Одне з найзагадковіших «вузолкових» питань морської біології — походження та спосіб життя y-личинок (Facetotecta) — отримує нове пояснення й прикладні горизонти.
Фасетотектани (також відомі як y-личинки) були загадкою з моменту їх відкриття у 1800-х роках. Вчені не знають, на кого вони перетворюються, але тепер ми знаємо, яке місце ці ракоподібні займають на дереві життя. На цьому зображенні показана личинка циприса, або y-циприда. Зображення: Niklas Dreyer
Y-личинки — це «фасетотектани», тобто ранні стадії ракоподібних, схожі на личинок балянусів; «паразитизм» означає існування за рахунок ресурcів хазяїна. Команда зібрала тисячі зразків і секвенувала транскриптоми, щоб визначити їхнє місце на дереві життя. «Ми нарешті змогли підтвердити… що вони пов’язані з балянусами, але як далекі родичі» (Дж. Берно). Це зміщує акцент від суто морфології до «великоданих» моделей спорідненості.
Дані свідчать, що y-личинки, імовірно, переходять до паразитичної стадії. Вони мають кігтисті вусики для фіксації на хазяїні. «Якщо ми піддамо їх гормону росту ракоподібних, вони… стають схожими на слимаків» (Берно). Така індукована трансформація узгоджується з коротким паразитичним «вікном» розвитку.
Невідомою лишається доросла форма, можливо, прихована в тілі хазяїна. «Перебування в тілі іншої тварини може пояснити, чому ми досі не знайшли дорослу стадію» (Берно). Попри описані 17 видів, локальні обстеження виявляють набагато більшу різноманітність. У японській гавані колеги ідентифікували понад сто різних морфотипів.
Еволюційні стратегії молюсків-балянусів дивовижно варіативні. Одні види — коменсальні «попутники» твердих субстратів, інші — справжні паразити. «Що саме дало їм таку мінливість протягом еволюції?» — ключове питання проєкту Берно. Побудова гігантського дерева життя дозволяє простежити появу паразитичних ознак.
На цьому зображенні показано життєвий цикл y-личинки від y-наупліуса до y-циприди, а потім до yпсигона (останньої відомої стадії), яка є червоподібною стадією, що виникає з попередньої личинкової стадії, якщо y-циприда піддається впливу гормонів линьки ракоподібних. Дослідники вважають, що його червоподібна стадія, ймовірно, є паразитичною і може приживатися в організмі хазяїна. Кожна з них має довжину близько 100 мікрометрів (1/10 міліметра). Фото: Ніклас Драйер
Прикладні імплікації виходять за межі систематики. Підводні клеї балянусів формують адгезиви, що працюють у воді. «Вони приклеюються до доків і човнів… флот витрачає мільйони доларів на пальне через опір» (Берно). Краще розуміння хімії адгезії відкриє шлях до матеріалів для морської техніки й, можливо, стоматології.
Y-личинки — ключ до порівняльної біології адгезії та паразитизму. Їхній життєвий цикл містить фазу y-наупліуса, y-циприди та гормонально індукованої «іпсигональної» стадії. «Іпсигон» тут — червоподібна форма, що ймовірно імплантується у хазяїна. Таке чергування вказує на еволюційну «пластичність» способів існування.
Загалом результати поєднують філогенетику, експериментальну індукцію та екологію. «Вони знайшли дивовижні рішення для складних проблем» (Берно). Y-личинки як далекі родичі балянусів допомагають зв’язати походження паразитизму з інженерією біоадгезивів. Наступний крок — пошук остаточного хазяїна і дорослої стадії.