Уявіть собі, що ви середньостатистичний рачок, розміром не більше півміліметра, що мешкає в холодному рідкому мулу Кандалакшської затоки Білого моря на глибині близько 30 метрів. Ваше вкрай стабільне життя нічого не затьмарює... Але це до тих пір, поки на вас не зазіхають паразити, що перетворюють ваше життя на суще пекло. Так-так, навіть у таких мікроскопічних рачків є свої ще більш мініатюрні паразити, причому теж рачки. Про ці чудові нанопаразити, яких вивчають на кафедрі зоології безхребетних МДУ, далі й піде мова.
- це цілий клас ракоподібних, які ведуть паразитичний спосіб життя на інших рачках. І хоча перших представників тантулокарид почали знаходити ще на самому початку ХХ століття, формальний опис таксона з'явився лише в 1983 році. На даний момент це останній з відкритих класів, що включає всього 38 видів.
Хто ж такі тантулокариди і чому вони цікаві?
По-перше, це одні з найбільш мініатюрних багатоклітинних тварин. Розмір личинки-тантулюса всього 70-100 мікрометрів, навіть менше одноклітинної інфузорії-туфельки. Поки на господарі сидить одна така личинка, він, напевно, її не помічає. Але паразитичний рачок харчується і росте і в якийсь момент досягає розмірів в половину свого господаря.
Якщо подивитися на личинку під електронним мікроскопом, ми побачимо, що у неї на голові немає ніяких кінцівок. Немає ні щелеп, ні нігочелюстей, як у всіх інших ракоподібних, немає навіть чутливих антен. Єдине, що можна розгледіти - це схожий на присоску кутикулярний ротовий диск. Зате у тантулюса є набір з шести пар повністю функціональних плавальних двовіщих кінцівок, що несуть довгі щетинки.
Як же харчуються ці підступні паразити? Щоб приступити до трапези, личинка-тантулюс знаходить відповідну жертву - ракоподібне певного виду, підпливає до нього і прикріплюється до поверхні за допомогою спеціальної речовини, яка виділяється під ротовим диском. За допомогою мікроскопічної дози цього білкового цементу тантулюс намертво приклеюється до господаря. Тепер вони будуть існувати як єдине ціле. Для виділення клейкого секрету - цементу - використовується спеціалізований хоботок, який висовується з голови через окремий отвір. Всередині хоботка лежать протоки цементних залоз, за якими клейка речовина доставляється назовні.
Важливим моментом є те, що тантулокариди здатні гнітити ліньку свого господаря. Адже якщо він полиняє, паразит залишиться на відокремленій шкурці і незабаром загине. Забавно, що танаїди, або клешненосні ослики, які часто можуть бути заражені тантулокаридами, могли б легко позбавити себе від настирливих наїзників за допомогою потужних клешнів. Однак вони цього не роблять. Мабуть, господар дійсно відчуває паразита як частину свого тіла.
Сам процес харчування тантулокарид гідний екранізації в якомусь фільмі жахів: тантулюс проколює покриви господаря спеціальним непарним стилетом, який розташовується в його голові. Стилет висувається назовні через ротовий отвір і залишає в кутикулі господаря один отвір розміром не більше 1 мікрометра. Чи можна ефективно поглинати їжу через таку маленьку дірочку? Звичайно ж ні! Тому тантулокариди придумали досить витончений механізм харчування. Через отвір у кутикулі господаря всередину його тіла проростає так звана «коренева система», яка, мабуть, забезпечує насмоктування поживних соків.
Нам вперше вдалося показати, що «коренева система» - це безпосереднє продовження передньої кишки паразита. Однак всі таємниці процесу харчування тантулокарид досі не розкриті. Як відбувається проникнення поживних речовин через кутикулу кореневої системи? Де і якими клітинами синтезується ця кутикула, за рахунок чого відбувається розростання кореневої системи? На ці питання ще тільки належить відповісти.
Але найдивовижніше в тантулокаридах - це, мабуть, їх життєвий цикл. Він дуже складний і включає статеву і партеногенетичну фази. Крім того, в життєвому циклі присутні не тільки паразитичні, а й вільно живі стадії. Давайте спробуємо в цьому розібратися.
Ключовим елементом циклу є личинка - тантулуюс. Після нетривалого періоду вільного плавання вона знаходить господаря, осідає на ньому і стає справжнім паразитом. Далі її доля може скластися по-різному. В одному випадку насмоктаний поживних соків тантулюс відкидає все своє тіло разом з кінцівками. Залишається тільки голова, із задньої частини якої починає рости кутикулярний мішок. Всередині цього мішка, залежно від умов, закладається або самка, або партеногенетичні яйця, з яких виходить нове покоління тантулюсів.
Якщо ж тантулюсу судилося перетворитися на самця, то сегменти тіла і кінцівки не відкидаються, а залишаються на кутикулярному мішку, який являє собою роздмухану личинку. Зростаючі самець або самка пов'язані з «головою» - залишками тантулюса - через спеціальний тяж-пуповину, по якому до них і надходять поживні речовини.
Коли самець і самка дозрівають, вони вивільняються з мішка і стають цілком звичайними вільно плаваючими рачками. Незвично тільки практично повна відсутність головних кінцівок і мікроскопічні розміри тіла. Ротові придатки у них редуковані повністю, а це означає, що ні самка, ні самець не можуть харчуватися. А ось чутливі придатки (односегментні антенули у самки і парні пучки естетасків у самця) збереглися. Вони їм просто необхідні, адже їм належить якомога швидше знайти один одного, спаритися і залишити потомство.
Як же виглядає самець? Це рачок з великою головою, шістьма парами плавальних кінцівок і істотних розмірів пенісом, розташованим на сьомому сегменті тіла. Дуже приваблива і мила істота. І, хоча в природі їх знаходять вкрай рідко, на Біломорській Біологічній станції МДУ ми навчилися виводити їх в лабораторних умовах. Для цього ми відловлювали заражених паразитами рачків і чекали, коли самці закінчать свій розвиток і вийдуть назовні з мішка. Таким чином, нам вперше вдалося зробити відеозапис плаваючих самців тантулокарид.
Однак найзагадковішою стадією, як і належить, є самка. Про них досі відомо вкрай мало. Справа в тому, що за всю історію досліджень самки були виявлені всього двічі: обидва екземпляри були ще недорозвиненими і перебували в кутикулярних мішках попередньої стадії. Тим не менш, вченим вдалося описати зовнішню будову представниць прекрасної статі тантулокарид. Це виявилися по-справжньому потворні істоти: єдині дві пари кінцівок самочок абсолютно не пристосовані для плавання, вони довгі і гачковидні, незграбно стирчать вперед. Можливо, що у тантулокарид саме самка утримує самця при спарюванні, а не навпаки!
Ми неодноразово намагалися знайти самок на Білому морі. Навіть організували спеціальну експедицію на ББС у березні 2016 року. Ми припускали, що вони можуть з'являтися в циклі розвитку в зимову пору року, коли Біле море покрито льодом. Кілька унікальних фахівців-дайверів героїчно черпали холодний іл під час тренувальних підлідних занурень, снігоходи-бурани були пристосовані для роботи з дночерпачем «Океан», але все марно. У пробах були виявлені тантулокариди, але самочок серед них не було. Пошуки самки досі тривають, а подробиці цієї експедиції описані в «Казанському репортері».
Література
, 'Serratotantulus chertoprudae gen. et sp. n. (Crustacea, Tantulocarida, Basipodellidae) — a new tantulocaridan from the abyssal depths of the Indian Ocean' // Integrative and Comparative Biology, Symposium “The Biology of the Parasitic Crustacea”, January 3-7, 2009. Boston, Massachusetts. P. 1-8.
, 'Morphology and ultrastructure of definitive males of Arcticotantulus pertzovi and Microdajus tchesunovi (Crustacea: Tantulocarida)' // Zoologischer Anzeiger. 2012. V. 251. P. 223-236.