Nowy świecący ślimak nagoskrzelny gatunek jest pierwszym znanym osobnikiem, który przepłynął północną strefę oceanu i posiada unikalne przystosowania do życia w tym środowisku.
Nowo odkryty ślimak morski, Batydewiusz caudactyluslub tajemniczy mięczak zamieszkuje głębinową strefę północy i wykazuje unikalne przystosowania, takie jak bioluminescencja i kaptur umożliwiający chwytanie zdobyczy. Stanowi znaczące znalezisko, potencjalnie mające rozległe siedlisko od wybrzeża Pacyfiku w Ameryce Północnej po Rów Mariański.
Nowe gatunki głębinowe
Naukowcy z projektu MBARI odkryli niezwykły nowy gatunek ślimaka głębinowego, nazwany Batydewiusz caudactylus. To stworzenie, zwane „tajemniczym mięczakiem”, szybuje przez północną strefę oceanu z dużym galaretowatym kapturem i ogonem przypominającym wiosło, emitując wspaniałą bioluminescencję. Dziś (12 listopada) zespół opublikował w czasopiśmie szczegółowy opis tajemniczego mięczaka Badania głębinowe Część I.
„Dzięki zaawansowanej technologii podwodnej MBARI byliśmy w stanie przygotować najbardziej kompleksowy opis zwierzęcia głębinowego, jaki kiedykolwiek stworzono” – powiedział starszy naukowiec MBARI Bruce Robison, który kierował badaniem. „Zainwestowaliśmy ponad 20 lat w zrozumienie historii naturalnej tego fascynującego gatunku ślimaka nagoskrzelnego. Nasze odkrycie to nowy element układanki, który może pomóc lepiej zrozumieć największe siedlisko na Ziemi”.
Naukowcy z MBARI po raz pierwszy zetknęli się z tajemniczym mięczakiem w lutym 2000 r. podczas nurkowania ze zdalnie sterowanym pojazdem instytutu (ROV). Tiburon w pobliżu Monterey Bay, na głębokości 2614 metrów (8576 stóp). Od tego czasu zespół wykorzystał zaawansowaną technologię podwodną MBARI do zebrania obszernych danych na temat tego gatunku, ostatecznie dokonując przeglądu ponad 150 obserwacji tajemniczego mięczaka na przestrzeni dwudziestu lat, zanim opublikował swoje odkrycia.
Unikalna biologia tajemniczego mięczaka
Ze względu na obszerny kaptur na jednym końcu, płaski ogon ozdobiony frędzlami z licznymi wypustkami przypominającymi palce na drugim i kolorowe narządy wewnętrzne pomiędzy nimi, zespół początkowo miał trudności z umieszczeniem tego zwierzęcia w grupie. Ponieważ zwierzę miało również stopę przypominającą ślimaka, nazwano go „tajemniczym mięczakiem”.
Po delikatnym pobraniu próbki badacze MBARI mogli bliżej przyjrzeć się zwierzęciu w laboratorium. Poprzez szczegółowe badania anatomii i genetyki zaczęli rozwiązywać zagadkę, ostatecznie potwierdzając, że to niesamowite zwierzę to ślimak nagoskrzelny.
Większość ślimaków nagoskrzelnych, zwanych także ślimakami morskimi, żyje na dnie morskim. Nudibranchy są powszechne w środowiskach przybrzeżnych – w tym w basenach pływowych, lasach wodorostów i rafach koralowych – a wiadomo, że niewielka liczba gatunków żyje na dnie morskim. Kilka z nich to gatunki pelagiczne i żyją w otwartych wodach w pobliżu powierzchni.
Przystosowania do życia głębinowego
Tajemniczy mięczak to pierwszy ślimak nagoskrzelny żyjący w słupie głębokiej wody. Gatunek ten żyje w oceanicznej strefie północnej, rozległym środowisku otwartych wód znajdujących się na głębokości od 1000 do 4000 metrów (3300 do 13 100 stóp) pod powierzchnią, znanej również jako strefa batypelagiczna.
Obecnie wiadomo, że tajemniczy mięczak żyje w wodach u wybrzeży Pacyfiku w Ameryce Północnej, a jego obserwacje miały miejsce podczas wypraw MBARI aż do Oregonu i na południe aż do południowej Kalifornii. Obserwacja podobnie wyglądającego zwierzęcia wg NIEAA badacze z rowu Mariana na zachodnim Pacyfiku sugerują, że tajemniczy mięczak może występować szerzej.
Tajemniczy mięczak opracował unikalne rozwiązania, aby znaleźć pożywienie, bezpieczeństwo i towarzyszy, aby przetrwać w strefie północy.
Strategie żywienia i taktyki przetrwania
Podczas gdy większość ślimaków morskich żeruje na ofiarach przyczepionych do dna morskiego za pomocą chropowatego języka, tajemniczy mięczak wykorzystuje przepastny kaptur, aby łapać skorupiaki niczym Wenus roślina pułapka na muchy. Tę strategię żerowania stosuje wiele innych niepowiązanych gatunków głębinowych, w tym niektóre galaretki, zawilce i osłonice.
Tajemnicze mięczaki zwykle można zobaczyć na otwartej wodzie, głęboko pod powierzchnią i wysoko nad dnem morskim. Poruszają się po tych wodach, naginając ciało w górę i w dół, aby pływać lub po prostu dryfując bez ruchu z prądami. Aby uniknąć zjedzenia, tajemniczy mięczak chowa się na widoku za pomocą przezroczystego ciała. Gwałtowne zamknięcie kapturka ustnego ułatwia szybką ucieczkę, podobnie jak puls galaretki.
Mechanizmy obronne i bioluminescencja
W razie zagrożenia tajemniczy mięczak może rozświetlić się bioluminescencją, aby odstraszyć i odwrócić uwagę głodnych drapieżników. Pewnego razu badacze zaobserwowali, że zwierzę zapala się, a następnie odłącza od ogona stale świecący, przypominający palec występ, prawdopodobnie służący jako wabik odwracający uwagę potencjalnego drapieżnika. „Kiedy po raz pierwszy sfilmowaliśmy pojazd ROV, jak świecił, wszyscy w sterowni krzyknęli głośno: «Ooooch!». naraz. Wszyscy byliśmy oczarowani tym widokiem” – powiedział Steven Haddock, starszy naukowiec MBARI. „Dopiero niedawno kamery stały się zdolne do filmowania bioluminescencji w wysokiej rozdzielczości i w pełnym kolorze. MBARI to jedno z niewielu miejsc na świecie, w którym zastosowaliśmy tę nową technologię w głębinach oceanu, co pozwoliło nam badać świetliste zachowanie zwierząt głębinowych w ich naturalnym środowisku.
Rozmnażanie i unikalność genetyczna
Podobnie jak inne ślimaki nagoskrzelne, tajemniczy mięczak jest hermafrodytą, posiadającą zarówno męskie, jak i żeńskie narządy płciowe. Wydaje się, że tajemniczy mięczak schodzi na dno morskie, aby złożyć tarło. Naukowcy z projektu MBARI zaobserwowali, że niektóre zwierzęta wykorzystują muskularną stopę do przyczepiania się do błotnistego dna morskiego w celu uwolnienia jaj.
Szczegółowe badanie określonych sekwencji genów potwierdziło, że tajemniczy mięczak różni się na tyle od innych znanych ślimaków nagoskrzelnych, że zasługuje na utworzenie nowej rodziny Bathydeviidae. Dwa płytkie ślimaki nagoskrzelne – ślimak nagoskrzelny z grzywą lwa (Melibe Leonina) i zawoalowany ślimak nagoskrzelny (Fimbria Tetydy) — użyj kaptura, aby złapać ofiarę; wydaje się jednak, że jest to zbieżna ewolucja podobnej metody żywienia, ponieważ tajemniczy mięczak jest tylko daleko spokrewniony z tymi gatunkami. W rzeczywistości genetyka sugeruje, że tajemniczy mięczak mógł oddzielić się najpierw na własnej gałęzi drzewa genealogicznego ślimaków nagoskrzelnych.
Wnioski i przyszłe implikacje
„To, co jest dla mnie ekscytujące w tajemniczym mięczaku, to fakt, że pokazuje, jak wiele się uczymy, spędzając więcej czasu w głębokim morzu, szczególnie poniżej 2000 metrów. To, że istnieje stosunkowo duże, wyjątkowe i świecące zwierzę należące do nieznanej wcześniej rodziny, naprawdę podkreśla znaczenie wykorzystania nowej technologii do katalogowania tego rozległego środowiska. Im więcej dowiemy się o społecznościach głębinowych, tym lepsi będziemy w podejmowaniu decyzji i zarządzaniu oceanami” – powiedział Haddock.
Tajemniczy mięczak to tylko jedno z wielu fascynujących odkryć, jakich MBARI dokonało w strefie północy. Do tej pory technologię MBARI wykorzystano do udokumentowania ponad 250 gatunków głębinowych nieznanych wcześniej nauce.
„Zwierzęta głębinowe pobudzają wyobraźnię. To są nasi sąsiedzi, którzy dzielą naszą błękitną planetę. Każde nowe odkrycie jest okazją do podniesienia świadomości na temat głębin morskich i zainspirowania społeczeństwa do ochrony niesamowitych zwierząt i środowisk znajdujących się głęboko pod powierzchnią” – powiedział Robison.
Tajemniczy mięczak (Batydewiusz caudactylus) arkusz informacyjny
Nazwa zwyczajowa: Tajemniczy mięczak
Nazwa naukowa: Batydewiusz caudactylus
Wymowa: kąpiel-ee-dee-vee-nas kraka-dack-do-nasSiedlisko: śródlądowy, w strefie batypelagicznej
Zakres głębokości: 1013 do 4009 metrów (3323 do 13153 stóp)
Zasięg geograficzny: obecnie znany z północno-wschodniego Pacyfiku, od Oregonu po południową Kalifornię, ale prawdopodobnie bardziej rozpowszechnionyRozmiar: 14,5 cm (5,6 cala) (długość całkowita)
Dieta: skorupiaki, w tym krewetki mysidPływacki: Batydewiusz caudactylus pływa, falując w górę i w dół całego ciała, od kaptura po ogon. Szybkie zamknięcie kaptura powoduje odrzucenie zwierzęcia do tyłu. Większość osobników obserwowano w słupie wody na głębokościach od 1013 do 3272 metrów (3323 do 10735 stóp), pływających powoli lub biernie dryfujących. Batydewiusz caudactylus ma neutralną pływalność i w stanie spoczynku nie opada ani nie podnosi się w słupie wody.
Karmienie: Batydewiusz caudactylus wykorzystuje galaretowaty kaptur do łapania skorupiaków. Kaptur w kształcie misy jest bardzo elastyczny i może mieć średnicę do 9 centymetrów (3,5 cala). Posiłki są spożywane przez lejkowaty otwór z tyłu kaptura. Batydewiusz caudactylus brakuje mu chropowatej, przypominającej język raduli, typowej dla żyjących na dnie ślimaków nagoskrzelnych i ślimaków. Batydewiusz caudactylus żywi się ofiarą bogatą w składniki odżywcze, powoli metabolizując posiłki, których może być niewiele w środowisku, w którym brakuje pożywienia.
Fizjologia: Naukowcy zmierzyli zużycie tlenu przez Batydewiusz caudactylus z systemem respirometru śródwodnego opracowanym przez naukowców i inżynierów MBARI. Batydewiusz caudactylus ma znacznie niższy metabolizm niż u innych ślimaków nagoskrzelnych; w rzeczywistości tempo oddychania jest bardziej podobne do tego, które badacze MBARI odnotowali w galaretach głębinowych. Zmniejszone oddychanie odzwierciedla wolniejsze tempo życia w słupie głębokiej wody.
Bioluminescencja: Naukowcy sfilmowali bioluminescencję Batydewiusz caudactylus w terenie i w laboratorium. Świecące granulki w tkankach zwierzęcia tworzą „gwiaździsty” wygląd na grzbiecie zwierzęcia, w tym rozproszoną poświatę na kapturze ust i na końcach przypominających palce daktylów ogona. Batydewiusz caudactylus wydaje się upuszczać luminescencyjne daktyle jako wabik odwracający uwagę drapieżników, podobnie jak jaszczurka opuszczająca ogon. Niektóre daktyle regenerują się Batydewiusz caudactylus zaobserwowano daktylów noszących różnej długości. Bioluminescencja jest rzadkością wśród ślimaków nagoskrzelnych i ślimaków Batydewiusz caudactylus reprezentuje niezależną ewolucję tej cechy – bioluminescencja po raz trzeci wyewoluowała u ślimaków nagoskrzelnych i po raz siódmy u ślimaków.
Reprodukcja: Batydewiusz caudactylus jest hermafrodytą, posiadającą zarówno męskie, jak i żeńskie narządy rozrodcze. Tarło osobników obserwowano na dnie morskim na głębokościach od 2269 do 4009 metrów (7444 do 13153 stóp). Batydewiusz kaudaktyl jest gatunkiem samotnym, jednakże okazjonalnie widywano osobniki składające tarło blisko siebie na dnie morskim. Jeden okaz zebrany przez badaczy MBARI wypuścił do laboratorium wstęgę jaj. Z jaj wykluły się trzy dni później, przekształcając się w larwy trochoforowe o okrągłym ciele i rzęskach przypominających długie włosy.
Etymologia: Nazwa rodzaju Batydewiusz odzwierciedla „przebiegłą” naturę tego głębinowego zwierzęcia, które zmyliło badaczy cechami odmiennymi od innych znanych ślimaków nagoskrzelnych. Nazwa gatunku kaudaktyl odnosi się do charakterystycznych wypustek przypominających palce, czyli daktylów, na ogonie zwierzęcia.
Referencje: „Odkrycie i opis niezwykłego batypelagicznego ślimaka nagoskrzelnego, Batydewiusz caudactylusgen. i.t. sp. lis.” autor: Bruce H. Robison i Steven HD Haddock, 23 października 2024 r., Badania głębinowe, część I: Artykuły z badań oceanograficznych.
DOI: 10.1016/j.dsr.2024.104414
Praca ta została sfinansowana w ramach wieloletniego wsparcia Fundacji Davida i Lucile Packardów na rzecz prac MBARI mających na celu rozwój nauki i technologii o morzu w celu zrozumienia zmieniającego się oceanu.
