcznie, okazał się być znudzony przez gatunek z tej samej gałęzi tego drzewa genealogicznego” – mówi Voight . Mówi, że była zaskoczona tym odkryciem – „to nie powinno się zdarzyć, po prostu zakłada się, że wszystkie gatunki małży żerujących na drewnie, które zwykle wyglądają bardzo podobnie, wiercą w drewnie w ten sam sposób. A jednak jest jedna grupa, która to robi. coś zupełnie innego”.
Naukowcy sugerowali, że dodatkowe przeżuwanie drewna było spowodowane obecnością wielu larw w pobliżu lub wyższą temperaturą wody, ale okazuje się, że odpowiedzialna może być sama natura małży. Voight zauważył, że wszystkie te wyjątkowo wydajne, spokrewnione gatunki mają wspólną cechę polegającą na tym, że słońce nie świeci. Gdy małże kopią i przemieszczają się do swoich odwiertów w drewnie, wypełniają przestrzeń wokół nich własnymi odchodami.
„Nie robią tego celowo, zmusza ich do tego ich anatomia” – mówi Voight. „Kiedy te małże wbijają się w drewno, ich mała skorupa robi nudę”. Tymczasem za nimi wystają syfony małży, rurkowate wypustki służące do pobierania wody w celu uzyskania tlenu i wydalania nieczystości. „W większości małży żerujących na drewnie te dwa syfony wejściowe i wyjściowe mają taką samą długość i wystają do słupa wody” – mówi Voight. „Ale w tych spokrewnionych hiper-paskudnych świdrach syfon do wydalania odtlenionej wody i kału jest krótki; pozostaje w odwiercie w drewnie. W rezultacie, mówi Voight, „robią kupę w swoim odwiercie. Po prostu muszą, chyba że naprawdę, naprawdę pchają.” Odpady pozostają tam z małżami, tworząc komin, który owija się wokół syfonu.
To zaskakujące, że zwierzęta wyewoluowały anatomię, która utrzymuje je w tak bliskim kontakcie z własnymi odchodami, co jest zaskakujące. wyraźnie zmierzają do miasta w lesie. Dlaczego więc ewoluowały w ten sposób?
Ona i jej współpracownicy postawili hipotezę, że te kominy kałowe mogą wskazywać na osadnictwo larw: że ich swobodnie pływające larwy mogą być w stanie wykryć kupę i przedostać się do niej, aby stworzyć dom wraz z przedstawicielami własnego gatunku.
Ale to wciąż pozostawia problem: nawet jeśli komin kupy służy jako latarnia morska dla innych członków ich gatunku, aby dołączyć do nich na drewnie, jak te osobniki mogą przetrwać, gdy osiedla się coraz więcej larw, a środowisko staje się bardziej brudne, a tlen staje się mniej dostępny ?
“W poprzednich badaniach wykazano, że ta grupa gatunków małży jest niezwykle tolerancyjna na niski poziom tlenu” – mówi Voight. Mają również dodatkowe adaptacje, takie jak wyściółka śluzówki kominów kałowych i substancja taka jak hemoglobina we krwi, która pobiera więcej tlenu; oba mogą zmniejszyć ryzyko zatrucia siarczkami z odpadów. Podsumowując, te adaptacje pozwalają tym gatunkom przetrwać w warunkach, które spowodowałyby chorobę małży niezwiązanych z drewnem. Efektem końcowym jest więcej drewna dla gatunków produkujących kominy do jedzenia, życia i dla ich potomstwa, na którym mogą się osiedlić, bez przeszkód ze strony konkurentów.
Voight mówi, że oprócz rozwiązania zagadki grubo przeżutego drewna za pomocą jeszcze gorszego rozwiązania, badanie ilustruje znaczenie patrzenia na ekologię ze zrozumieniem, w jaki sposób różne gatunki są ze sobą powiązane.
„Kiedy masz do czynienia z czymś, co wydaje się enigmatyczne, czasami musisz cofnąć się i spojrzeć na szerszy obraz, połączyć wiele różnych badań, aby zobaczyć, jak to, co wydawało się enigmatyczne, jest produktem ewolucji” – mówi. Voight. „Posiadanie dobrego drzewa genealogicznego może pomóc w ujawnieniu wzorców, a im więcej wiemy o ewolucyjnych historiach tych różnych grup, tym więcej będziemy w stanie dowiedzieć się, jak do siebie pasują”.