Целлюлозно-бумажный комбинат, который съел корабли Колумба

Мы – бич моряков времен парусного флота. Но и сейчас приносим убытков на сотни миллионов долларов ежегодно: из-за нас тонут корабли, рушатся пирсы и дамбы. Еще древние римляне изобретали яды против нас. Мы едва не затопили Голландию. Мы похожи на червей, но моллюски. Мы моллюски, но раковину используем как сверло. Её строением вдохновились горные инженеры, создав подземный проходческий комбайн для строительства тоннелей. Не путайте наше русское название с любовными интригами, оно, как считает Владимир Иванович Даль,  происходит от того звука, который мы издаём, когда грызем древесину. В Океании нас разводят, чтобы есть. Фу, ну и гадость…  И, да, мы асинхронные гермафродиты.
Вся наша жизнь связана с морем. А море – это путешествия. Но нам тут не рады. Вы – люди – нам не рады. Потому что последние 5000 лет мы грызём все деревянные конструкции, которые вы так или иначе используете в море – шлюпки и шаланды, галеоны и фрегаты – все, что попадает нам на зуб, точнее на раковину, потому что на самом деле мы не грызём, а сверлим.

25 июня 1503 года две потрепанные испанские каравеллы медленно вползали в бухту, которую потом назовут заливом Святой Анны. Разорванные снасти, грязные латинские паруса, которые едва ловили слабые дуновения восточного ветра. Одно судно заметно кренилось на левый борт. Каравеллы сидели в воде выше ватерлинии и едва держались на плаву. Их борта, если бы кто-нибудь вдруг смог рассмотреть их под лупой, напоминали пчелиные соты – они были пронизаны насквозь сотнями тысяч мелких отверстий и уже не держали напор забортной воды, которую измождённые моряки не успевали откачивать из трюмов.
Сам Колумб писал потом об этом так: «С тремя насосами, горшками и котлами и всеми руками я всё еще не мог сдержать воду, попадавшую в корабль, и мы ничего не могли сделать, чтобы восполнить ущерб, нанесенный корабельным червём».
Едва приблизившись к берегу,  корабли сели на мель и больше уже никогда с неё не сошли. Так закончилось четвертое, последнее и самое неудачное путешествие Христофора Колумба к берегам Америки в поисках прохода в Тихий океан.
Как говорит наука, аборигены съели капитана Кука, а черви съели корабли Колумба, превратив их в деревянную труху всего за два года плавания. Закончилось путешествие Колумба, но не путешествие корабельного червя.

Так-то мы домоседы. На нашей исторической родине, в илистых мангровых лесах, хорошо – тепло, солено, грязно. Нам, червям, то есть моллюскам, лучше места не найти. Но оказалось, что в глубине души мягкого скользкого червя-домоседа скрывалась неистребимая тяга к приключениям. Как только человек начал осваивать море, мы стали селиться в подводных частях деревянных судов и быстро расширили свой природный ареал. Безбилетными пассажирами мы путешествовали, преодолевая  тысячи километров по прихоти уже не морских течений, а пассионарного стремления морских авантюристов, первооткрывателей, пиратов и учёных к познанию окружающего мира, славе, золоту, богатству, да и просто присущей определённой  части человечества непоседливости и стремлению к перемене мест.

Так, тут, главное, хорошенько упереться всем телом, точнее, ногой, внутри канала, точку опоры, так сказать, обрести. Задраить внешний люк роговыми пластинками, чтобы повысить внутри гидростатическое давление, в-о-от, теперь начинаем. Раздвигаем створки раковины и не торопясь, как  рашпилем, сдираем древесину слой за слоем. Внешней раковины у нас нет, редуцировалась за ненадобностью, а вот железы, которые выделяют известь, остались и очень даже пригодились – стенки хода  изнутри мы укрепляем тонким слоем известковых отложений, точно так, как шахтеры крепят штольни. Корабль, свая, деревянный обломок становится нашей коммуналкой до самой смерти. Раз поселившись, жилплощадь уже не меняем. Поэтому и правила общежития строгие: как бы густо мы не заселяли древесину, если кто-то за стенкой прогрызает свой ход, мы уважаем личное пространство соседа, ходы наши не пересекаются. 

Мы хитры: проникаем в древесину в стадии личинки, входные отверстия имеют микроскопический размер и мало заметны. Мы уже вовсю грызём, а вы ничего не подозреваете. Поэтому часто оказывается, что древесина внутри полностью источена, хотя снаружи выглядит невредимой. Диаметр хода увеличивается по мере нашего роста и может достигать 5 см при двухметровой длине.

И тут, как всегда, выручают… отношения. Симбиотические, ничего такого. В наших жабрах поселяются бактерии Teredinibacter, которые выделяют нужные нам ферменты. Они так и называются – целлюлазы и нитрогеназы, расщепляют целлюлозу и фиксируют азот, которым древесина не богата, для синтеза необходимых аминокислот.
Что такое целлюлазы по простому? А вот модные потертые джинсы из магазина — как раз теми же ферментами, что и у бактерий из жабр корабельных червей, их и обрабатывают, чтобы придать эпичный вид. Только в случае ваших джинсов ферменты из грибов получают.

Но есть еще один нюанс. Бактерии в жабрах, а целлюлозу надо переваривать в пищеварительном тракте – это немного разные места организма. И вот до чего додумались корабельные черви – они по специальным каналам, как по пожарным рукавам, перекачивают ферменты бактерий из жабр в желудок. Правда, эти каналы в три раза тоньше человеческого волоса – всего 30 микрон. Как выразился автор этого открытия – Дэн Дистел, директор Центра изучения генома океана: корабельный червь — это крошечная модель большого завода по перегонке целлюлозного этанола.
Так что корабельные черви приспособились совмещать приятное с полезным, — чтобы удалить опилки из тесного тоннеля, в котором он обитает, моллюск в любом случае вынужден пропускать их через пищеварительный тракт, где при помощи бактериальных ферментов расщепляет целлюлозу до легкоусвояемых углеводов. Дополнительным источником питания корабельного червя, как у других двустворчатых моллюсков и принято, остаётся сестон. Закрепившись в убежище, тередо выставляет сифон из входного отверстия и фильтрует воду.
Эти два метода питания разделены по времени. Бурение тоннеля требует увеличения гидростатического давления внутри полости тела, чего можно достичь, только если сифоны втянуты, а труба закрыта крышками, роль которых, таким образом, не ограничивается защитой входа в туннель.

Мы очень и очень плодовиты – пять миллионов яиц четыре раза в год созревает в мантии взрослого моллюска. Вышедшие личинки выбрасываются наружу из ходов и отправляются в свободное плавание в толще океана по воле ветра, течений и волн. Через неделю-другую личинки находят в воде что-нибудь деревянненькое, например флагманский фрегат капитана Френсиса Дрейка, идущий под всеми парусами через Ла-Манш. Дрейк озабочен блокадой испанской Непобедимой армады в порту Лиссабона, а мы уже медленно, но верно приводим его грозный флот в негодность. Впрочем, ровно тоже самое мы делаем и с испанским флотом, тут никакого фаворитизма. К кому наши личинки сумели прикрепиться своими биссусными нитями, тот обречен на переработку в мелкие опилки.

После быстрого превращения в крошечного и на вид самого обычного и безобидного двустворчатого моллюска, наш молодняк принимается скоблить дерево острыми краями раковины. Молодые моллюски за несколько дней неузнаваемо меняют свой облик. Их туловище сужается и приобретает червеобразную форму. После этого они внедряются в толщу древесины и начинают жизнь корабельного червя. Молодь быстро растет и уже через три месяца сама становится способной давать потомство. И вот тут начинаются отношения полов. А с этим всегда сложно.

Большинство двустворчатых моллюсков выделяют яйца и сперматозоиды – женские и мужские гаметы – в воду вокруг себя и дальше просто надеются на лучшее. Разумеется, большая часть гамет погибает, не встретившись друг с другом в безбрежном океане. Это называется трансляционным нерестом.


Но корабельным червям чужда такая безответственность в вопросах продолжения рода. Они подошли к этому процессу системно и практично. Когда вы строите свой дом из таких вещей, как свободно плавающая деревяшка, пусть это даже прекрасная испанская каравелла, которую вы к тому же едите, вам приходится использовать все возможности для спаривания. Случайным связям тут не место. И корабельные черви демонстрируют сложное разнообразие стратегий, позволяющих повысить вероятность репродуктивного успеха.


Некоторые корабельные черви выкармливают своих личинок в специальной защитной выводковой сумке, прежде чем выпускать их в опасную окружающую среду. У других видов самка содержит гарем, насчитывающий до 100 крошечных самцов-карликов, в специальной сумке, куда они помещают свои гаметы для оплодотворения.

Но поведение, которое наблюдали в лаборатории Рубена Шипвея, исследователя из Портсмутского университета, выделяется даже на фоне такого разнообразия стратегий размножения корабельных червей. Это брачное поведение называется псевдокопуляция и представляет из себя самые настоящие любовные шашни…


Корабельные черви – асинхронные гермафродиты, то есть одна и та же особь способна производить и сперматозоиды и яйцеклетки в разные периоды времени. И они имеют два сифона, которые выставляют наружу из своего тоннеля в древесине. Один сифон всасывает воду, другой выталкивает ее обратно. Эти же сифоны используются и для транспортировки половых продуктов. Выглядит примерно как стыковка транспортного корабля к Международной космической станции.

Сначала приемный, или входящий сифон моллюска-реципиента становится неактивным и широко открывается. Сифон моллюска-донора двигается вдоль наружной поверхности древесины, пока не встретится с принимающим сифоном соседа. Как только два одиночества на куске дерева находят друг друга, сифоны переплетаются, и донор передает гаметы реципиенту. Но поскольку червей на одном квадратном метре поверхности десятки, а то и сотни, среди них идет конкуренция за возможность оставить потомство.

Тередо используют свои сифоны, чтобы бороться и соревноваться друг с другом за то, чтобы ввести гаметы в сифон другого корабельного червя. Некоторые из моллюсков, которых изучали исследователи, получали сперматозоиды в один сифон и одновременно помещали свои собственные гаметы в сифон другого червя. Шашни способны выбрасывать сперматозоиды соседа-конкурента из червя-реципиента, как кукушонок, который выталкивает из гнезда яйца птички-хозяина. А корабельные черви, которые растут быстрее и имеют более длинные сифоны, получают преимущество, поскольку могут добраться до более отдаленных соседей для спаривания.

Когда вы на всю жизнь застряли в одном единственном куске дерева, вы не можете выбежать из него и найти себе пару, даже если у вас есть Тиндер. Да и время тоже тикает: корабельные черви поедают древесину, в которой живут, разрушая по сути собственную среду обитания. Поэтому любая стратегия, которую вы можете найти, чтобы сделать спаривание более успешным, поможет сделать вид более конкурентоспособным.