Эти выводы сделаны на основе трех исследований докторанта UO, в которых участвовали подводное плавание с аквалангом в разных местах и высокоскоростная видеосъемка в лаборатории.По словам морского биолога из UO Келли Сазерленд, исследование, возглавляемое Китсом Конли, получившей докторскую степень в июле, переписывает все, что известно об аппендикулярах. Эти многочисленные крошечные студенистые животные с хоботом и хвостом напоминают головастиков.
Они давно известны тем, что превращают собственную слизь в домики, которые обволакивают их для фильтрации микроскопической добычи.Пока их слизистые оболочки не развернуты, их крошечные тела, менее полутора дюймов в длину, трудно увидеть.«Раньше мы думали об этих существах как о пассивных травоядных, но теперь мы знаем, что они на самом деле весьма избирательны в том, что они потребляют», — сказал Сазерленд, который был наставником Конли. «Когда дело доходит до круговорота материала в океане, эти организмы являются источником потока. Они являются переносчиками, через которые материал перемещается из верхних слоев в более глубокие слои океана».
Конли и Сазерленд сообщили, что не являются обычными травоядными, как предполагалось ранее, а форма частиц добычи имеет значение. В журнале PLOS ONE было показано, что палочковидная добыча с меньшей вероятностью будет подвергнута травме, чем сферическая жертва аналогичного объема. Последние легко прилипают как к наружным, так и к внутренним фильтрам слизистой оболочки, и им труднее добраться до рта животного.В журнале «Лимнология и океанография» Конли, Сазерленд и его коллеги из Университета Южной Флориды и Университета Бергана в Норвегии обнаружили, что более мелкие частицы более склонны прилипать к слизистой оболочке и никогда не достигают рта.
Они также обнаружили, что движение хвоста животного втягивает воду в слизистую оболочку и помогает вытеснять застрявшие частицы, создавая импульсы.По словам Конли, аппендикуляры выделяют слизь из своих стволов, чтобы строить свои домовые конструкции, до 40 новых ежедневно.
Выброшенные дома используются другими микробами после того, как они опускаются на дно океана, где давно известно, что они служат пищей для глубоководных существ.«Аппендикуляры надувают свои дома, отбивая хвосты, и они живут внутри них. Это похоже на сферическую пузырьковидную структуру. Это одна из самых сложных внеклеточных структур, созданных отдельным организмом», — сказала она.
По ее словам, Конли влюбился в аппендикуляров после того, как заметил их во время подводного плавания с аквалангом у берегов Франции в безуспешной попытке найти сальпы во время проекта с Сазерлендом и учеными из Израиля, Франции и Германии.Эти усилия пошли в другом направлении, что в конечном итоге привело к публикации в журнале Nature Microbiology, которая показала поверхностные свойства микробной материи аппендикулярам. Тефлоноподобная поверхность на бактериях SAR11 не прилипает к слизистой оболочке, что, вероятно, позволяет этим богатым океаном бактериям проходить через слизистые фильтры, чтобы избежать нападения хищников.По словам Сазерленда, доцента биологии в Колледже Кларка Хонорс и члена Института морской биологии и Института экологии и эволюции, хотя аппендикуляры распространены повсюду в океанах, они недостаточно изучены.
«Сейчас мы проливаем свет как на основную биологию этих организмов, так и на их важность в этих морских пищевых сетях», — сказала она. «Их было трудно исследовать, потому что они хрупкие, и их трудно хранить в лаборатории».Конли провел много времени в лаборатории, снимая на видео аппендикуляры, когда они принимали большое количество воды, заполненной частицами. Позже она наблюдала их под увеличением.
«Наш момент ага наступил, просто посмотрев видео», — сказал Конли. «Мы поняли, что видим то, что никто не видел раньше, о том, как работает их процесс фильтрации».По словам Сазерленда, подход Конли обеспечил наиболее близкое из когда-либо сделанных изображений аппендикуляры и их слизистые оболочки.
«Эти конструкции домов имеют сложность, которую действительно трудно описать», — сказал Сазерленд. «Даже люди из океанографического сообщества, которые заинтересованы в этом направлении исследований и знают, что такое аппендикуляр, они не знают основ того, как они работают».В то время как слизистые резервуары, как известно, имеют двойные системы фильтрации, исследования Конли были сосредоточены только на системе фильтров, концентрирующих пищу. Домики выбрасываются и заменяются по мере роста животного и засорения фильтра.«Это невероятные существа», — сказал Конли. «Они постоянно строят эти дома, которые им нужно кормить, а затем выбрасывают их.
Они служат важным механизмом для переноса углерода в океане».