Животные, питающиеся без помощи рта

Организм человека не способен самостоятельно производить пищу. Проголодавшись, мы можем намазать себе бутерброд, но все белки, сахара и прочие питательные вещества, которые там находятся, произведены другими организмами. Для приема пищи мы используем очень полезную часть тела - рот. Но некоторые существа без него прекрасно обходятся. Ученые считают, что первые животные были именно такими, поэтому надеются, что изучение подобной фауны многое расскажет об эволюции жизни на нашей планете.

Как есть, не используя рот - пять уроков от живой природы

1. Trichoplax adhaerens

Первым фигурантом этого списка является представитель типа пластинчатых. Это существо известно под биологическим наименованием «Trichoplax adhaerens», что можно перевести как «липкая волосатая пластина». Это один из простейших живых организмов, известных науке. Он уступает в размерах даже некоторым одноклеточным и обходится без большинства привычных для нас органов. У него нет ни рта, ни кишечника, ни нервов, ни мозга. Организм имеет размер кунжутного семени и состоит всего из трех слоев клеток. Здесь, однако, как минимум пятьдесят тысяч этих кирпичиков, выполняющих несколько разных функций.

Когда эта пластинка хочет есть, она надвигается своими ресничками на водоросль. В этот момент одни клетки, находящиеся в нижней проекции, выделяют переваривающие пищу ферменты, а другие поглощают питательные вещества, образующиеся в результате этого процесса. Таким образом, на нижней части Trichoplax adhaerens находится внешний желудок, и рот этому существу попросту не нужен. Ученые считают этот механизм потребления пищи явным указанием на то, как у живых существ появились рты. По их мнению, самые первые организмы были похожи на эти волосатые пластинки. А затем они просто свернулись в трубочку, в результате чего у них сразу образовались не только отверстия для приёма пищи, но ещё и желудки!

2. Мшанка

Многие мшанки внешне напоминают огромные козявки. Однако на самом деле это животные. За редкими исключениями это целые колонии, состоящие из миллионов организмов. Рты есть у многих членов сообщества, но пользуются ими лишь избранные их представители. Мшанки питаются посредством фильтрации воды, как, например, губки или кораллы. С последними их часто путают, так как каждый отдельный организм напоминает полипа - благодаря лофофорам (покрытым ресничками щупальцам), которые могут выбрасываться и втягиваться обратно. У основания этих выростов располагается рот существа. Едят, однако, только так называемые автозоиды. У них лишь одна задача в жизни - подбирать посредством своего лофофора частички еды и переваривать их.

Остальные особи колонии именуются гетерозоидами. В их обязанности входит вся прочая работа - от инкубации яиц до защиты «поселения» от угроз. Самое замечательное и странное, что они, несмотря на наличие рта, не могут сами собирать или потреблять пищу. Поэтому им приходится брать питательные вещества у аутозоидов через особые поры. Эта стратегия коллективного кормления, по-видимому, работает очень эффективно, так как мшанки живут на планете Земля уже около пятисот миллионов лет. Возможно, кому-то они покажутся слишком примитивными, но с точки зрения эволюции это огромный шаг вперед по сравнению с «липкой волосатой пластиной», описанной выше. У каждой особи есть и рот, и анальное отверстие, которое, кстати, считается очень мощным усовершенствованием. То есть эти существа способны дать нам понимание того, как в природе развились сложные пищеварительные системы.

3. Гидра обыкновенная

Безротое существо может принимать пищу еще одним интересным способом – каждый раз разрывая в себе дыры. Именно так питается гидра обыкновенная. Это пресноводная родственница кораллов, отличающаяся крошечным размером - что-то вроде чрезвычайно упрощенного анемона. На одном конце у гидры колечко щупалец, а второй своей стороной она прилипает к камням или другой твердой поверхности. Где-то посередине организма находится желудок, изолированный от внешнего мира. Обнаружив еду, животное выпускает загнутые шипы, которые вцепляются в добычу. Внутри этих крючков имеется токсин, парализующий жертву. После этого гидра втягивает щупальца, поднося пищу туда, где должен образоваться ее рот.

Процесс «разрыва» инициируется электрическими сигналами, вызывающими сокращения внутреннего слоя клеток. Форма последних меняется, и посреди организма гидры довольно жутким образом появляется отверстие. Запихнув в себя еду, миниатюрный хищник запечатывает рот. Дело, однако, на этом не заканчивается. Чуть позже, немного переварив пищу, гидра вновь разрывает свое тело, но на этот раз для того, чтобы выплюнуть все неудобоваримое. Это отверстие каждый раз исчезает полностью, совершенно бесследно. Ученые до сих пор пытаются понять этот странный природный механизм. Его тонкости интересны и чисто с практической точки зрения – возможно, он позволит разработать новые, невиданные ранее средства лечения ран у человека.

4. Paracatenula

Этот плоский червь обитает в теплых прибрежных отложениях рядом с коралловыми рифами и мангровыми лесами. Но, в отличие от собратьев, у него нет ни рта, ни кишечника. Его кормят хемосинтезирующие бактерии, которые добывают «пищу» из химических веществ. Их отношения с червями отличаются взаимной выгодой. Микробы получают приют, а взамен снабжают свой живой «домик» пищей и помогают утилизировать отходы жизнедеятельности. Черви Paracatenula далеко не единственный вид, питающийся благодаря партнерству с бактериями. Однако другие живые существа, как правило, приобретают микроорганизмы в процессе жизнедеятельности. Они глотают их или пропускают внутрь через внешние покровы в начале жизни.

Бактерии, обитающие внутри червей Paracatenula, кардинально иные. Они живут в клетках и являются производящими питательные вещества органеллами. Микробы передаются каждой новой особи в момент деления клеток, как, например, митохондрии. Есть и ещё одно замечательное отличие. Обычно масса симбиотических бактерий не превышает разумных значений, здесь же она составляет до половины общей массы тела червя! Странно также то, что геном этих микробов очень мал даже по сравнению с другими хемосинтезирующими бактериями. При этом они без проблем производят широкий спектр питательных веществ, в том числе жиры, белки, сахара и витамины. Это древнейшие известные науке бактерии, формирующие симбиотические отношения с животными, то есть они передаются от червя к червю в течение уже более полумиллиарда лет!

5. Миксина

Это единственное позвоночное в нашем списке. Может показаться, что этой рыбе здесь не место, так как она обладает ртом, которым может есть. Но давайте не спешить с выводами. Миксина похожа на угря и известна в первую очередь огромным количеством производящейся ею слизи. Это падальщики, питающиеся мертвечиной на дне океана, настоящие стервятники моря. Их кожа усыпана похожими на вкусовые рецепторы сенсорами, помогающими находить пищу в мутной воде. Но внешний покров этой рыбы обладает способностью также переваривать еду.

Это единственное известное науке позвоночное, которое может есть, не открывая рта. Обнаружив добычу, например, гниющую тушу кита, миксины пускают в дело рот и зубы. Они буквально прогрызают себе путь вовнутрь. Оказавшись в огромной горе вкусного, по их мнению, мяса, они начинают поглощать еду с помощью кожи и жабр. Эта черта у миксин развилась, по всей видимости, из-за нерегулярного характера питания. Они могут месяцами не видеть пищи, но затем, когда находят её, стараются воспользоваться счастливым случаем по максимуму. По мнению исследователей, этот приём когда-то использовался всеми позвоночными. Возможно, изучение миксин позволит эволюционным биологам понять, почему все остальные животные этого подтипа хордовых отказались от поглощения питательных веществ кожей.