Гребневик смог завоевать океаны при помощи гидродинамики

Биологи раскрыли секрет североамериканского гребневика Mnemiopsis leidyi, который сделал хищника столь успешным инвазивным видом. На охоте он становится для жертв гидродинамической невидимкой.

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.