Корабельные черви: морские моллюски-древоточцы.

Введение

Семейство моллюсков

Корабельные черви, также известные как черви-тередо или просто тередо (через латинский язык), – это морские двустворчатые моллюски из семейства Teredinidae, группа морских моллюсков с длинными, мягкими, обнаженными телами. Они печально известны тем, что проделывают ходы (и часто в конечном итоге разрушают) древесину, погруженную в морскую воду, включая такие сооружения, как деревянные пирсы, доки и корабли; они высверливают проходы при помощи пары очень маленьких раковин ("створок"), расположенных на одном конце, которыми они и прогрызают себе путь. Их иногда называют «морскими термитами». Карл Линней присвоил общее название тередо наиболее известному роду корабельных червей в 10-м издании своего таксономического труда «Systema Naturæ» (1758).

Характеристики

Выведенный из своей норы, полностью сформировавшийся тередо достигает длины от нескольких сантиметров до примерно метра, в зависимости от вида. В среднем длина взрослого корабельного червя составляет и менее в диаметре, но некоторые виды вырастают до значительных размеров. Тело цилиндрическое, стройное, голое и внешне червеобразное. Несмотря на свою стройную, червеподобную форму, корабельные черви обладают характерной морфологией двустворчатых моллюсков. Жабры (ктидии) расположены в основном внутри брахиального сифона, через который животное перекачивает воду, проходящую над жабрами. Два сифона очень длинные и выступают из заднего конца животного. В месте выхода из основной части тела сифоны проходят между парой известковых пластин, называемых паллетами. При опасности животное втягивает сифоны, а паллеты защитно блокируют вход в туннель. Паллеты не следует путать с двумя створками основной раковины, которые находятся на переднем конце животного. Поскольку они являются органами, с помощью которых животное прокладывает туннель, они обычно расположены в конце туннеля. Они расположены на слегка утолщенном, мускулистом переднем конце цилиндрического тела, имеют приблизительно треугольную форму и заметно вогнуты на внутренней поверхности. Внешние поверхности выпуклые, и у большинства видов они глубоко иссечены острыми шлифовальными поверхностями, которыми животные пробивают себе путь через древесину или аналогичную среду, в которой они живут и питаются. Створки корабельного червя разделены, а отверстие мантии находится между ними. Из отверстия может выступать небольшая "нога" (соответствующая ноге двустворчатого моллюска). Когда корабельные черви проникают в затопленную древесину, бактерии (Teredinibacter turnerae) в специальном органе, называемом железой Дешея, переваривают целлюлозу, содержащуюся в мелких частицах, образовавшихся при выкапывании. Выкопанный туннель обычно выстлан известковой трубкой. Створки раковины корабельного червя – это небольшие отдельные части, расположенные на переднем конце червя и используемые для выкапывания туннеля. Защитная функция раковин утрачена, поскольку животное проводит всю свою жизнь в окружении древесины.

Removed from its burrow, the fully grown teredo ranges from several centimeters to about a meter in length, depending on the species. An average adult shipworm measures in length and less than in diameter, but some species grow to considerable size. The body is cylindrical, slender, naked, and superficially vermiform (worm shaped). In spite of their slender, worm like forms, shipworms possess the characteristic morphology of bivalves. The ctinidia lie mainly within the branchial siphon, through which the animal pumps the water that passes over the gills. The two siphons are very long and protrude from the posterior end of the animal. Where they leave the end of the main part of the body, the siphons pass between a pair of calcareous plates called pallets. If the animal is alarmed, it withdraws the siphons and the pallets protectively block the opening of the tunnel. The pallets are not to be confused with the two valves of the main shell, which are at the anterior end of the animal. Because they are the organs that the animal applies to boring its tunnel, they generally are located at the tunnel's end. They are borne on the slightly thickened, muscular anterior end of the cylindrical body and they are roughly triangular in shape and markedly concave on their interior surfaces. The outer surfaces are convex and in most species are deeply sculpted into sharp grinding surfaces with which the animals bore their way through the wood or similar medium in which they live and feed. The valves of shipworms are separated and the aperture of the mantle lies between them. The small "foot" (corresponding to the foot of a clam) can protrude through the aperture. When shipworms bore into submerged wood, bacteria (Teredinibacter turnerae), in a special organ called the gland of Deshayes, digest the cellulose exposed in the fine particles created by the excavation. The excavated burrow is usually lined with a calcareous tube. The valves of the shell of shipworms are small separate parts located at the anterior end of the worm, used for excavating the burrow. The protective role of the shells is lost because the animal spends all its life surrounded by wood.

Анатомия

Анатомия корабельного червя демонстрирует типичные органы двустворчатого моллюска, хотя и с размерными или позиционными особенностями, обусловленными тонкостью и длиной занимаемого пространства. Более того, некоторые структуры не имеют аналогов в других группах двустворчатых. Жабры разделены на две половины: передняя – небольшая, задняя – значительно более развитая. Они соединены пищеварительным трактом, проходящим по бокам висцеральной массы. Сердечно-почечная система наклонена, что приводит к расположению почек в дорсальном положении относительно сердца, чьи предсердия находятся позади желудочка. Кроме того, передняя и задняя аорты меняются местами, становясь соответственно задней и передней. Анус открывается в конце длинной анальной трубки. Пищеварительная железа разделена на несколько долей, с отдельными отверстиями в желудке. К желудку присоединен обширный слепой мешок. Пищеварительный тракт обладает весьма своеобразной структурой – железой Дешея, вероятно гомологичной слюнным железам, которая соединяется с пищеводом и тянется к дорсальной стороне задней части жабр. В отверстии галереи расположены пластинки с собственной мускулатурой. Мускулы-втяжители сифона прикрепляются к известковому покрытию галереи, а не к створкам раковины, которые расположены значительно дальше. Передние и задние передние мышцы действуют как антагонисты. Обычно тело корабельного червя заполняет всю длину галереи, но передний конец может слегка втягиваться относительно ее края. Без жабр внутренние органы занимают лишь четверть общей длины, и только их передняя часть частично покрыта раковиной.

Виды

Род Teredo насчитывает около 20 видов, которые живут в деревянных материалах, таких как бревна, сваи, корабли и практически любые другие подводные деревянные конструкции в умеренных и тропических океанских зонах. Считается, что этот вид родом из Атлантического океана и ранее был известен как атлантический корабельный червь, хотя его точное происхождение неизвестно. Самый длинный морской двустворчатый моллюск, Kuphus polythalamia, был обнаружен в лагуне возле острова Минданао в юго-восточной части Филиппин, относящийся к той же группе, что и мидии и устрицы. Существование огромных моллюсков было известно на протяжении веков и изучалось учеными на основе найденных ими раковин размером с бейсбольную биту (длина 1,5 метра (5 футов), диаметр 6 см (2,3 дюйма)). Этот двустворчатый моллюск – редкое существо, проводящее жизнь внутри прочной раковины из карбоната кальция, напоминающей слоновый бивень. У него есть защитный выступ над головой, который он втягивает, чтобы зарываться в ил в поисках пищи. Раковина корабельного червя – это не просто дом для черного слизистого червя, а скорее основной источник питания, получаемый необычным способом. K. polythalamia фильтрует ил и осадок своими жабрами. Большинство корабельных червей относительно невелики и питаются гнилой древесиной. Этот корабельный червь, напротив, полагается на полезные симбиотические бактерии, обитающие в его жабрах. Бактерии используют сероводород для получения энергии и производства органических соединений, которые, в свою очередь, служат пищей для корабельных червей, подобно тому, как зеленые растения используют фотосинтез для преобразования углекислого газа в простые углеродные соединения. Ученые обнаружили, что K. polythalamia взаимодействует с бактериями, отличными от тех, с которыми взаимодействуют другие корабельные черви, что, возможно, объясняет его эволюцию от питания гнилой древесиной к жизни на сероводороде в иле. Внутренние органы корабельного червя уменьшились из-за недостатка использования в процессе эволюции. Ученые планируют изучить микробы, обнаруженные в единственной жабре K. polythalamia, чтобы найти новое возможное антимикробное вещество.

The Teredo genus has approximately 20 species that live in wooden materials such as logs, pilings, ship, and practically any other submerged wooden construction from temperate to tropical ocean zones. The species is thought to be native to the Atlantic Ocean and was once known as the Atlantic shipworm, although its exact origin is unknown. The longest marine bivalve, Kuphus polythalamia, was found from a lagoon near Mindanao island in the southeastern part of the Philippines, which belongs to the same group of mussels and clams. The existence of huge mollusks was established for centuries and studied by the scientists, based on the shells they left behind that were the size of baseball bats (length 1.5 meters (5 ft.), diameter 6 cm (2.3 in.)). The bivalve is a rare creature that spends its life inside an elephant tusk like hard shell made of calcium carbonate. It has a protective cap over its head which it reabsorbs to burrow into the mud for food. The case of the shipworm is not just the home of the black slimy worm. Instead, it acts as the primary source of nourishment in a non traditional way. K. polythalamia sifts mud and sediment with its gills. Most shipworms are relatively smaller and feed on rotten wood. This shipworm instead relies on a beneficial symbiotic bacteria living in its gills. The bacteria use the hydrogen sulfide for energy to produce organic compounds that in turn feed the shipworms, similar to the process of photosynthesis used by green plants to convert the carbon dioxide in the air into simple carbon compounds. Scientists found that K. polythalamia cooperates with different bacteria than other shipworms, which could be the reason why it evolved from consuming rotten wood to living on hydrogen sulfide in the mud. The internal organs of the shipworm have shrunk from lack of use over the course of its evolution The scientists are planning to study the microbes found in the single gill of K. polythalamia to find a new possible antimicrobial substance

Среда обитания

Терэдо-навалис – космополитический вид, встречающийся как в Атлантическом, так и в Тихом океанах. Поскольку они заселяют деревянный мусор, выброшенный морем, и естественную дрейфующую древесину, например, мертвые стволы деревьев, их распространение происходит вместе с перемещением древесины морскими течениями. Они также распространяются внутри деревянных корпусов судов, что способствует их глобальному распространению. Однако происхождение T. navalis остаётся неясным из-за широкого использования кораблей в мировой торговле и, как следствие, распространения древоточцев. На стадии свободноживущей личинки вид колонизирует новые места обитания и распространяется. Личинки крайне чувствительны к присутствию древесины и используют любую возможность для прикрепления и проникновения в деревянные конструкции. В Балтийском море можно наблюдать свободно плавающие груды древесины, изъеденные древоточцами, которые дрейфуют на сотни километров от исходных деревянных сооружений. Предел распространения связан с соленостью воды, которая должна превышать 8% для успешного размножения. Размножение происходит в тёплые летние месяцы, а созревание личинок для производства потомства занимает всего восемь недель. В течение года может появиться несколько поколений. Следовательно, пресная вода смертельна для этих беспозвоночных. Ареал различных видов менялся со временем под воздействием человеческой деятельности. Многие водоёмы в развитых странах, ранее поражённые древоточцами, были очищены от них благодаря загрязнению в период промышленной революции и в современную эпоху; однако, с внедрением экологических норм и улучшением качества воды, древоточцы вернулись. Медная обшивка использовалась на деревянных судах в конце XVIII века и позднее для предотвращения повреждений, вызываемых "терэдо". Первым исторически задокументированным применением медной обшивки стали эксперименты, проведённые британским Королевским флотом с кораблем, который был обшит медью в 1761 году и тщательно осмотрен после двухлетнего плавания. В письме от Военно-морского совета Адмиралтейству от 31 августа 1763 года было указано: "Пока медные пластины сохраняются на днище, доски будут полностью защищены от воздействия червя". В Нидерландах в XVIII веке древоточцы вызвали кризис, атакуя древесину, использованную для укрепления морских дамб. После этого дамбы пришлось укреплять камнями. В 2009 году терэдо стали причиной нескольких незначительных обрушений на набережной реки Гудзон в Хобокене, штат Нью-Джерси, из-за повреждения подводных опор. В начале XIX века инженер Марк Брунель заметил, что клапаны древоточца одновременно позволяют ему прокладывать ходы в древесине и защищают его от разрушения при её набухании. На основе этой идеи он разработал первый туннельный щит – модульную железную конструкцию для прокладки туннелей, которая позволила рабочим прокладывать туннель через неустойчивое русло реки под Темзой. Темзинский туннель стал первым успешным крупным туннелем, построенным под судоходной рекой. В стихотворении Генри Дэвида Торо "Хотя Все Судьбы" отдана дань уважения "червю Новой Англии", который, согласно стихотворению, заражает корпус "[с]удна, хотя его мачты тверды". Со временем, независимо от груза и маршрута, древоточец "прогрызёт её корпус и потопит в Индийском море". Корпус корабля, разбитого китом и вдохновившего Германа Мелвилла на создание "Моби Дика", был ослаблен древоточцами. Его корабль унесло в Ирландское море, где его съели древоточцы. Он позволил половине экипажа спастись на небольшой лодке, покрытой тюленьим жиром, а сам остался, чтобы утонуть вместе со своими людьми.

Teredo navalis are a cosmopolitan species that can be found both in the Atlantic and Pacific oceans. Since they occupy wooden flotsam and natural driftwood such as dead tree trunks, they are spread as the woods are carried by currents. They also travel inside the wooden hulled vessels that help increase their spread worldwide. However, the origin of T. navalis remains uncertain due to the widespread usage of ships in global trade and the resulting spreading of shipworms. During the free living larva stage, the species colonizes new habitats and spreads. Larvae are extremely sensitive to the presence of wood and will take advantage of any opportunity to attach to and penetrate wooden structures. In the Baltic Sea, free floating piles carved by shipworms can be observed floating hundreds of kilometers away from the original wooden structures. The limiting element for propagation is salinity, which must be greater than 8% for successful reproduction. Reproduction occurs during warm summer months, and the larvae mature for production in just eight weeks. Each year, several generations can be produced. Consequently, freshwater is deadly to these invertebrates. The range of various species has changed over time based on human activity. Many waters in developed countries that had been plagued by shipworms were cleared of them by pollution from the Industrial Revolution and the modern era; as environmental regulation led to cleaner waters, shipworms have returned. Copper sheathing was used on wooden ships in the latter 18th century and afterwards, as a method of preventing damage by "teredo worms". The first historically documented use of copper sheathing was experiments held by the British Royal Navy with , which was coppered in 1761 and thoroughly inspected after a two year cruise. In a letter from the Navy Board to the Admiralty dated 31 August 1763 it was written "that so long as copper plates can be kept upon the bottom, the planks will be thereby entirely secured from the effects of the worm." In the Netherlands the shipworm caused a crisis in the 18th century by attacking the timber that faced the sea dikes. After that the dikes had to be faced with stones. In 2009, Teredo have caused several minor collapses along the Hudson River waterfront in Hoboken, New Jersey, due to damage to underwater pilings. In the early 19th century, engineer Marc Brunel observed that the shipworm's valves simultaneously enabled it to tunnel through wood and protected it from being crushed by the swelling timber. With that idea, he designed the first tunnelling shield, a modular iron tunnelling framework which enabled workers to tunnel through the unstable riverbed beneath the Thames. The Thames Tunnel was the first successful large tunnel built under a navigable river. Henry David Thoreau's poem "Though All the Fates" pays homage to "New England's worm" which, in the poem, infests the hull of "[t]he vessel, though her masts be firm". In time, no matter what the ship carries or where she sails, the shipworm "her hulk shall bore, / [a]nd sink her in the Indian seas". The hull of the ship wrecked by a whale, inspiring Moby Dick, had been weakened by shipworms. had his ship drift into the Irish Sea where it was eaten up by shipworms. He allowed half the crew to escape in a smaller boat covered in seal tar, while he stayed behind to drown with his men.

Кухня

Сегодня корабельные черви в основном употребляются в пищу в некоторых частях Юго-Восточной Азии. На островах Палаван и Аклан на Филиппинах корабельный червь называется тамилок и считается деликатесом. Его готовят как кинилау – то есть сырым (очищенным), но маринованным в уксусе или соке лайма с добавлением мелко нарезанного перца чили и лука, процесс очень похож на приготовление креветочного севиче. Аналогично, T. navalis можно найти внутри мертвых и гниющих стволов мангровых деревьев в Западной Папуа, Индонезия. Местное племя Каморо называет его тамбело и считает деликатесом, который входит в ежедневный рацион. Его можно есть свежим и сырым (очищенным) или приготовленным (очищенным и отваренным), обычно маринованным в соке лайма и с перцем чили. Поскольку T. navalis относится к моллюскам, мидиям и устрицам, вкус его мяса сравнивают с широким спектром продуктов – от молока до устриц. Этот деликатес также собирают, продают и употребляют в пищу местные жители в мангровых лесах Западной Папуа, некоторых частях острова Борнео (Индонезия) и в центральных прибрежных районах полуострова Таиланд вблизи Ко-Пра-Тонг. T. navalis растет быстрее, чем любой другой двустворчатый моллюск, поскольку для формирования своей небольшой раковины ему требуется мало энергии. Они могут вырасти примерно до 30 см всего за шесть месяцев. Моллюски и устрицы, с их гораздо более крупными раковинами, достигают товарного размера за два года.