Как размножаются крабы в гидротермальных сообществах?
Первый подводный гидротермальный источник – участок морского дна, через который поступает горячая вода, обогащенная минералами, был обнаружен в 1977 году в Тихом океане в районе Галапагосских островов. В настоящее время, гидротермы известны на разных глубинах по всему земному шару. В основном они приурочены к рифтовым долинам, расположенным в срединных частях океанов. Именно в этих местах проходит процесс расхождения земной коры; раскаленная магма поднимается к поверхности и нагревает воду, которая, находясь на больших глубинах под высоким давлением способна достигать температуры нескольких сотен градусов, не переходя точку кипения.
Гидротермальные источники являются уникальным биотопом больших глубин, благодаря широкому распространению хемосинтетической органики. Растворенные в горячей воде различные минералы являются источником пищи для бактерий, которые, достигая огромной биомассы, служат основными продуцентами органического вещества в сообществах гидротерм. В настоящее время известно более 500 видов, обитающих в районах подводных горячих источников, однако, данные об их биологии весьма немногочисленны.
В течение многих лет профессор Национального океанографического центра (National Oceanography Centre, Southampton, UK) Пол Тайлер (Paul Tyler) и Др. Анна Хилариу (Dr. Ana Hil?rio) из Университета Авейру (University of Aveiro, Portugal) занимались изучением репродуктивной биологии различных организмов, обитающих в районах подводных гидротермальных высачиваний. Особое внимание было уделено трем видам крабов из рода Bythograe. Данный род является облигатным для гидротермальных источников, то есть все его представители обитают только в районах горячих подводных высачиваний. Первым, еще в 1980 году, был описан вид Bythograea thermydron, являющийся одним из доминантов во многих гидротермальных сообществах восточно-тихоокеанского поднятия. Позднее было описанное еще два вида, B. laubieri и B. vrijenhoeki. Ученые проследили развитие яичников самок крабов, пойманных на одном из гидротермальных источников в южной части Тихого океана на глубине 2204 м. Самки были пойманы во время погружения подводного обитаемого аппарата "Alvin", принадлежащего океанографическому Институту в Вудс Холе (Woods Hole Oceanographic Institution, Massachusetts, USA).
Исследователи установили, что тонкое строение яичников трех указанных видов весьма близко к таковому у других мелководных крабов. Был прослежен процесс созревания ооцитов, однако самки, вынашивающие оплодотворенные яйца в исследованном материале отсутствовали. Это наблюдение явилось косвенным подтверждением предположения о том, что на период вынашивания молоди, самки покидают агрессивную среду непосредственно вблизи гидротермальных сочений, перемещаясь в более прохладные области. Горячая, содержащая большое количество растворенных сульфидов и тяжелых металлов вода может быть токсичной для развивающихся эмбрионов и личинок.
Однако, исследователи выявили и некоторые существенные различия в жизненном цикле гидротермальных крабов. Представители вида B. thermydron демонстрировали ярко выраженную сезонность размножения, выраженную в виде совпадения по времени размножения и пика цветения фитопланктона в поверхностных водах. Несмотря на обилие хемосинтетической органики (продуцируемой бактериями на дне) вблизи гидротермальных сочений, фотосинтетическая органика (продуцируемая фитопланктоном в поверхностном слое воды) зачастую также является немаловажным источником пищи для гидротермальной фауны.
В отличие от B. thermydron, самки B. laubieri и B. vrijenhoeki, пойманные одновременно в одном и том же месте, содержали ооциты, находящиеся на разных стадиях созревания. Данное обстоятельство свидетельствует об отсутствии у этих видов синхронности между сроками размножения и цветением планктона.
Объяснением такой асинхронности стал тот факт, что ареал (или географическое распространение) двух последних видов лежит в пределах южной тихоокеанской субтропической циркуляции, водные массы которой обладают слабовыраженной сезонностью и в целом бедны питательными веществами. Пик цветения планктона там не возникает, что и приводит к исчезновению сезонности в размножении донной фауны.
