Гребневик смог завоевать океаны при помощи гидродинамики

Гребневик Mnemiopsis leidyi -- один из самых известных инвазивных видов, участник нашумевшей «биологической войны» на Черном море.

Гребневик внешне похож на медузу – у него такое же желеобразное тело. Но они даже не родственники: гребневики составляют отдельный тип, в то время как медузы относятся к типу кишечнополостных. Mnemiopsis leidyi питается зоопланктоном и известен своей прожорливостью. Занесенный с балластными водами в Черное, а затем в Азовское и Каспийское моря, гребневик сильно подорвал запасы промысловых рыб, и справиться с его нашествием удалось только с помощью другого гребневика. Такую же диверсию Mnemiopsis leidyi совершил в Средиземном море и в морях северной Европы.

Хищнику надо быть незаметным

Успех охоты хищника зависит, во-первых, от его умения обнаруживать и хватать жертву и, во-вторых, от способности жертвы выявлять хищника и убегать от него. «У рачков хорошо развита способность улавливать даже малейшие колебания воды, -- пояснил суть проблемы Ларс Йохан Ханссон (Lars Johan Hansson) из факультета морской биологии Университета в Гётенбурге (Department of Marine Ecology at the University of Gothenburg, Швеция). -- Они в доли секунды убегают от источника возмущения. Долгое время было непонятно, как гребневику удается догнать и схватить такую верткую добычу». Ханссон с коллегами выяснили, как Mnemiopsis leidyi удалось преодолеть это препятствие.

Борьба с турбулентностью

При помощи метода цифровой велосиметрии биологи визуализировали течения и завихрения воды, которые возникают вокруг и внутри охотящегося гребневика. Оказалось, что при охоте хищник движется чрезвычайно осторожно и почти не производит механических возмущений воды. Микроскопические реснички создают медленный ламинарный поток, текущий внутрь ротовых лопастей. Вместе с потоком засасывается и планктон. Степень деформации воды внутри потока ниже порога восприятия рачков, поэтому те не чувствуют опасности. Деформация воды становится существенной в тот момент, когда рачок оказывается в ловчей зоне, а тогда бежать уже поздно.

Ученые вычислили потенциал мнемиопсиса как хищника и проверили его в эксперименте с кормлением. Оказалось, гребневик поедает более 70% рачков, оказавшихся у него на пути. По потенциалу хищника он не уступает рыбам и ракообразным, которые снабжены намного более развитыми органами чувств для обнаружения и ловли добычи. Mnemiopsis leidyi устроен более просто, но его сила – в том, чтобы подкрасться к жертве незаметно.

Статья о хитрости морского беспозвоночного опубликована в журнале PNAS.