الإسفنج “يعطس” للتخلص من الفضلات وبصق المخاط في المحيط

تعد الأعشاب البحرية من أقدم الكائنات الحية على الأرض وتلعب دورًا مهمًا في العديد من النظم البيئية تحت الماء. وجد بحث جديد أن الإسفنج “يعطس” لتنظيف مجاري المياه. مع كل عطسة ، تطلق الإسفنج نوعًا من المخاط تأكله الحيوانات الأخرى.

أجرى الدراسة نيكلاس كورندير من جامعة أمستردام (UvA) وزملاؤه ، ونشرت النتائج اليوم (10 أغسطس 2022) في مجلة Science. علم الأحياء الحالي.

تظهر الأدلة الأحفورية أن الإسفنج يعود إلى 650 مليون سنة ، مما يجعله أحد أقدم الحيوانات على هذا الكوكب. قد تبدو كائنات بسيطة في البداية ، لكن الإسفنج يلعب دورًا مهمًا في العديد من النظم البيئية تحت الماء. تتغذى عن طريق ضخ المياه عبر شبكة من القنوات داخل وخارج أجسامها ، وتصفية آلاف اللترات من مياه البحر كل يوم. من خلال إتقان هذه العملية ، يمكن للأعشاب البحرية أن تتغذى على المواد العضوية الذائبة ، وهي مصدر غذائي لا يمكن للكائنات البحرية الأخرى الوصول إليه.

أنواع مختلفة من الأعشاب البحرية في المحيط. أ. Chondrilla caribensis (مغلف) ، P. Aplycina Archeri (أنبوب) ، ج. فيرونجولا جيجانتيا (زجاج) ، د. Xestospongia muta (برميل). الائتمان: بنيامين مولر

سلوك مذهل

بعد استهلاك المادة العضوية المذابة ، ينتج الإسفنج ناقل نفايات مثل المخاط. يوضح كورندر: “كان من المتوقع إطلاق النفايات من خلال فتحات الخروج مع الماء”. لاختبار هذه النظرية ، أخذ العلماء عينات من الإسفنج الأنبوبي الأرجواني ووضعوها في أحواض السمك لجمع المخاط. قاموا أيضًا بإعداد كاميرا لالتقاط الفاصل الزمني لسطح الإسفنج.

فوجئ الباحثون تمامًا عند تحليل مقطع الفيديو ، حيث شارك كورندر: “كل ثلاث إلى ثماني ساعات ، ينقبض الإسفنج ثم يهدئ أنسجته السطحية. في البداية ، اعتقدنا أن انتباهنا قد توقف مؤقتًا ، لكننا سرعان ما أدركنا أن الحيوانات كانت “العطس”.

https://youtu.be/EiC7OJ2JL3E
صور الفاصل الزمني لإسفنجة المحيطين الهندي والهادئ Chelonaplicilla sp. الائتمان: علم الأحياء الحالي / كورنر وآخرون

كشفت اللقطات أنه مع كل عطسة يتم طرد المخاط الذي تم جمعه ، تاركًا الإسفنج بسطح نظيف. على الرغم من وصف العطس الإسفنجي سابقًا ، إلا أنه يُعتقد عمومًا أنه وسيلة للإسفنجة لتنظيم تدفق المياه. يُظهر المسار الزمني أيضًا أن المخاط يتم إطلاقه باستمرار من فتحات الإخراج ، وليس من فتحات الإخراج ، ويتم نقله ببطء على طول مسارات منفصلة نحو نقاط التجميع المركزية على سطح الإسفنج.

أثناء الغوص في المحيطات الكاريبية ، وجد العلماء العديد من الكائنات الدقيقة التي تتغذى على المخاط الغني بالطاقة في الأعشاب البحرية. يوضح هذا بشكل مباشر كيف تفيد الأعشاب البحرية النظام البيئي بأكمله من خلال تسخير الطاقة من المواد العضوية الذائبة في الماء وتحويلها إلى غذاء لدخول السلسلة الغذائية.

عطسة طويلة

يقول كورندر: “العطس الإسفنجي ليس مثل عطس الإنسان ، لأن مثل هذا العطس يستمر حوالي نصف ساعة”. “لكنها في الواقع قابلة للمقارنة لأن العطس ، بالنسبة للإسفنج والبشر ، هو وسيلة للتخلص من النفايات.”

https://www.youtube.com/watch؟v=-xczID7zeog
لقطات متتابعة لأنبوب الإسفنج الضخم Aplycina. الائتمان: علم الأحياء الحالي / كورنر وآخرون

تُظهر هذه الأنواع من السلوكيات المرونة المذهلة للإسفنج ، والتي سمحت لها بالازدهار لأكثر من 650 مليون سنة. يخطط الفريق لمواصلة دراسة العطس بالإسفنجة.

يقول كورندر: “نريد استكشاف الآلية الأساسية من خلال الجمع بين الفحص المجهري الإلكتروني والدراسات النسيجية”. وتشمل أيضًا المزيد من أنواع الأعشاب البحرية.

ملاحظة: نيكولاس أ. كورندر ، يوكي إيسر ، دانيال ستوبين ، سالي ب. ليز ، بنيامين مولر ، مارك جا. فيرميج وجيف هويسمان وجاسبر م. “الإسفنج يطرد مخاط العطس” بقلم دي جويج ، 10 أغسطس 2022 ، علم الأحياء الحالي.
DOI: 10.1016 / j.cub.2022.07.017