Рецепт успеха на сотни миллионов лет
Чип Ханнум.
Возьмите немного яиц, пресной воды, солнечного света и дайте им повариться всего 48 часов при 22°C…
Успех triops зависит от нескольких ключевых адаптаций. Многие из этих адаптаций связаны с их яйцами. Яйца подвергаются экстремальной форме диапаузы. Диапауза — это остановка эмбрионального развития, и в случае яиц triops они могут выживать полностью обезвоженными без метаболической активности в течение многих лет, пока снова не подвергнутся воздействию благоприятных условий. Есть яйца, которые оказались жизнеспособными через 27 лет, и подозревается, что они могут выживать намного дольше. Яйца способны пережить замораживание и воздействие сильной жары (хотя и не кипячения). Они могут даже пройти невредимыми через пищеварительный тракт другого животного и выйти с “другого конца” готовыми к вылуплению. Эти крошечные яйца также могут разлетаться с ветром, готовые приземлиться в луже в канаве и колонизировать новую территорию другим поколением triops.
Как будто этих адаптаций недостаточно, с помощью механизма, который еще не понят, triops избегают класть все яйца в одну корзину, э-э, лужу. Особенности варьируются от вида к виду, но общая стратегия заключается в том, что небольшой процент яиц может вылупиться через короткий период после откладывания. Таким образом, если лужа сохраняется в течение длительного периода времени, они могут вырастить более одного поколения за один сезон. Остальные яйца требуют как минимум одного периода высыхания, прежде чем они смогут вылупиться. Некоторые из этих яиц вылупятся после всего одного такого высыхания, но другие не вылупятся, пока не пройдет два или более циклов высыхания и увлажнения. Таким образом, triops страхуют свои ставки от того, что любая данная лужа не просуществует достаточно долго, чтобы их дети достигли зрелости.
Кроме того, у яиц есть еще уловки, чтобы избежать вылупления в неподходящих ситуациях. Не только вода заставляет яйцо вылупиться, но и осмотическое давление этой воды, а также температура и свет. В типичной среде triops лужа быстро наполняется дождевой водой или стоками от сезонных наводнений. В этой ситуации вода относительно чистая, в ней мало растворенных минералов или органики - она имеет очень низкое осмотическое давление.
Напротив, вода в устоявшемся водоеме имеет высокий уровень растворенных минералов и органики - она имеет относительно высокое осмотическое давление. Почему это важно? Triops, особенно в молодом возрасте, не обладают подвижностью, размером и биологическим оружием, чтобы избежать любого рода хищника их размера или больше. Устоявшийся водоем может содержать рыбу, водных насекомых, амфибий или даже других triops, которые быстро расправятся с вылупившимися. Кроме того, устоявшийся водоем может быть старой лужей, которая просуществует недолго. Поэтому, если условия воды не указывают на новый пресноводный водоем, яйца не вылупятся.
Слева: целое яйцо L. apus lubbocki; Справа: поперечное сечение яйца, показывающее структуру альвеолярного слоя, лежащего между внешней и внутренней мембранами. Ниже вы можете видеть Triops cancriformis, собирающегося отложить яйца (группа розовых точек возле задней части).
Так же важно, как не вылупиться в пруду, полном голодных гольянов, не вылупиться в 20 см грязи. Оболочка яиц triops имеет альвеолярный слой - это означает, что это губчатая матрица из сотен крошечных, взаимосвязанных камер, все в яйце менее 0,5 мм! Когда яйца только отложены, альвеолярный слой заполнен жидкостью, и яйцо тонет. Здесь яйца могут быть погребены в осадке, где они могут начать свое ожидание и с меньшей вероятностью будут съедены взрослыми triops.
Однако после высыхания альвеолярный слой пуст от жидкости и вместо этого заполнен воздухом. Когда яйца гидратируются, если они не погребены в осадке, они всплывут на поверхность и подвергнутся воздействию солнечного света. Присутствие света — это то, что говорит яйцу, что оно не погребено и безопасно вылупляться. После периода плавания вода снова заполняет альвеолярный слой, и яйца снова тонут; если они не вылупятся, они снова будут погребены, чтобы ждать и избежать поедания своими собратьями, которые вылупятся.
Последняя уловка — чувствительность к температуре окружающей среды. Яйца Triops обычно вылупляются в диапазоне температур 15° - 30°C (59° - 86°F). Тем не менее, это указывает на широкий диапазон условий окружающей среды, и скорость роста triops напрямую связана с температурой, пока она не станет опасной для жизни. Как следствие, существует узкий диапазон температур для каждого вида, который указывает на идеальные условия, не слишком холодные и не слишком теплые. Если окружающая среда холоднее оптимальной, скорость роста будет затронута, и вылупившиеся могут не успеть развиться до того, как лужа высохнет. Если окружающая среда слишком теплая, вылупившиеся могут умереть, как только лужа достигнет своей максимальной температуры. Следовательно, чем ближе к этому идеальному диапазону, тем выше процент яиц, которые вылупляются. В совокупности адаптации, связанные с их яйцами, делают triops удивительно осторожными оппортунистами.
22°C (71.6°F), по-видимому, является оптимальной температурой для выведения.