Голова без слизня
Фотографию эту сделала Саяка Мито (Sayaka Mitoh), эколог из Японии. Возможно, она на мгновение даже почувствовала себя Алисой, впервые встретившей улыбку без кота. Только в данном случае вместо кота был морской слизень Elysia marginata.
Мито и ее коллеги изучали в лаборатории жизненный цикл этих моллюсков и в один прекрасный день обнаружили обезглавленное тело слизня и его голову, ушедшую по своим делам на другой конец контейнера. Естественно, ученые решили, что животное погибнет. Тело действительно умерло, хотя и не сразу. А вот голова прекрасно себя чувствовала без сердца, пищеварительной, выделительной и репродуктивной систем. Она мирно паслась, а потом отрастила себе новое тело.
Автотомия (A) и регенерация слизня Elysia marginata на 7-й день (B), 14-й (C), 22-й (D). Черной стрелкой отмечен перикард с сердцем, белым пунктиром — бороздка на шее целого слизня, по которой, как предполагается, идет отрыв тела от головы. Фото из статьи S. Mitoh, Y. Yusa, 2021. Extreme autotomy and whole-body regeneration in photosynthetic sea slugs
Многие животные (например, ящерицы, членистоногие, моллюски) способны отбрасывать тела или органы и выращивать их заново. Элизия же избавляется от всего тела сразу. Ученые были поражены и приступили к изучению этого феномена. Они беспокоили, раздражали, перетягивали нитками, разрывали и мучили разными другими способами элизий двух видов — E. marginata и E. atroviridis. На их «шеях» даже есть специальные бороздки — предположительные места отрыва. Выяснилось, что отращивать новое тело могут молодые здоровые животные. Молодыми считаются особи в возрасте 226–336 дней после вылупления, а старыми — в возрасте 480–520 дней.
Раны от разрыва на отделившихся головах затягиваются уже через сутки, а есть они (головы) могут уже через несколько часов после отделения туловища. Регенерацию сердца свободноживущие головы начинают через 7 дней, а отращивание тела — через 20 дней. Головы старых особей умирали примерно через 10 дней.
Как же голове удается выживать без тела? Скорее всего, за счет фотосинтеза. Элизии питаются водорослями, которые соскабливают с твердых поверхностей. Съеденные хлоропласты остаются в пищеварительной системе, которая у этих моллюсков сильно разветвленная и заходит также в голову. Изнутри она выстлана клетками, поддерживающими хлоропласты, они продолжают фотосинтезировать, за счет чего животное получает питательные вещества и энергию для регенерации тела. Это уникальное свойство мешкоязычных моллюсков (Sacoglossa), к которым и относятся элизии.
Элизии в естественных условиях. Слева — Elysia marginata. Фото © Rafi Amar с сайта flickr.com, Филиппины, 10 марта 2014 года. Справа — Elysia atroviridis. Фото © Jun Imamoto с сайта umiushi.info, Япония, 2 августа 2003 года
Но если голова отращивала тело, то обратного не происходило. Тела жили от нескольких дней до месяца, а потом бледнели и разлагались. Биение сердца просматривалось вплоть до начала разложения. Скорее всего, жизнь в телах, лишенных головы, поддерживалась за счет всё тех же хлоропластов, съеденных еще целым моллюском. С отмиранием же хлоропластов погибало и тело.
Итак, за счет чего выживают головы, вроде понятно. Остается главный вопрос: зачем? Сначала ученые предположили, что это способ спастись от врага. По аналогии с ящерицей, отбрасывающей хвост. Однако ящерица отбрасывает хвост за считаные секунды и быстро убегает, а вот процесс отделения головы слизня от туловища занимает несколько часов. Да и голова потом не убегает в клубах донной мути, а медленно отползает. За это время слизня можно успеть съесть. И не один раз. Исследователи пытались пугать и всячески раздражать своих подопытных, но ни один из них в ответ на раздражение не «вышел из себя».
Потом ученые нашли причину, и она похожа на правду. Они заметили, что элизии E. atroviridis, отбрасывающие тело, кишели паразитами — самками веслоногих рачков, или копепод. Копеподы больше похожи на офиур, чем на ракообразных (в отличие от свободноживущих самцов), и заполняют тело моллюска, не давая ему не только нормально жить, но и размножаться, блокируя репродуктивную систему. Единственный способ избавиться от всех копепод одним махом — это бросить зараженное тело и вырастить новое. В лабораторных условиях от тела избавлялись только зараженные слизни. Моллюски, свободные от паразитов, не теряли головы.
Слизень Elysia atroviridis сразу после автотомии (E), на третий день (F), 14-й (G), 28-й (H). J — самка копеподы рода Arthurius, извлеченная из тела элизии. Фото из статьи S. Mitoh, Y. Yusa, 2021. Extreme autotomy and whole-body regeneration in photosynthetic sea slugs
Лабораторные слизни E. marginata, по-видимому, не имели паразитов, но в природе у них также встречаются паразитические веслоногие. Предположительно, моллюски могут отбрасывать тело и в случаях накопления в нем токсичных веществ или если животное запутается в водорослях и не сможет выбраться. Эти предположения экспериментальным путем пока не подтверждены.
Виктория Шляховая, Elementy.