Форма тіл глибоководних медуз, які дрейфують за течіями, допомагає їм виживати в нових умовах.
Життя в глибокому океані часто розподіляється по прихованих зонах, що формуються температурою, сіллю та течіями. Багато тварин, зокрема, медуза Botrynema, перебувають у вузькому діапазоні вод, які їй підходять найкраще. Коли такий морський вид з'являється далеко за межами цієї звичайної зони, це викликає питання як про тварину, так і про сам океан, пише Еarth.com.
Нове дослідження морських вчених з Університету Західної Австралії (UWA), що було опубліковане в журналі Deep Sea Research, показало, що спосіб поширення глибоководної медузи роду Botrynema в океані допомогло виявити раніше невідомий біогеографічний бар'єр у Північній Атлантиці.
Більшість медуз або вільно плавають в океані за течією, або прикріплюються за каміння або інші поверхні. Переважно вони знаходяться поблизу своїх звичайних зон, де з’явилися на світ. Однак вчені виявили медузу Botrynema, що мала б мешкати в крижаних арктичних водах, але потрапила далеко на південь в субтропічні води поблизу Флориди.
До цього дослідники вважали, що Botrynema brucei є широко поширеним видом, що зустрічається як у полярних регіонах, так і в глибоких водах багатьох океанів, а род Botrynema ellinorae вважали виключно північним підвидом медузи.
З часом вони помітили два типи цих медуз, або морфотипи: один з невеликим горбком на верхівці дзвона, який називається апікальним горбком, і один з гладкою верхівкою та без горбка. У ранніх роботах тварин з шипами та без них розглядали як різні види, але пізніші спостереження в арктичних та субарктичних водах показали обидві форми в межах одного підвиду медузи, Botrynema brucei ellinorae.
Дослідники виріши зрозуміти: як насправді поширена Botrynema по всьому світу? І як ці дві форми тіла пов'язані між собою генетично? І як нібито арктичний підвид опинився у глибоких субтропічних водах поблизу Флориди?
Щоб дати відповіді на ці питання, дослідники використовували фізичні особливості, секвенування ДНК, карти місць, де були знайдені зразки, та опубліковані записи за понад 100 років.
Історичні підказки допомогли, але команді також потрібен був свіжий матеріал. Дослідницька програма в арктичних водах Норвегії виловила десятки медуз Botrynema brucei ellinorae за допомогою планктонних сіток.
Вчені зберегли цих особин для генетичного аналізу. Ці північні зразки стали основою для сучасної, добре задокументованої групи для порівняння. Оскільки тварини походили з одного регіону та діапазону глибин, це дало дослідникам чітке уявлення про те, як виглядають шишкоподібні та безшипоподібні форми в житті та наскільки поширена кожна з них в Арктиці та прилеглих субарктичних водах.
Під час глибоководного дослідницького круїзу в західній частині Північної Атлантики дистанційно керований апарат досліджував морське дно на північний схід від Флориди на глибині близько 3280 футів і зняв на відео медузу, що дрейфувала в темряві. Дослідники зрозуміли, що вона належить до роду Botrynema. У неї був характерний верхівковий шип на верхівці дзвона, а також інші характерні вигини. Також вдалося отримати зразок для генетичної експертизи.
Ця медуза стала ключом для відповіді про те, чи справді арктичний підвид з'явився так далеко на південь. У лабораторії команда отримала ДНК цієї глибокоатлантичної медузи, а також з арктичних і субарктичних зразків. Результат їх здивував.
ДНК нової медузи згрупувалася всередині групи медуз Botrynema brucei ellinorae та лише незначно відрізнялася від найпоширенішої арктичної послідовності. Це говорить про те, що південна тварина не є окремим тепловодним видом. Генетично це, по суті, арктичний підвид, який якимось чином опинився у глибоких субтропічних водах.
Коли вчені дослідили глобальне поширення, виявилася чітка закономірність.
Особини з шишками зустрічаються в багатьох океанах і в широкому діапазоні широт, включаючи помірні та субтропічні регіони. Однак безшипні фоми обмежені Північним Льодовитим океаном та прилеглими субарктичними частинами Північної Атлантики, особливо вузьким регіоном, який називається Північноатлантичним дрейфом.
Немає жодних достовірних записів про безшипну медузу Botrynema на південь від цієї зони в жодному з основних океанів, що свідчить про те, що вона має набагато обмеженіший ареал, ніж форма з шишками.
Якщо цей підвид є арктичним, то як медуза потрапила до Флориди? Відповідь криється у глибоководних течіях. У Північній Атлантиці холодна, щільна вода опускається поблизу Гренландії, а потім тече на південь як частина океанічного конвеєрного пояса, включаючи гілку під назвою Глибока Західна прикордонна течія .
Автори стверджують, що медуза Botrynema brucei ellinorae може дрейфувати в цій глибокій течії, рухаючись на південь, не змінюючи глибини. Ця водна маса створює шлях, який з'єднує арктичні глибоководні спільноти з басейнами нижчих широт, і південний екземпляр, ймовірно, подорожував цим шляхом дрейфуючи, а не активним плаванням.
Водночас, дослідження показує, що в регіоні Північноатлантичного дрейфу існує своєрідний "м’який бар’єр": не стіна чи суша, а перехідна зона, де змінюються температура води, хімічний склад, здобич та хижаки.
На північ від цієї зони співіснують як шишкоподібні, так і безшишкоподібні медузи B. brucei ellinorae. На південь від неї з'являється лише шишкоподібна версія. Дослідники припускають, що ці вирости можуть дати невелику перевагу в південних, дещо тепліших серединних зонах, де хижаки зустрічаються частіше, можливо, змінюючи рух медузи або те, наскільки легко хижакам її схопити.
Дослідники припустили, що історія про медуз показала невидиму межу, проведену самим океаном. Навіть попри те, що глибокі течії можуть переносити арктичну медузу за тисячі кілометрів на південь, "м’який бар’єр" у Північноатлантичному дрейфі допомагає вирішити, яка версія цієї медузи насправді може там жити.
На північ від цієї зони як шишкоподібні, так і безшипкові форми чудово почуваються, але на південь від неї лише шишкоподібна морфа, здається, здатна впоратися з трохи теплішими, більш заповненими хижаками середніми водами.
Нагадаємо, що медузи, на думку вчених, - це одні з перших тварин, які з'явилися на землі. Більше того, нові дослідження їх генів показують, що саме гребінчасті медузи могли бути самими першими. Можливим "конкурентом" були також губки, які не мають мʼязів та нейронів. Однак не виключено, що губки втратили їх у процесі еволюції.