Журнал Наука и Техника (НиТ) - «Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2007 № 08 (15)

Еще одна группа наблюдений показала, что в главном русле Варзуги плотность расселения молодых, еще не выходивших в море лососей намного выше, чем в ее притоках, где жемчужницы нет. В реке эта величина достигает 100–170 рыб на 100 м 2при обычной плотности 20–40 рыб на 100 м 2. При такой тесноте молодые лососи, которым инстинкт велит занимать определенную территорию и защищать ее, должны были бы находиться в хроническом стрессе из-за территориальных споров.

Однако этого не происходит, и лососи неплохо уживаются друг с другом. У них нет признаков истощения нервной системы, в порядке иммунитет: они не болеют эпителиомами, не поражаются грибом сапролегнией и инфекционными заболеваниями. Зюганов связывает высокую плотность и хорошее здоровье рыб с тем, что в главном русле почти все они вынашивают личинки моллюсков.

Образование капсулы:

а— глохидий с помощью чувствительных хохолков (обозначены стрелками) определяет, что подплывает рыба; б— полчаса назад глохидий прицепился к жаберному лепестку; в— через 2 часа после прикрепления: клетки эпителия сползаются к глохидию (обозначен звездочкой); г— через 5 часов глохидии почти закрыты клетками эпителия, у которых нетипичная вытянутая форма; д— то же с большим увеличением (стрелкой обозначена слизь, выделенная глохидием); е— глохидий через 12 часов после внедрения полностью покрыт червеобразными клетками эпителия (указан стрелкой), второй (обозначен звездочкой) — еще нет; ж— через 24 часа капсула сформировалась, клетки эпителия снова стали плоскими

Ихтиологи давно обратили внимание, что из Варзуги молодь лосося скатывается в море при меньшей длине тела (10 см), чем из соседних рек (12–14 см), и не погибает в море. Вероятно, это тоже происходит из-за вынашивания личинок. При этом мальки из притоков уходят в море в среднем примерно на десять месяцев позже, чем мальки из главного русла.

Замечено также, что зараженные личинками взрослые лососи не умирают после нереста осенью и не скатываются в море, а продолжают жить в реке.

Ускоренное старение у них не наступает до следующего лета. В пресной воде они ничего не едят, и тем не менее накопленных в море запасов им хватает, чтобы дожить до следующего лета. Рыбы теряют до половины веса, но остаются подвижными и сохраняют обычный охотничий рефлекс — бросаются на блесну. Летом лососи скатываются в море, и только там большинство их погибает от истощения, однако наиболее сильные выживают. 10–40 % приходят на нерест два или три раза.

Эти факты заставили по-новому посмотреть на отношения между глохидиями и семгой. Долгое время считали, что это паразитизм, что личинки ослабляют рыбу, повреждают ей жабры и затрудняют дыхание. На некоторых лососевых фермах в Норвегии даже ставили специальные фильтры, чтобы в воду с рыбами не попадали глохидии. Однако теперь становится ясно, что выгода обоюдная и отношения следует считать симбиозом.

Есть и еще один важный вывод: паразит может замедлять старение хозяина и стимулировать его устойчивость к стрессам.

Зачем жемчужницы делают своим хозяевам такой подарок? Биологически и смысл этого состоит, видимо, в следующем. Личинкам для завершения паразитической фазы развития требуется около 1500 градусо-дней. В холодных речках Северной Европы годовая сумма градусо-дней составляет 1750, так что глохидии созревают долго: от 8 до 11 месяцев. Поэтому для моллюсков важно, чтобы лосось, заразившийся осенью, не умер от быстрого старения, а дожил до следующего лета.

Палеонтологические данные свидетельствуют, что жемчужница и семга вместе эволюционировали в Европе не менее 8 млн лет. Зюганов предполагает, что за это время моллюск мог внедрить в лосося свои «гены долголетия». Это могут быть гены, работающие во многих тканях и выполняющие одинаковые функции в разных организмах, такие, как гены антиоксидантной системы, регуляторных систем, контролирующие устойчивость к голоданию или недостатку кислорода.

У самих жемчужниц такие гены, скорее всего, есть. Даже у столетних моллюсков до недавнего потепления климата не отмечали болезней, паразитов и опухолей. Вероятно, особи-старожилы погибают не от старческих недугов, а из-за непрерывного роста: их раковина к концу жизни становится слишком тяжелой, чтобы вытаскивать ее из песка и гальки.

Предположение о внедренных генах звучит сомнительно. Генетики не знают подобных случаев. Однако оно могло бы объяснить, почему в реках, где уже нет жемчужницы, семга остается на голодную зимовку в реке после нереста и выживает даже без личинок.

Кстати, тихоокеанские жемчужницы живут меньше европейских. Гладкая жемчужница М. laevis населяет азиатские реки (на Сахалине и в Японии), где доживает до 30–40 лет. Американская жемчужница М. falcata обитает в Калифорнии и достигает максимального возраста 45–60 лет. Личинки обоих видов развиваются на лососях рода Oncorhynchus. И в азиатских, и в американских реках намного теплее, чем в Северной Европе, и глохидиям требуется в 8-10 раз меньше времени: 30–45 суток. В Японии местная жемчужница «созревает» на кете и нерке, которые нерестятся в сентябре. Ко времени нереста и последующей смерти хозяина жемчужница успевает закончить метаморфоз. В Калифорнии хозяин моллюска — чавыча — нерестится в июле, а местная жемчужница успевает пройти паразитическую стадию в мае-июне. И в том, и в другом случае личинкам нет необходимости продлевать жизнь хозяина, чтобы завершить свой метаморфоз.

Внедрение глохидий в жабры, вероятно, включает в себя процессы молекулярного узнавания. В экспериментах европейская жемчужница не развивалась на жабрах тихоокеанских кеты, нерки и чавычи, а М. falcata из Калифорнии погибала на жабрах атлантического лосося.

Вероятно, развитие личинок контролирует иммунная система, поскольку жабры контактируют с внешней средой, и в этом органе должен быть налажен иммунный контроль.

У неподходящего хозяина капсула не образуется, или даже если она начинает формироваться, то не позже пяти суток после заражения ткани хозяина разрастаются и отторгают личинку, как в организме отторгается чужеродный орган.

У подходящего хозяина часть личинок погибает из-за выработки антител к их водорастворимым веществам их убивает иммунная система рыбы, и только часть их преодолевает иммунный барьер рыбы. С помощью иммунной системы семга регулирует также количество глохидиев и лишних отторгает.

Личинки умеют не только стимулировать клетки хозяина к миграции и делению. Дважды они вызывают массовые некрозы клеток хозяина: во время внедрения и во время выхода из капсулы. Однако в течение 1–2 суток после выхода паразита из лосося тысячи опустевших капсул с рваными краями одновременно рассасываются: это можно объяснить стимуляцией апоптоза.