Интенсивность метаболизма у животных, обитающих в области гидротермальных источников

В связи с тем что область около таких источников гораздо богаче пищей по сравнению с типичной глубоководной зоной, можно было бы предположить, что уровень метаболизма у обитающих здесь животных выше, чем у представителей типичной глубоководной фауны. Пока еще нет подобных работ, посвященных потреблению кислорода обитателями таких участков. Возможно, потребление О2 окажется ненадежным показателем интенсивности метаболизма у животных, находящихся в симбиозе с сульфидокисляющими бактериями: большая часть потребляемого кислорода у таких животных может идти на окисление сульфидов бактериями, а не на катаболизм питательных веществ.

Связь между обычным уровнем потребления кислорода и активностью лактатдегидрогеназы (квадратики) и малатдегидрогеназы (кружочки) в скелетных мышцах у рыб

Рис. Связь между обычным уровнем потребления кислорода и активностью лактатдегидрогеназы (квадратики) и малатдегидрогеназы (кружочки) в скелетных мышцах у рыб, обитающих на средних глубинах. (По Childress, Somero, 1979, с изменениями.)

Измеряя активность ферментов энергетического обмена, можно с некоторым приближением судить о потреблении кислорода интактным животным (это видно, например, из рисунке выше). Такой метод использовался при изучении нескольких животных, из гидротермального сообщества (Hand, Somero, 1983b). Исследовалась, в частности, активность лактатдегидрогеназы и пируваткиназы в белых волокнах скелетных мышц неидентифицированной рыбы, обитающей в гидротермальной зоне около Калифорнийского полуострова (21° с. ш.) (рисунок снизу: точки, соответствующие минимальной глубине обитания 2600 м). Активность этих ферментов не выходила из диапазона величин, найденных у мелководных рыб. Это позволяет предполагать, что и интенсивность метаболизма у рыб гидротермальных областей примерно такая же, как у обитателей малых глубин, т. е. намного выше, чем у обычных глубоководных рыб. С этим согласуются также данные, полученные при наблюдении над двигательной активностью рыб в зоне источников с помощью погружаемого аппарата DSRV Alvin (Hand, Somero, 1983b).

Связь между минимальной глубиной обитания рыб и активностью лактатдегидрогеназы (вверху) и пируваткиназы (внизу) в их белой скелетной мускулатуре

Рис. Связь между минимальной глубиной обитания рыб и активностью лактатдегидрогеназы (вверху) и пируваткиназы (внизу) в их белой скелетной мускулатуре. Активность оценивалась в микромолях субстрата, превращаемых в продукт за 1 мин при 10 °С в пересчете на 1 г сырого веса мышечной ткани. (По Sullivan, Somero, 1980, с изменениями.)

Активность ферментов изучалась также у многих беспозвоночных гидротермальной зоны, в том числе у Riftia pachyptila, Calyptogena magnifica и краба Bythograea thermydron (Hand, Somero, 1983). Сравнение полученных величин с активностью ферментов у мелководных донных беспозвоночных показывает, что у сравнимых форм, живущих на глубине у горячих источников и на мелководье, интенсивность метаболизма весьма сходна.

Таким образом, скорость метаболических процессов у представителей гидротермальных сообществ, по-видимому, намного выше, чем у типичных обитателей морских глубин. Столь высокий уровень обмена, а также значительная плотность биомассы в области источников галапагосского типа ясно свидетельствуют о том, что ни низкие температуры, ни высокие давления сами по себе не служат главными факторами, определяющими малую интенсивность метаболических процессов у типичных глубоководных животных. Высокий уровень метаболизма у обитателей глубинных гидротермальных зон служит прекрасным подтверждением тесной связи этой особенности с наличием богатых пищевых ресурсов.