Океанографы из Высшей школы океанографии Род-Айлендского университета (США) впервые наблюдали поведение избегания хищника у микроскопической морской водоросли (Heterosigma akashiwo). Статья появилась в сентябрьском номере журнала PLOS ONE.
«Хорошо известно, что фитопланктонные организмы могут контролировать свое движение в воде, направляясь в сторону света или питательных веществ, — говорит докторант Род-Айлендского университета и одна из авторов статьи Сюзанна Менден-Дойер (Susanne Menden-Deuer). — Новым оказалось то, что они способны реагировать на хищников, уплывая от них. Мы не знаем других подобных случаев у растений».
Открытие было сделано случайно. Изучая происходящие в океане трехмерные взаимодействия типа хищник — жертва между фито- и зоопланктоном, исследователи обратили внимание на то, что фитопланктон H. akashiwo в присутствии хищной инфузории (Favella sp.) начинал двигаться иначе. Его скорость плавания увеличивалась на 38%, а скорость вертикального движения — на 29% в сравнении с контролем (отфильтрованной морской водой). Серия лабораторных исследований показала, что фитопланктон убегает не только в непосредственной близости от хищников, но и в воде, содержащей их некоторое время назад. «Фитопланктон настолько чутко реагирует на присутствие хищника, что может убегать даже от малейшего запаха, присущего им», — поясняет Менден-Дойер. Когда ученые предоставили фитопланктону в качестве убежища пространство с более низкой соленостью морской воды, непереносимой для инфузорий, фитопланктон двинулся в сторону убежища. Важный вопрос, затронутый исследователями, — как эти взаимодействия влияют на выживаемость вида-жертвы. Хищничество одноклеточным зоопланктоном — важнейший фактор смертности для фитопланктона в океане, а бегство помогает морской водоросли выживать.
Хищники съедают весь фитопланктон за сутки, но при наличии убежища численность популяции H. akashiwo может удваиваться за 48 часов. В большинстве случаев быстрое увеличение численности микроскопических водорослей до миллионов клеток на литр выгодно питающимся ими обитателям водного мира. Недостатком же неконтролируемого роста популяции микроскопических водорослей является изменение цвета воды. При особых условиях (например, в закрытых заливах) цветение может стать настолько плотным, что это способствует гибели рыбы и беспозвоночных из-за сильного снижения содержания кислорода. Некоторые виды фитопланктона могут продуцировать токсины, тем самым нанося огромный ущерб марикультурным хозяйствам. Их поступление по пищевым цепям вызывает гибель морских млекопитающих, птиц, рыб. Ученые полагают, что убегание от хищников — это еще один важный фактор распространения цветения в океане, которое не всегда можно объяснить особенностями роста и доступностью питательных веществ. Вполне возможно, что не последнюю роль тут играют именно взаимоотношения фитопланктона-жертвы и зоопланктона-хищника.
Пока не ясно, насколько общим является такое поведение и как много других видов фитопланктона спасается бегством от хищников.
Татьяна Борисова
www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0046438
Harvey EL, Menden-Deuer S (2012) Predator-Induced
Fleeing Behaviors in Phytoplankton: A New Mechanism for
Harmful Algal Bloom Formation? PLoS ONE 7(9): e46438.
doi:10.1371/journal.pone.0046438