У глибинах Північної Атлантики вчені виявили невидимий для ока, але відчутний для живих організмів бар’єр. Дослідження глибоководної медузи роду Botrynema показало, що навіть у відкритому океані існують кордони, які певні види майже не здатні подолати.
Життя в океані розподіляється не хаотично, а за прихованими зонами, які формують температура, солоність та течії. Багато глибоководних тварин, серед них медуза Botrynema, живуть у досить вузькому діапазоні водних умов. Тому поява «арктичного» виду біля берегів Флориди стала для науковців несподіванкою і приводом уважно придивитися до того, як влаштований океан.
Як медузи вивели на слід прихованого кордону
У новому дослідженні фахівці з Університету Західної Австралії проаналізували поширення глибоководної медузи Botrynema та її різних форм. Раніше вважалося, що вид Botrynema brucei трапляється і в полярних регіонах, і в глибоких водах різних океанів, а підвид Botrynema ellinorae є суто північним.
Згодом вчені помітили два морфотипи цих медуз: одні мають невеликий горбок на верхівці дзвона, апікальний горбок, інші – гладку верхівку без нього. Спочатку їх сприймали як різні види, але подальші спостереження в арктичних та субарктичних водах показали, що обидві форми належать до одного підвиду Botrynema brucei ellinorae.
Щоб розібратися, наскільки широко насправді розповсюджена Botrynema і як пов’язані між собою ці форми, дослідники звернулися до поєднання кількох джерел: фізичних ознак тварин, секвенування ДНК, карт знахідок за більш як сто років та сучасних польових експедицій.
У норвезьких арктичних водах під час дослідницької програми вдалося виловити десятки медуз Botrynema brucei ellinorae за допомогою планктонних сіток. Ці зразки стали базою для генетичного порівняння – добре задокументована група з одного регіону та діапазону глибин дала чітке уявлення про те, як виглядають шипасті та безшипні форми та як часто вони трапляються в Арктиці.
З Арктики до Флориди: дрейф уздовж глибинних течій
Ключовий момент стався під час глибоководного наукового рейсу в західній частині Північної Атлантики. Дистанційно керований апарат, який досліджував морське дно на північний схід від Флориди на глибині близько 3280 футів, зафіксував у темряві медузу з характерним верхівковим шипом і плавними обрисами дзвона. Згодом вдалося отримати й зразок для аналізу.
У лабораторії ДНК цієї медузи порівняли з арктичними та субарктичними зразками. Виявилося, що «флоридська» тварина генетично практично не відрізняється від найпоширенішої послідовності Botrynema brucei ellinorae з північних вод. Це означає, що йдеться не про окремий тепловодний вид, а про той самий арктичний підвид, який опинився в субтропічній глибині.
Пояснення цього «переїзду» лежить у будові океанічних течій. У Північній Атлантиці холодна щільна вода занурюється біля Гренландії і прямує на південь у складі великого океанічного конвеєрного поясу, зокрема гілки, відомої як Глибока Західна прикордонна течія. За оцінкою авторів, медуза Botrynema brucei ellinorae могла просто дрейфувати в цій глибинній течії, не змінюючи глибини, долаючи тисячі кілометрів від арктичних районів до субтропіків.
«М’який бар’єр», який не видно на мапі
Коли дослідники подивилися на глобальне поширення двох форм медуз, вималювалася чітка картина. Медузи з апікальним горбком трапляються в багатьох океанах і в широкому діапазоні широт, включно з помірними та субтропічними зонами. Натомість безшипні форми залишилися прив’язаними до Північного Льодовитого океану та сусідніх субарктичних частин Північної Атлантики, особливо до вузького регіону, відомого як Північноатлантичний дрейф.
У жодному з основних океанів немає підтверджених знахідок безшипної Botrynema південніше цієї зони. Це вказує на значно обмеженіший ареал цієї форми порівняно з шипастою.
Вчені описують Північноатлантичний дрейф як «м’який бар’єр» – не фізичну стіну, а перехідну смугу, де змінюються температура, хімічні характеристики води, структура харчових ланцюгів та склад хижаків. На північ від цієї зони цілком комфортно почуваються обидві форми B. brucei ellinorae, на південь – залишається лише та, що має апікальний горбок.
Одна з гіпотез полягає в тому, що цей виріст дає незначну, але важливу перевагу в більш теплих і насичених хижаками середніх водах нижчих широт, можливо, впливаючи на рух медузи чи те, наскільки легко хижаку її схопити. Тож навіть якщо глибинна течія й переносить північну медузу далеко на південь, саме «м’який бар’єр» визначає, яка форма реально здатна там вижити.
Медузи та витоки тваринного життя
Історія з невидимою межею додає ще один штрих до загальної картини того, наскільки чутливими до умов середовища є стародавні морські організми. Медузи, за оцінками науковців, належать до числа найперших тварин, що з’явилися на Землі. Нові дослідження їхніх генів вказують, що саме гребінчасті медузи можуть претендувати на звання найдавніших тварин.
Серед можливих «конкурентів» розглядають і губок, які не мають ні м’язів, ні нейронів. Однак не виключено, що ці структури вони втратили вже в ході еволюції. Тож навіть такі, на перший погляд, прості істоти, як медузи, допомагають не лише окреслити невидимі кордони в океані, а й краще зрозуміти витоки тваринного світу на нашій планеті.
