Жизнь в глубоком океане часто распределяется по скрытым зонам, которые формируются температурой, солью и течениями. Многие животные, в частности, медуза Botrynema, находятся в узком диапазоне вод, которые ей подходят лучше всего. Когда такой морской вид появляется далеко за пределами этой обычной зоны, это вызывает вопросы как о животном, так и о самом океане, пишет Еагтһ.com.
Новое исследование морских ученых из Университета Западной Австралии (UWA), опубликованное в журнале Deep Sea Research, показало, что способ распространения глубоководной медузы рода Botrynema в океане помогло обнаружить ранее неизвестный биогеографический барьер в Северной Атлантике.
Большинство медуз либо свободно плавают в океане по течению, либо прикрепляются за камни или другие поверхности. Преимущественно они находятся вблизи своих обычных зон, где появились на свет. Однако ученые обнаружили медузу Botrynema, которая должна была бы обитать в ледяных арктических водах, но попала далеко на юг в субтропические воды близ Флориды.
До этого исследователи считали, что Botrynema brucei является широко распространенным видом, встречающимся как в полярных регионах, так и в глубоких водах многих океанов, а род Botrynema ellinorae считали исключительно северным подвидом медузы.
Со временем они заметили два типа этих медуз, или морфотипа: один с небольшим бугорком на верхушке колокола, называемым апикальным бугорком, и один с гладкой верхушкой и без бугорка. В ранних работах животных с шипами и без них рассматривали как разные виды, но более поздние наблюдения в арктических и субарктических водах показали обе формы в пределах одного подвида медузы, Botrynema brucei ellinorae.
Исследователи решили понять: как на самом деле распространена Botrynema по всему миру? И как эти две формы тела связаны между собой генетически? И как якобы арктический подвид оказался в глубоких субтропических водах вблизи Флориды?
Чтобы дать ответы на эти вопросы, исследователи использовали физические особенности, секвенирование ДНК, карты мест, где были найдены образцы, и опубликованные записи за более чем 100 лет.
Исторические подсказки помогли, но команде также нужен был свежий материал. Исследовательская программа в арктических водах Норвегии выловила десятки медуз Botrynema brucei ellinorae с помощью планктонных сетей.
Ученые сохранили этих особей для генетического анализа. Эти северные образцы стали основой для современной, хорошо задокументированной группы для сравнения. Поскольку животные происходили из одного региона и диапазона глубин, это дало исследователям четкое представление о том, как выглядят шишковидные и бесшиповидные формы в жизни и насколько распространена каждая из них в Арктике и прилегающих субарктических водах.
Дрифт в открытом море
Во время глубоководного исследовательского круиза в западной части Северной Атлантики дистанционно управляемый аппарат исследовал морское дно к северо-востоку от Флориды на глубине около 3280 футов и снял на видео медузу, которая дрейфовала в темноте. Исследователи поняли, что она принадлежит к роду Botrynema. У нее был характерный верхушечный шип на верхушке колокола, а также другие характерные изгибы. Также удалось получить образец для генетической экспертизы.
Эта медуза стала ключом для ответа о том, действительно ли арктический подвид появился так далеко на юг. В лаборатории команда получила ДНК этой глубокоатлантической медузы, а также из арктических и субарктических образцов. Результат их удивил.
ДНК новой медузы сгруппировалась внутри группы медуз Botrynema brucei ellinorae и лишь незначительно отличалась от самой распространенной арктической последовательности. Это говорит о том, что южное животное не является отдельным тепловодным видом. Генетически это, по сути, арктический подвид, который каким-то образом оказался в глубоких субтропических водах.
Когда ученые исследовали глобальное распространение, обнаружилась четкая закономерность.
Особи с шишками встречаются во многих океанах и в широком диапазоне широт, включая умеренные и субтропические регионы. Однако бесшипные фомы ограничены Северным Ледовитым океаном и прилегающими субарктическими частями Северной Атлантики, особенно узким регионом, называемым Североатлантическим дрейфом.
Нет никаких достоверных записей о безшиповой медузе Botrynema к югу от этой зоны ни в одном из основных океанов, что свидетельствует о том, что она имеет гораздо более ограниченный ареал, чем форма с шишками.
Если этот подвид является арктическим, то как медуза попала во Флориду? Ответ кроется в глубоководных течениях. В Северной Атлантике холодная, плотная вода опускается вблизи Гренландии, а затем течет на юг как часть океанического конвейерного пояса, включая ветку под названием Глубокое Западное пограничное течение .
Авторы утверждают, что медуза Botrynema brucei ellinorae может дрейфовать в этом глубоком течении, двигаясь на юг, не меняя глубины. Эта водная масса создает путь, который соединяет арктические глубоководные сообщества с бассейнами более низких широт, и южный экземпляр, вероятно, путешествовал по этому пути дрейфуя, а не активным плаванием.
Мягкий барьер для медуз
В то же время, исследование показывает, что в регионе Североатлантического дрейфа существует своеобразный "мягкий барьер": не стена или суша, а переходная зона, где меняются температура воды, химический состав, добыча и хищники.
К северу от этой зоны сосуществуют как шишковидные, так и безшишковидные медузы B. brucei ellinorae. К югу от нее появляется только шишковидная версия. Исследователи предполагают, что эти выросты могут дать небольшое преимущество в южных, несколько более теплых срединных зонах, где хищники встречаются чаще, возможно, изменяя движение медузы или то, насколько легко хищникам ее схватить.
Исследователи предположили, что история о медузах показала невидимую границу, проведенную самим океаном. Даже несмотря на то, что глубокие течения могут переносить арктическую медузу за тысячи километров на юг, "мягкий барьер" в Североатлантическом дрейфе помогает решить, какая версия этой медузы на самом деле может там жить.
К северу от этой зоны как шишковидные, так и бесшипковые формы прекрасно себя чувствуют, но к югу от нее только шишковидная морфа, кажется, способна справиться с немного более теплыми, более заполненными хищниками средними водами.
Медузы могут получить звание первых существ на Земле
Напомним, что медузы, по мнению ученых, - это одни из первых животных, которые появились на земле. Более того, новые исследования их генов показывают, что именно гребенчатые медузы могли быть самыми первыми. Возможным "конкурентом" были также губки, которые не имеют мышц и нейронов. Однако не исключено, что губки потеряли их в процессе эволюции.
