Жизнь и смерть морских ежей
Классическая картина: после сильных дождей и штормов множество мертвых морских ежей лежит на берегу. И это окраина Владивостока, где ежей не так много - в более диких местах после подобных катаклизмов мертвых ежей и их панцирей тысячи и тысячи. Опреснение губительно для медлительных морских ежей, солоноватая вода обжигает их словно кислота, и они легко становятся жертвами волн. Если дожди очень сильные и продолжительные, то вода может опресниться до глубины 5-6 метров - тогда гибель ежей носит катастрофический характер.
В 2012 году в «Биологии моря» вышла неприметная статья «Генетическая структура поселений морского ежа Strongylocentrotus intermedius из северо-западной части Японского моря в связи со сдвигом сроков нереста». Главной задачей было генетическое сравнение морских ежей с разными сроками нереста (сразу оговорюсь - авторы использовали аллозимный анализ). Значимых различий выявлено не было, но зато авторы столкнулись с другим феноменом: в пределах небольшого залива популяции, расположенные на небольшом расстоянии друг от друга, имели пусть и небольшие, но достоверные различия - значительно более существенные, чем особи с разным сроком нереста. Напомню, что морские ежи имеют наружное оплодотворение и плавающую планктотрофную личинку. В сумме это позволяет ожидать генетически однородную популяцию в пределах залива. Авторы выдвинули версию, что причиной этому может быть дрейф генов: раз в 10-20 лет в результате сильных опреснений значительная часть морских ежей гибнет, а популяция восстанавливается за счет особей из нескольких укромных мест, куда опреснение не проникает. Как итог - генетическая неоднородность. В этом всем есть интересный «момент»: при таком жестком отборе можно было бы ожидать, что за миллионы и миллионы лет должны появиться морские ежи, адаптированные к опреснениям. Но нет, не появились. Или адаптировались к совсем небольшим опреснениям.
Есть еще одна интересная «загадка». У серого морского ежа Strongylocentrotus intermedius есть мелководная (глубина 1-10 м) и глубоководная (15-25 м) формы, которые различаются цветом игл (у глубоководной формы иглы беловатые). В двух статьях Balakirev E.S., Pavlyuchkov V.A., Ayala F.J. показано, что эти две формы имеют существенные генетические различия (конечно, не видового уровня). Но поразительно то, что различия между собранными в одном заливе мелководной и глубоководной формами по полному митохондриальному геному в два раза выше, чем различия между мелководными формами, собранными на расстоянии около 2 тысяч км. друг от друга (любимый всеми COI этих форм в этом плане неинформативен). Согласитесь, что между 10 и 15 метрами не такая уж и большая разница. И, тем не менее, как считают авторы, это может быть началом симпатрического видообразования. Вы спрашиваете - а каким образом у морских ежей с наружным оплодотворением может возникнуть репродуктивная изоляция? Точно ответить на этот вопрос сложно, но указанные авторы исследовали состав бактерий-симбионтов глубоководной и мелководной формы и нашли значительные различия. Теоретически живущие в гонадах симбионты могут менять «атрактивные» свойства яйцеклеток, «отвергая» сперматозоиды из гонад с другим составом симбионтов. Но так ли это - неизвестно.