В течение десятилетий ученые задавались вопросом, почему морские животные, живущие в полярных океанах и глубоком море, могут достигать гигантских размеров(тело до 8 см, а конечности до 30 см длины) там, но в другой среде нет.
Гавайская студентка Кейтлин Шисидо, вместе с исследователем Эми Моран и его коллегами из Университета Монтаны, отправились в Антарктику, чтобы проверить преобладающую теорию - «гипотезу кислородной температуры» - что животные, живущие в условиях сильного холода, могут вырасти до гигантских размеров, потому что их метаболизм очень медленный.
Животные, которых они изучали, были морскими пауками, морскими родственниками наземных пауков, которые дышат с помощью ног.
Исследование было проведено на станции МакМердо в Антарктиде и в Калифорнии. «Идея заключается в том, что животным нужно много работать, чтобы захватывать кислород и доставлять его к своим клеткам», - рассказывает Шисидо. «Эта работа тяжелее для крупных животных, чем для маленьких. Если из-за низких температур вам нужно меньше кислорода, вы можете вырасти до большего размера».
Чтобы проверить, подвержены ли гигантские пауки влиянию потепления, исследователи довели их до изнеможения, перевернув их вверх дном и посчитав, сколько раз они смогли выправиться в диапазоне температур, от их нормальной -1,8. ° C до 9 ° C. Вопреки предсказаниям, гигантские животные не отставали от более мелких при любой температуре.
«Мы были поражены, что гигантские животные не только могли выживать при гораздо более высоких температурах, чем они обычно видят», - сказала Шисидо. «Этого не должно быть: более крупные животные должны исчерпать запас кислорода и газа гораздо раньше, чем маленькие». Это должно быть особенно актуально для морских пауков, которые являются «дышащими кожей» - у них нет жабр или легких, чтобы помочь получить кислород и они должны полагаться на диффузию по поверхности их ног.
Как гигантские морские пауки могут обойти законы физики? Это было загадкой, пока Шисидо и Аарон Тох, студент университета, не использовали микроскопы, чтобы присмотреться к их ногам. Ноги морских пауков покрыты порами, и исследователи обнаружили, что по мере роста морских пауков их экзоскелеты становятся все более и более пористыми. «Экзоскелеты действительно больших особей выглядят почти как швейцарский сыр», - сказала Шисидо.
Исследователи предупредили, что это были краткосрочные эксперименты, и долгосрочные последствия потепления для гигантских животных еще не изучены. Однако, похоже, что благодаря своим дырочным кутикулам эти гигантские полярные животные могут быть не так уязвимы для потепления океанов, как считалось ранее.