По следам камнеточца: обнаружение макробиоэрозии в пресных водах
В журнале NATURE COMMUNICATIONS вышла статья с участием аспиранта ИБР РАН
Ivan N. Bolotov Olga V. Aksenova Torkild Bakken, Christopher J. Glasby, Mikhail Yu. Gofarov Alexander V. Kondakov, Ekaterina S. Konopleva, Manuel Lopes-Lima, Artyom A. Lyubas, Yu Wang, Andrey Yu. Bychkov, Agniya M. Sokolova, Kitti Tanmuangpak, Sakboworn Tumpeesuwan, Ilya V. Vikhrev, J. Bruce H. Shyu, Than Win, Oleg S. Pokrovsky. Discovery of a silicate rock-boring organism and macrobioerosion in fresh water. DOI: 10.1038/s41467-018-05133-4
© Соколова Агния Михайловна.
Аспирант лаборатории сравнительной физиологии развития. Область научных интересов: развитие, систематика и морфология губок.

За время существования жизни на Земле многие организмы участвовали в формировании физико-химических и геологических составляющих нашей планеты. Наибольшее влияние на её облик оказали, безусловно, бактерии и археи, но и эукариоты сыграли заметную роль в геологических процессах. В некоторых горных породах можно различить сохранившие форму остатки губок, кораллов, моллюсков, мшанок, иглокожих и других организмов. Например, нуммулитовый известняк, из которого сложены знаменитые пирамиды в Гизе, состоит из раковин фораминифер – одноклеточных протистов.

Однако деятельность живых организмов бывает и разрушительной. Среди морских водорослей, губок, моллюсков, кольчатых червей, ракообразных, морских ежей есть представители, сверлящие различные каменные породы (известковые и силикатные), а также другие твёрдые субстраты: раковины, скелеты кораллов и позвоночных животных. Просверливание отверстий осуществляется механическим путем или посредством выделения веществ, разрушающих субстрат химически.

В палеонтологии такие отверстия используются в качестве индикаторов мелководных морских (и эстуарных) экосистем, а двустворчатые моллюски-точильщики, в частности, маркируют береговые линии древних морей. В пресноводных экосистемах единственными источниками биогенной эрозии считались мелкие полихеты, сверлящие раковины моллюсков. Однако недавнее исследование донной экосистемы реки Каладан в Мьянме (Bolotov et al., 2018) показало, что в пресных водоёмах также возможна биогенная эрозия силикатных пород. Организмом, способным точить алевролитовые скалистые выходы, оказался двустворчатый моллюск Lignopholas fluminalis, близкий родственник морского моллюска-сверлильщика, известного под народным названием «камнеточец, или морское сверло».

Кроме того, полости, проделываемые в камне пресноводным моллюском-камнеточцем L. Fluminalis, оказались очень похожими на окаменевшие (фоссилизированные) следы жизнедеятельности из отложений каменноугольного периода (около 300 млн лет назад), описанные как ихновид Gastrochaenolites anauchen. Ихновид – это вид, описанный на основе окаменевших следов жизнедеятельности (например, ходов точильщиков). Его принадлежность к таксонам высшего ранга, таким как типы, можно установить далеко не всегда. Мьянмарская находка позволила соотнести ихновид с современным животным, а также скорректировать представления о его возможном палео-местообитании, т. к. благодаря новым данным стало ясно, что камнеточцы не всегда маркируют исключительно морские древние экосистемы.

Эрозийные процессы повышают биологическое разнообразие местообитаний, усложняя их трёхмерную организацию. На каменистых субстратах реки Каладан, в частности, обнаружено сообщество беспозвоночных животных, активно использующих полости, остающиеся в породе в результате деятельности сверлильщика L. fluminalis. Среди них двустворки двух других видов, укрывающиеся в этих полостях, брюхоногий моллюск, два вида полихет, и губка, обрастающая положительные и отрицательные поверхности породы.

Интересно, что двустворчатые моллюски, включая L. Fluminalis, согласно полученным молекулярно-генетическим данным, имеют реликтовое морское происхождение и заселили бассейн реки независимо от своих пресноводных родственников, что не редкость в пресных водах Юго-Восточной Азии. Предложенная в работе модель неотектонической эволюции нижнего течения реки объясняет попадание этих групп в пресную воду: к этому привёл постепенный сдвиг от эстуарных условий среды к пресноводным в результате тектонического поднятия. При этом как минимум один представитель сообщества, губка, является настоящим пресноводным резидентом. Таким образом, вторжение в пресные воды моллюска-камнеточца могло привести к образованию сообщества, сочетающего исходно эстуарные и пресноводные таксоны одновременно.

По-видимому, Юго-Восточная Азия служит ареной для широкомасштабного проникновения морских таксонов в пресную воду (начиная как минимум с юрского периода), примеры чего известны у разных групп беспозвоночных и позвоночных животных. Это может быть связано с наличием множества крупных эстуариев, где морские организмы могут постепенно адаптироваться к пресноводной среде. Кроме того, тектоническое поднятие материка приводит к постепенному изменению уровня суши и снижению уровня моря, что способствует распространению фауны за счет медленного подъема водосборов рек с последующим ослаблением влияния приливной солёной воды на их нижние течения.




Рис. Слева: моллюск-камнеточец Lignopholas fluminalis в силикатной породе; Справа: камень с «ходами» камнеточца.



НАЗАД К СПИСКУ...