Неприметные морские губки – самые древние многоклеточные животные на Земле. Они фильтруют океаны уже почти 900 миллионов лет, задолго до появления первых растений на суше. Новое исследование Национального управления океанических и атмосферных исследований, опубликованное в журнале Fishery Bulletin, показывает, что их рост зависит от поступления кислорода так же, как и у более сложных животных, например, рыб.
Исследователи из Университета Британской Колумбии и Международного университета Флориды объясняют, что при росте губок возникает “пространственное напряжение”, поскольку им приходится полагаться на двухмерное сечение своих дыхательных пор, чтобы снабжать свои трехмерные растущие тела кислородом, растворенным в воде.
Проанализировав данные новых и предыдущих исследований губок и оценив параметры их роста, специалисты предполагают, что это дыхательное напряжение в центральной части сферических губок, таких как те, которые добываются в коммерческих целях, ограничивает их максимальный размер. После достижения этого размера губки превращаются из почти сферических в вазообразные. Однако центральная, бедная кислородом часть почти сферических губок богата анаэробными микробами, которым для выживания не требуется молекулярный кислород.
“Это означает, что губки эволюционировали таким образом, что они могут питать внутри себя сложные микробные сообщества, чтобы справиться с геометрическими ограничениями, наложенными на их физиологию”, — рассказывает доктор Дэниел Поль, ведущий автор исследования и главный исследователь инициативы “Море вокруг нас” в Институте океанов и рыболовства UBC.
“Эти микробные сообщества схожи с микробиомом кишечника человека и могут составлять 40% от веса влажного тела губки. Высокая плотность микроорганизмов обеспечивает губке множество полезных функций, например, регулирование обмена веществ”, — делится ученый.
Исследователь из UBC является автором теории ограничения кислорода жабрами, которая объясняет связь между ростом и дыханием у рыб и других вододышащих животных.
“Губки возникли более 800 миллионов лет назад в докембрии. В то время уровень кислорода в атмосфере составлял лишь около 50% от сегодняшнего. Хотя позднее, с развитием многоклеточных растений, запасы кислорода в мире увеличились, в течение 500 миллионов лет губки развивались в мире, лишенном кислорода. В отсутствие тканей или органов, специализированных для работы с кислородом, морфология губок, вероятно, была сильно ограничена физиологической потребностью в кислороде”, — сообщает доктор Марк Батлер из Международного университета Флориды, соавтор исследования.
Ученые считают, что понимание роста и эволюции этих древних организмов очень важно, поскольку они выполняют важные экологические функции в морских экосистемах, включая коралловые рифы.
