Канадские биологи обнаружили, что береговые (или зеленые) крабы, Carcinus maenas, способны есть жабрами. Результаты статьи, опубликованной в Proceedings of the Royal Society B, показывают, что жабры поглощают аминокислоту лейцин, которая в изобилии содержится в эстуариях, где обитают крабы.
На сегодняшний день известно 18 классов морских животных, способных впитывать аминокислоты из воды через внешнюю поверхность тела, а не желудочно-кишечный тракт. Членистоногих, покрытых твердым экзоскелетом, среди них нет. При этом у них есть жабры, которые выполняют, в том числе, ионообменную функцию и могут служить для поглощения питательных веществ.
В новом исследовании биологи из университета Альберты Тамзин Блеветт (Tamzin A. Blewett) и Грег Госс (Greg G. Goss) исследовали способность береговых крабов Carcinus maenas питаться с помощью жабр, в частности поглощать аминокислоты из воды. Эти членистоногие, уроженцы Балтийского моря и северо-восточной Атлантики, заселили побережья Северной и Южной Америки, Африки и Австралии. Зеленые крабы обитают в эстуариях и могут адаптироваться к загрязнениям воды, разному уровню соли и питательных веществ. Возможно, поэтому они и смогли «захватить» большую часть прибрежных зон на планете.
Авторы статьи вылавливали крабов на тихоокеанском побережье Канады, девять из них они умертвили и извлекли жабры. Ученые приготовили раствор, по составу похожий на гемолимфу, и с помощью перистальтического насоса прокачивали его через жабры. В раствор они добавляли разные концентрации меченной радиоактивным изотопом водорода (T) аминокислоты L-лейцина. Кроме того, ученые проверили, зависит ли поглощение питательных веществ от концентрации ионов натрия и веществ-конкурентов (других аминокислот) в растворе. Жабры у зеленого краба многофункциональны — передние пары отвечают, в основном, за дыхание, а задние пары — за ионный обмен. Поэтому исследователи проверили пропускную способность передней и задней частей жабр по отдельности.
Оказалось, что жабры зеленого краба поглощали меченный лейцин, причем в какой-то момент происходило насыщение, но жабры после превышения определенной концентрации продолжали забирать одно и то же количество аминокислоты. Это свидетельствовало о том, что в системе происходило именно поглощение, а не диффузия. При этом задние пары жабр поглощали лейцин втрое лучше, чем передние пары. Выяснилось, что поглощение зависит от ионов натрия: в их присутствии транспорт через жабры проходил на 79 процентов эффективнее. Влияли на пропускную способность и аминокислоты-конкуренты лейцина. Если их добавляли в раствор вместе с лейцином, его всасывание падало на 86-93 процента.
По словам Тамзин Блеветт, результаты исследования породили новые вопросы. «Крабы используют способность поглощать питательные вещества через жабры только для еды или это защитный механизм, который выручает крабов в эстуариях, где постоянно меняется соленость воды? Соленость может повлиять на содержание воды в организме, но аминокислоты можно использовать, чтобы скомпенсировать эти изменения. Так что поглощение растворенных в воде аминокислот может быть адаптацией к изменившимся условиям», — говорит Блеветт.
https://nplus1.ru/news/2017/12/07/eat-through-gill |
