Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Оседакс
Временной диапазон: Альбийский – настоящее время
Osedax roseus.jpg
Osedax roseus
Научная классификация e
Королевство:Animalia
Тип:Аннелида
Класс:Полихеты
Семья:Siboglinidae
Род:Osedax
Rouse et al., 2004 [1]
Разновидность

См. Текст.

Оседакс является родом глубоководного siboglinid полихет , обычно называемым boneworms , зомби червей или костным поеданием червей . Osedax в переводе с латыни означает«поедание костей». Название намекает на то, как черви проникают в коституш китов, чтобы добраться до закрытых липидов , от которых они полагаются для пропитания. Они используют специальные корневые ткани для просверливания костей. Возможно, что несколько видов оседаксов обитают в одной и той же кости. [2] ОседаксТакже известно, что черви питаются самим коллагеном, проделывая отверстия в структуре скелета кита. Эти норы также могут служить формой защиты от ближайших хищников.

Ученые из Исследовательского института аквариума Монтерей-Бей с помощью подводного телеуправления Tiburon впервые обнаружили этот род в заливе Монтерей , Калифорния , в феврале 2002 года. Черви были обнаружены на костях разлагающегося серого кита в каньоне Монтерей на глубине 2893 человека. м (9,491 футов).

Анатомия и физиология [ править ]

Не имея желудка и рта, Osedax полагается на симбиотические виды бактерий, которые помогают в переваривании белков и липидов китов и высвобождают питательные вещества, которые могут поглощать черви. [3] У оседаксов красочные перистые перья, которые действуют как жабры, и необычные структуры, похожие на корни, которые поглощают питательные вещества. Оседакс секретируют кислоты (вместо того , чтобы полагаться на зубы) , чтобы отверстие в кости , чтобы получить доступ питательных веществ. [4] Высокие концентрации карбоангидразы обнаружены в корнях Osedax.Это свидетельствует об общем механизме биоэрозии, при котором секретируемая кислота вырабатывается анаэробным дыханием. Этот процесс работает с механизмом деминерализации, в котором кислород переносится из морской воды к корням, а HCO3- выделяется в морскую воду. [5] От 50 до 100 микроскопических карликовых самцов живут внутри трубы, окружающей одну самку, и никогда не развиваются после личиночной стадии.

С помощью технологии рентгеновской компьютерной томографии сканирование показало, что отверстия, сделанные Osedax mucofloris, были полуэллипсоидными по форме, плоскими вверху и немного закругленными в самой глубокой точке кости. Отношение площади поверхности отверстий к объему уменьшается по мере того, как отверстия становятся больше из-за полуэллипсоидальной формы. Глубина сверления варьировалась в зависимости от того, какая конкретная кость была колонизирована O. mucofloris . Большая глубина просверливания была обнаружена в лучевой кости по сравнению с локтевой и позвонками. [6]

Черви Osedax имеют разные области, такие как область туловища, область ovisac и область корня. Эпидермис также играет ключевую роль в разрушении костей и усвоении питательных веществ. Этот процесс разрушения костей происходит благодаря симбиотическим отношениям с эндосимбиотическими бактериями. [7] Клетки эпидермиса области корня оседакса ответственны за секрецию пищеварительных ферментов. Эпидермис также имеет расширенную границу микроворсинок, из-за чего червь Osedax имеет большую площадь поверхности. [7]

Корни оседакса покрыты слизистой оболочкой, которая помогает защитить ствол червя. Некоторые исследования подтверждают теорию о том, что эта оболочка играет роль в растворении кости. Эта оболочка также может играть важную роль в уменьшении повреждений кожи Osedax, поглощая вредную кислоту. Еще одна потенциальная функция слизистой оболочки заключается в том, что она может препятствовать разрушению костного матрикса червя. Это важно, потому что костный матрикс является неотъемлемой частью сохранения положения червя при прямом контакте с костью. [5]

Воспроизведение [ править ]

Самки червей Osedax нерестятся как в дикой природе, так и в лабораторных аквариумах (Rouse et al., 2009). Osedax rubiplumus может порождать сотни ооцитов одновременно. Они уже оплодотворены, когда освобождаются от женского червя. Черви эндосимбионты , виды бактерий в порядке Oceanospirillales , не наблюдались в выметанных ооцитах, которые предполагают , что они приобрели после того, как черви поселяются на костях. [8] У взрослого человека бактерии локализуются в структурах, похожих на корни, которые прорастают в кость кита. [9] [10]Этот червь очень плодовит и непрерывно размножается. Это может помочь объяснить, почему Osedax - такой разнообразный род, несмотря на редкость китовых падений в океане.

Самцы оседаксов - микроскопические карлики, которые живут как «гаремы» внутри просвета студенистой трубки, окружающей каждую самку. Отдельная самка может содержать в своей трубе сотни таких самцов. [11] [12]

После открытия в 2002 году исследователями из Исследовательского института аквариума Монтерей-Бей, в 2004 году этот род был объявлен в журнале Science [1].

В конце 2005 года в результате эксперимента шведских морских биологов был обнаружен вид червя в Северном море у западного побережья Швеции . В ходе эксперимента тушу малого полосатика , выброшенную на берег, затопили на глубину 120 м (390 футов) и наблюдали за ней в течение нескольких месяцев. Биологи были удивлены, обнаружив, что, в отличие от предыдущих открытий, новый вид, в просторечии известный как « костоядный соплиный цветок» по своему научному названию ( Osedax mucofloris ), обитает на относительно мелководье.

В ноябре 2009 года исследователи сообщили об обнаружении 15 видов костных червей, обитающих в заливе Монтерей на побережье Калифорнии. [13]

Ниша [ править ]

Osedax frankpressi

Роль оседакса в деградации морских позвоночных остается спорной. Некоторые ученые [14] думают, что Osedax является специалистом по китовым усам, в то время как другие думают, что он в большей степени универсален. [15] Это противоречие связано с биогеографическим парадоксом: несмотря на редкость и эфемерность китовых падений , Osedax имеет широкий биогеографический диапазон и удивительно разнообразен. Одна из гипотез, выдвинутая для объяснения этого парадокса, заключается в том, что оседаксы способны колонизировать множество останков позвоночных, помимо китовых усов. Эта гипотеза подтверждается экспериментом с коровьими костями, подвешенными над морским дном. РазнообразиеOsedax species successfully colonized these bones. Osedax have also been observed colonizing terrestrial mammal bones mixed in with galley waste from a surface vessel. Other scientists have countered this hypothesis by pointing out how the cow bone experiment does not match any natural habitat and also the low probability of terrestrial mammal bones arriving at the ocean floor in significant quantities. They also point out other cases of food falls in which the remains disappeared too swiftly for Osedax colonization and the lack of any observed colonization in similar cases. The true role of Osedax in the degradation of marine vertebrate remains is important to marine vertebrate taphonomy. Burrows closely similar to those made by Osedax species have been found in the bones of ancient marine birds and plesiosaurs, suggesting that the genus may once have had a wider range of foods.[16][17][18] In a study of the boring morphological diversity of Osedax, it was shown that the species difference of bone-boring is highly variable; within the same species, the boring morphology is only consistent in a particular bone, but not consistent in different bones. It was also suggested that multiple species of Osedax can co-exist in the same bone and in an incomplete spatial niche differentiation.[2]

The function of Osedax and their borings welcome other species such as Stephonyx amphipods, Paralomis crabs, and Rubyspira gastropods. As Osedax worms break down bone and lipid layers, fauna take advantage and colonize these bone matrices. Overall, the borings made by Osedax have shown to enhance biodiversity and the worms should, therefore, be considered ecosystem engineers. The downside of the deterioration caused by Osedax is that it speeds up the process of erosion, therefore only allowing this new fauna their new habitats for a temporary period.[19]

Evolution[edit]

The oldest trace fossils on bones resembling those of Osedax are from a plesiosaur humerus from the Cambridge Greensand, England, likely reworked from late Albian (~100 million years old) sediments and a rib and costal plate from a sea turtle found in Cenomanian (100-93 million years ago) aged sediments of the Chalk Group, England. Osedax likely persisted on the bones of sea turtles after the extinction of most large marine reptiles at the end of the Cretaceous.[20] Osedax have the generalist ability to feed on different vertebrates (fishes, marine birds, whale bones).[21]

In terms of evolutionary history research, the Osedax could have had negative impact in preserving fossil record because its appearance at the shelf-depth combined with its ability to efficiently break down marine vertebrates skeletons.[20]

Species[edit]

Osedax rubiplumus

Selected species:[22][23][24][25]

  • Osedax antarcticus Glover, Wiklund & Dahlgren, 2013
  • Osedax braziliensis Fujiwara, Jimi, Sumida, Kawato, Kitazato
  • Osedax bryani Rouse, Goffredi, Johnson & Vrijenhoek
  • Osedax crouchi Amon, Wiklund, Dahlgren, Copley, Smith, Jamieson & Glover, 2014
  • Osedax deceptionensis Taboada, Cristobo, Avila, Wiklund & Glover, 2013
  • Osedax docricketts Rouse, Goffredi, Johnson & Vrijenhoek
  • Osedax frankpressi Rouse, Goffredi & Vrijenhoek, 2004
  • Osedax jabba Rouse, Goffredi, Johnson & Vrijenhoek
  • Osedax japonicus Fujikura, Fujiwara & Kawato, 2006
  • Osedax knutei Rouse, Goffredi, Johnson & Vrijenhoek
  • Osedax lehmani Rouse, Goffredi, Johnson & Vrijenhoek
  • Osedax lonnyi Rouse, Goffredi, Johnson & Vrijenhoek
  • Osedax mucofloris Glover, Kallstrom, Smith & Dahlgren, 2005
  • Osedax nordenskjoeldi Amon, Wiklund, Dahlgren, Copley, Smith, Jamieson & Glover, 2014
  • Osedax priapus Rouse et al., 2014
  • Osedax packardorum Rouse, Goffredi, Johnson & Vrijenhoek
  • Osedax randyi Rouse, Goffredi, Johnson & Vrijenhoek
  • Osedax rogersi Amon, Wiklund, Dahlgren, Copley, Smith, Jamieson & Glover, 2014
  • Osedax roseus Rouse, Worsaae, Johnson, Jones & Vrijenhoek, 2008
  • Osedax rubiplumus Rouse, Goffredi & Vrijenhoek, 2004
  • Osedax ryderi Rouse, Goffredi, Johnson & Vrijenhoek
  • Osedax sigridae Rouse, Goffredi, Johnson & Vrijenhoek
  • Osedax talkovici Rouse, Goffredi, Johnson & Vrijenhoek
  • Osedax tiburon Rouse, Goffredi, Johnson & Vrijenhoek
  • Osedax ventana Rouse, Goffredi, Johnson & Vrijenhoek
  • Osedax westernflyer Rouse, Goffredi, Johnson & Vrijenhoek

References[edit]

  1. ^ a b G. W. Rouse; S. K. Goffredi & R. C. Vrijenhoek (2004). "Osedax: Bone-Eating Marine Worms with Dwarf Males". Science. 305 (5684): 668–671. Bibcode:2004Sci...305..668R. doi:10.1126/science.1098650. PMID 15286372. S2CID 34883310.
  2. ^ a b Higgs, Nicholas D.; Glover, Adrian G.; Dahlgren, Thomas G.; Smith, Craig R.; Fujiwara, Yoshihiro; Pradillon, Florence; Johnson, Shannon B.; Vrijenhoek, Robert C.; Little, Crispin T. S. (2014). "The morphological diversity of Osedax worm borings (Annelida: Siboglinidae)". Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom. 94 (7): 1429–1439. doi:10.1017/S0025315414000770.
  3. ^ Marlow, Jeffrey (2019-02-18). "A Whale's Afterlife". The New Yorker. ISSN 0028-792X. Retrieved 2019-02-20.
  4. ^ "Bone-eating 'zombie' worms drill with acid". BBC News.
  5. ^ a b Tresguerres, Martin; Katz, Sigrid; Rouse, Greg W. (2013-06-22). "How to get into bones: proton pump and carbonic anhydrase in Osedax boneworms". Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 280 (1761): 20130625. doi:10.1098/rspb.2013.0625. PMC 3652447. PMID 23760644.
  6. ^ Higgs, Nicholas D.; Glover, Adrian G.; Dahlgren, Thomas G.; Little, Crispin T. S. (December 2011). "Bone-Boring Worms: Characterizing the Morphology, Rate, and Method of Bioerosion by Osedax mucofloris (Annelida, Siboglinidae)". The Biological Bulletin. 221 (3): 307–316. doi:10.1086/bblv221n3p307. ISSN 0006-3185. PMID 22186919. S2CID 32725146.
  7. ^ a b Katz, Sigrid; Klepal, Waltraud; Bright, Monika (October 2010). "The skin of Osedax (Siboglinidae, Annelida): An ultrastructural investigation of its epidermis". Journal of Morphology. 271 (10): 1272–1280. doi:10.1002/jmor.10873. PMID 20672365. S2CID 10697873.
  8. ^ G. W. Rouse; N. G. Wilson; S. K. Goffredi; S. B. Johnson; T. Smart; C. Widmer; C. M. Young & R. C. Vrijenhoek (2009). "Spawning and development in Osedax boneworms (Siboglinidae, Annelida)". Marine Biology. 156 (3): 395–405. doi:10.1007/s00227-008-1091-z. S2CID 84177994.
  9. ^ Goffredi, S. K.; Orphan, V. J.; Rouse, G. W.; Jahnke, L.; Embaye, T.; Turk, K.; Lee, R.; Vrijenhoek, R. C. (2005). "Evolutionary innovation: a bone-eating marine symbiosis". Environmental Microbiology. 7 (9): 1369–1378. doi:10.1111/j.1462-2920.2005.00824.x. PMID 16104860.
  10. ^ Piper, Ross (2007), Extraordinary Animals: An Encyclopedia of Curious and Unusual Animals, Greenwood Press.
  11. ^ Rouse, G. W.; Worsaae, K.; Johnson, S.; Jones, W. J.; Vrijenhoek, R. C. (2008). "Acquisition of dwarf male 'harems' by recently settled females of Osedax roseus n. sp. (Siboglinidae; Annelida)" (PDF). Biological Bulletin. 214 (1): 67–82. doi:10.2307/25066661. JSTOR 25066661. PMID 18258777. S2CID 8457281.
  12. ^ Vrijenhoek, R. C.; Johnson, S.; Rouse, G. W. (2008). "Bone-eating Osedax females and their 'harems' of dwarf males are recruited from a common larval pool". Molecular Ecology. 17 (20): 4535–4544. doi:10.1111/j.1365-294X.2008.03937.x. PMID 18986498. S2CID 19247165.
  13. ^ Vrijenhoek, R. C.; Johnson, S. B.; Rouse, G. W. (2009). "A remarkable diversity of bone-eating worms (Osedax; Siboglinidae; Annelida)". BMC Biology. 7: 74. doi:10.1186/1741-7007-7-74. PMC 2780999. PMID 19903327.
  14. ^ Glover et al. 2005; Dahlgren et al. 2006; Fujijura et al. 2006
  15. ^ Jones et al. 2008
  16. ^ Kaplan, Matt (2010). "Bone-boring worm once had a taste for birds. Osedax worms might have had a more-rounded diet 30 million years ago". Nature. doi:10.1038/news.2010.651.
  17. ^ Kiel, Steffen; Kahl, Wolf-Achim; Goedert, James L. (2010). "Osedax borings in fossil marine bird bones". Naturwissenschaften. 98 (1): 51–55. doi:10.1007/s00114-010-0740-5. PMC 3018246. PMID 21103978.
  18. ^ "Zombie worms ate plesiosaur bones". BBC News. 15 April 2015.
  19. ^ Alfaro-Lucas, Joan M.; Shimabukuro, Maurício; Ferreira, Giulia D.; Kitazato, Hiroshi; Fujiwara, Yoshihiro; Sumida, Paulo Y.G. (December 2017). "Bone-eating Osedax worms (Annelida: Siboglinidae) regulate biodiversity of deep-sea whale-fall communities". Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography. 146: 4–12. Bibcode:2017DSRII.146....4A. doi:10.1016/j.dsr2.2017.04.011.
  20. ^ a b Danise, Silvia; Higgs, Nicholas D. (April 2015). "Bone-eating Osedax worms lived on Mesozoic marine reptile deadfalls". Biology Letters. 11 (4): 20150072. doi:10.1098/rsbl.2015.0072. ISSN 1744-9561. PMC 4424620. PMID 25878047.
  21. ^ Kiel, Steffen; Kahl, Wolf-Achim; Goedert, James L. (March 2013). "Traces of the bone-eating annelid Osedax in Oligocene whale teeth and fish bones". Paläontologische Zeitschrift. 87 (1): 161–167. doi:10.1007/s12542-012-0158-9. ISSN 0031-0220.
  22. ^ WoRMS, Genus Osedax
  23. ^ Rouse, Greg W.; Goffredi, Shana K.; Johnson, Shannon B.; Vrijenhoek, Robert C. (5 February 2018). "An inordinate fondness for Osedax (Siboglinidae: Annelida): Fourteen new species of bone worms from California". Zootaxa. 4377 (4): 451. doi:10.11646/zootaxa.4377.4.1.
  24. ^ Fujiwara, Yoshihiro; Jimi, Naoto; Sumida, Paulo Y. G.; Kawato, Masaru; Kitazato, Hiroshi (1 August 2019). "New species of bone-eating worm Osedax from the abyssal South Atlantic Ocean (Annelida, Siboglinidae)". ZooKeys. 814: 53–69. doi:10.3897/zookeys.814.28869.
  25. ^ Fujikura, Fujiwara & Kawato. ZOOLOGICAL SCIENCE 23: 733–740 (2006)

Further reading[edit]

  • Jones, W. J; Johnson, S. B; Rouse, G. W; Vrijenhoek, R. C (22 February 2008). "Marine worms (genus Osedax) colonize cow bones". Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 275 (1633): 387–391. doi:10.1098/rspb.2007.1437. PMC 2596828. PMID 18077256.
  • A. G. Glover; K. M. Kemp; C. R. Smith; T. G. Dahlgren (2008). "On the role of bone-eating worms in the degradation of marine vertebrate remains". Proceedings of the Royal Society B. 275 (1646): 1959–1961. doi:10.1098/rspb.2008.0177. PMC 2596369. PMID 18505721.
  • R. C. Vrijenhoek, P. Collins and C. L. Van Dover (2008). "Bone-eating marine worms: habitat specialists of generalists?". Proceedings of the Royal Society B. 275 (1646): 1963–1964. doi:10.1098/rspb.2008.0350. PMC 2596361.

External links[edit]

  • Press release describing discovery of Osedax
  • BBC website – link to story about discovery of Osedax worms in the North Sea
  • A Motley Collection of Boneworms – Monterey Bay Aquarium Research Institute