Пиросомы (огнетелки) — светящаяся труба, сотканная колонией мельчайших зооидов. Представьте себе плавучий фонарь, прозрачный и хрупкий, пульсирующий мягким биолюминесцентным светом. Это и есть пиросома.
Когда пиросомы дрейфуют в теплых водах, они оставляют за собой шлейф искрящегося света, словно Млечный путь переместился в воду. Эти светящиеся трубы могут достигать внушительных размеров – несколько метров в длину, становясь живыми маяками в темных глубинах.
Свет океана, рожденный коллективным трудом крошечных созданий, – удивительное зрелище, напоминающее о волшебстве, скрытом в морских глубинах.
Общие сведения
Пиросомы, или огнетелки (лат. Pyrosomatida) – колониальные свободноплавающие оболочники, объединяющиеся в конусообразные или цилиндрические структуры, способные к биолюминесценции. Каждая особь, зооид, имеет микроскопические размеры, но вместе они живут в тесном симбиозе, формируют цилиндрические или трубчатые структуры до нескольких метров в длину. Зооиды располагаются в общей желатинозной матрице.
Зооид — это особь, являющаяся частью колониального организма.
Каждый такой «цилиндр» начинается всего с одного зооида, который начинает создавать собственные копии и становится всё больше и больше. Итоговый размер пиросомы зависит от вида и возраста начального зооида.
Домен: Эукариоты
Царство: Животные
Тип: Хордовые
Класс: Сальпы
Отряд: Огнетелки
Название «Pyrosoma» происходит от греческого (пиро = «огонь», сома = «тело»).
Ареал обитания
В большинстве своем сальпы или огнетелки очень теплолюбивы, поэтому встречаются только в экваториальных и тропических водах и на больших глубинах. Лишь несколько видов живут в полярных районах. К тому же животные эти очень требовательны к солености воды, поэтому они обитают только в тех морях и частях океана, где она составляет 33—35 ‰. В акваториях, где соленость доходит до 40 ‰, а также в местах впадения рек, где она понижена, сальпы и пиросомы не живут.
В течение 25 лет до 2014 года массового скопления пиросом не наблюдали. Но в 2013 году в Тихом океане произошло тепловое явление, которое повысило температуру воды, и количество огнетелок резко увеличилось.
Внешний вид
Тело колонии внешне похоже на цилиндрическую полую трубку, замкнутую на одном конце. Наружная поверхность колонии имеет выросты и выглядит ворсистой.
Размеры взрослых колоний могут составлять от нескольких (обычно 20–30) см до 4 м и более. Стенки её из стекловидно-прозрачной туники, в которой в один слой располагаются тысячи небольших одинаковых зооидов, по строению похожих на асцидий. Ротовое отверстие каждого из них открывается наружу, клоакальное — в полость колонии. Колония плавает замкнутым концом вперёд.
Также взрослые пиросомы напоминают медуз: одна взрослая особь имеет в длину несколько миллиметров, покрыта желеобразной оболочкой.
Строение
Строение пиросомы имеет свои особенности:
- Каждый зооид окружён вязкой субстанцией, похожей на целлюлозу, которая называется туникой. Она выполняет защитную функцию и состоит из полупрозрачных выростов, напоминающих шипики.
- Зооиды соединены между собой специальными нитями. Когда один из них начинает фильтровать воду, он тянет за эти нити, и его соседи тоже начинают фильтровать воду. В результате поток воды направляется внутрь купола, создавая реактивную тягу, которая толкает всю колонию вперёд.
- Большая часть пространства внутри зооида занята пищеварительным трактом и связанной с ним мускулатурой. Огромная глотка непрерывно фильтрует большие объёмы воды.
- В оставшейся части организма находятся сердце, органы кроветворения, размножения и железы.
- Также в организме есть специальный люминесцентный орган и крошечный нервный узел. Первый привлекает к колонии планктон, а второй управляет всеми движениями. Если колонию повредить, она начинает светиться ярче.
Свечение колонии
В специализированных органах, расположенных в области глотки у каждого зооида, находятся бактерии, способные к люминесценции.
Биолюминесценция — способность живых организмов светиться, достигаемая самостоятельно или с помощью симбионтов
В организме огнетелок задняя часть нервного ганглия выполняет функцию восприятия света. Эти существа получили своё название благодаря яркому голубовато-зелёному свечению, которое создаётся благодаря симбиотическим бактериям.
Свет служит для коммуникации и, возможно, для отпугивания хищников. Когда колония огнетелок чувствует опасность, свечение становится особенно ярким. Этот свет также играет важную роль в привлечении планктона, который является основным источником питания для этих существ.
Когда одна из огнетелок замечает, что её соседи начали светиться, она тоже загорается в ответ. Создаётся впечатление, что колония «мигает».
Исследовав пиросом, ученые пришли к выводу, что люминесценция пиросом, или огнетелок, объясняется геном, совпадающим с люминесцентным геном у медуз и актиний. Это первый биолюминесцентный ген, найденный у хордовых.
Образ жизни
Колонии пиросом способны передвигаться, хотя их движение в основном зависит от морских течений. Совместное впрыскивание воды создаёт подобие струи, что позволяет колонии двигаться сквозь толщу океана замкнутым концом вперёд. Сила таких струй достаточно слаба, поэтому огнетелки для путешествий используют океанские течения.
В дневное время животные уходят на большую глубину, чтобы спрятаться от прямых солнечных лучей, как это делают многие планктонные организмы.
Питание
Пиросомы являются фильтраторами, питающимися мелкими организмами (планктоном). Они засасывают воду с внешней стороны, извлекая из неё планктон и другие питательные вещества. Переработанная вода, после отфильтровки планктона, через внутреннюю часть «трубы» вытекает из большого отверстия на одном из концов.
Фитопланктон — это основной источник пищи для многих морских обитателей. Сами огнетелки, в свою очередь, редко становятся кормом для других существ. В результате их рост приводит к уменьшению количества пищи и энергии в океане, что негативно сказывается на других обитателях.
С момента распространения пиросом в Тихом океане наблюдается сокращение популяции лосося, трески и крабов.
«Пиросомы поглощают животных у основания пищевой сети и запирают эту энергию», — пояснили научные сотрудники Северо-Западного научного центра рыболовства NOAA Fisheries.
Исследователи также обнаружили, что из-за повышения температуры воды у многих морских организмов ускорился обмен веществ. Теперь им требуется больше энергии для поддержания жизнедеятельности. Это привело к сокращению популяций некоторых видов, таких как медузы, треска, сардины, морские улитки и другие.
Однако пиросомы, наоборот, смогли воспользоваться преимуществами потепления океана и их численность резко увеличилась. Внезапное массовое появление пиросом, называют «пиросомными взрывами»
Размножение
Процесс размножения может осуществляться как с помощью полового, так и бесполого способа.
В случае бесполого размножения, которое происходит посредством почкования, происходит увеличение количества особей в колонии.
Половое размножение, в свою очередь, приводит к формированию новых колоний, которые распространяются с помощью течений.
Половое размножение начинается с внутреннего оплодотворения у гермафродитных особей.
Особи пиросом (огнетелок) — это гермафродиты, у которых есть как мужские, так и женские половые железы. Их половые продукты созревают в разное время, что предотвращает самооплодотворение.
Яйцо огнетелок развивается и оплодотворяется внутри тела матери.
В теле матери формируется недоразвитая особь, называемая циатозооид. Она не имеет пола и образует несколько почек, из которых развиваются первичные особи — асцидиозооиды. Циатозооид дегенерирует ещё до того, как асцидиозооиды покидают яйцо.
Асцидиозооиды появляются на внешнем выросте циатозооида — столоне. Они имеют общую клоакальную полость и образуют колонию, которая развивается за счёт желтка яйца. Затем колония выходит из яйца и тела матери.
Яйца у этих животных сравнительно крупные и немногочисленные (1-3 штуки на одну особь), выходят они из организма через оболочку тела, что приводит к гибели материнского организма.
У каждого из четырёх первичных асцидиозооидов образуется столон, который разделяется на почки и даёт начало новому поколению асцидиозооидов.
Для постройки колонии огнетелок используются особые клетки — фороциты. Они переносят асцидиозооидов к месту их окончательного положения в колонии.
В процессе индивидуального развития некоторые асцидиозооиды приобретают половые железы и становятся половыми особями. Они могут размножаться как бесполым, так и половым путём.