Специальные опыты с кормлением только проксимальных гидрантов колонии показал^, что рост тем не менее осуществлялся в дистальной части колонии. Расстояние между гидрантом, получавшим пищу, и зоной роста было до 20 мм. Очевидно, оно могло бы быть и большим в более длинных колониях. Этот факт свидетельствует о физиологической интеграции колонии. Установлено также, что рост колонии может некоторое время продолжаться без пищи за счет одновременного рассасывания ее проксимального конца, что также достигается с помощью физиологической интеграции.
На основе косвенных данных можно предположить, что даже большая колония, с суммарной, длиной гидроризы более 500 мм, представляет собой достаточно целостное образование. Это следует хотя бы из существования глубоких депрессий, охватывающих всю колонию, наступающих, очевидно, вследствие дисбаланса между числом верхушек роста и количеством потребляемой пищи. Отрицая физиологическую интеграцию колонии в целом, трудно было бы объяснить, почему в колонии не уживаются очаги депрессии с очагами бурного роста.
Прямые наблюдения гидроплазматических течений показывают, что в период развития депрессии частицы пищи переносятся гидроплазмой в очаги депрессии с полностью рассосавшимися гидрантами из мест, еще не затронутых депрессией.
Для проверки предположения о связи мест, получающих пищу, с местами, не получающими ее, был поставлен такой эксперимент. Гидранты на пяти ветвях гидроризы (столонах), расположенных в разных местах уже большой колонии (суммарная протяженность гидроризы которой 130 мм), не получали пищи, в то время как все остальные получали по одному науплиусу дважды в сутки. Рост “голодных” ветвей гидроризы, которые составляли примерно пятую часть от общей протяженности, сравнивали с соседними “сытыми” ветвями примерно такой же длины. В течение 3 сут (шесть измерений) прирост за 0,5 сут в “голодных” и “сытых” ветвях практически не различался. Не было однозначных отличий и в суммарном приросте за 3 сут. Следовательно, рост “голодных” ветвей гидроризы происходил за счет пищи, получаемой в других местах колонии.
Нельзя, впрочем, представлять физиологическую интеграцию в форме полного усреднения пищи между всеми частями колонии. Безусловно, имеются зоны преимущественного снабжения—это верхушки роста столонов. Кроме того, оказывается, что ветвление гидроризы происходит-обычно вблизи гидрантов или групп гидрантов, получивших много пищи. Скорее всего физиологическая интеграция колонии выражается в гибких формах, допуская некоторую автономию отдельных частей. Иногда, как было описано выше, это приводит к фрагментации колонии, что является разновидностью бесполого размножения.
Обсуждение результатов
Нет оснований подвергать сомнению исходный примитивизм стелющихся колоний. У С. inkermanica, так же, как и у других типичных представителей стелющихся колоний, гидранты, как правило, образуются непосредственно на гидроризе. В результате вся жизнедеятельность колоний оказывается тесно связанной с процессами, происходящими на поверхности субстрата или в ближайшем слое воды. Такие виды, как Clava multicornis, используют это, приспосабливаясь к ловле бентосных животных. Изучение же пищевого поведения С. inkermanica показывает, что этот вид должен питаться в основном зоопланктоном, так как ему не свойственны значительные изгибания тела и длинные щупальца, хотя при случае он способен съесть и бентосное животное.
Несмотря на то, что С. inkermanica и гидроиды из семейства Саmраnulariidae далеко отстоят друг от друга, относясь к разным подотрядам, их гидранты в некотором отношении схожи. Прежде всего они одинаковых размеров и похожей формы (за исключением гипостома). Кроме того, щупальца, которые исходно в семействе Clavidae расположены неупорядоченно по телу гидранта, у С. inkermanica группируются в многоярусный венчик, сопоставимый по форме и размерам с двухъярусным венчиком кампанулярннд. Это, так же как и пищевое поведение, по-видимому, свидетельствует в пользу специализации гидроида на питании зоопланктоном.
В то же время форма стелющейся колонии в общем случае не выгод-па для питания зоопланктоном, так как зона действия гидрантов ограничена субстратом. Одно из решений этого противоречия, очевидно, в приспособлении стелющихся колоний к обитанию на лентовидном или нитевидном субстрате, таком, как зостера или некоторые красные водоросли или же другие гидроиды, которые благодаря своей разветвлен-ности позволяют облавливать толщу воды. В данном случае есть свидетельства, что С. inkermanica использует такой путь, поселяясь на зостере (Марфенин, 1983). Другой способ — поселение на локально благоприятном субстрате, например на моллюсках,—также широко используется различными стелющимися колониями, в том числе и С. inkermanica. В этом варианте существуют различные приспособления для удержания колонии на одном наиболее благоприятном месте (при одновременном ее росте), например в зоне наибольшей турбулентности на раковине вблизи сифонов. Так, у Clava multicornis гидрориза редко растет прямолинейно, а обычно быстро загибается и предпочитает расти вдоль своего же столона. У Hydractinia гидрориза очень сильно ветвится, а ветви сливаются друг с другом, образуя подобие пластинки.
С. inkermanica нельзя по морфологии колонии и характеру ее роста отнести к группе гидроидов, специализирующихся на обитании в локально благоприятных местах, так как у этого вида нет никаких приспособлений для сохранения постоянного местоположения колонии, таких как закручивание столонов во время роста, образование ими анастомозов, переплетения столонов, отрыв столонов от субстрата и т. д. Напротив, линейный рост столонов гидроризы, относительно малая разветвлен-ность гидроризы и отсутствие анастомозов, свойственные С. inkermanica, удобны для быстрого захвата субстрата и распространения по нему, а рассасывание старых частей колонии—для перемещения по субстрату, особенно в периоды недостаточного питания. Все эти особенности оказываются эффективными при обитании на водорослях или гидроидах, т. е. на растущих субстратах. В этом случае оказывается важным поспевать за ростом субстрата и осваивать его новообразовавшиеся части.
Кроме С. inkermanica к группе гидроидов, специализирующихся (или процветающих) на разветвленных субстратах, относятся также Саmраnularia Integra McGill и С, platycarpa (Bale), которые по строению колонии и характеру роста весьма сходны с С. inkermanica, хотя принадлежат к другому подотряду (Thecaphora) (Бурыкин, Марфенин, 1983).
У С. inkermanica представляют особый интерес ее побеги, которые должны быть отнесены к наиболее примитивному типу, так как их отличают: неопределенная длина и форма междоузлии, неопределенность ветвления побега, крайняя малочисленность междоузлии, большие расстояния между гидрантами, перерождение побега по мере его роста в столон и ослабление физиологической связи длинных побегов с колонией.
Такие побеги, конечно, не могут служить колонии основой для “отрыва от субстрата” и для контроля ею более далеко расположенных от субстрата слоев воды. А это является основной функцией настоящих побегов у более сложно организованных колоний. Зато примитивные плетевидные побеги могут использоваться для бесполого размножения колоний. По существу фрустуляция (Иванова-Казас, 1977) должна рассматриваться как частный случай такого рода бесполого размножения. При фрустуляции сначала образуется столоновидная ветвь на побеге, а затем дистальный конец ветви—ее верхушка отделяется и выпадает из перисарка. Отделение фрустулы начинается с утончения проксималь-но расположенной части ценосарка. Все эти этапы наблюдаются и при формировании плетевидного побега у С, inkermanica за тем исключением, что выглядит это менее совершенно, а отделяется не маленькая фрустула, а фрагмент побега значительных размеров.
Вторая немаловажная функция побега состоит в том, что с его помощью колония может перекидываться с одного субстрата на другой. Это особенно важно при обитании популяции на мидиях или зостере, т. с. на субстрате с ограниченной поверхностью (рис. 1, В). Трудно предположить, что в колонии физиологическая связь между ее частями, расположенными на разных субстратах, длительное время сохраняется. Скорее всего после прирастания побега к другому субстрату происходит его обрыв, т. е. переход колонии с одного субстрата на другой надо все же рассматривать как случай вегетативного размножения.
Таким образом, изучение роста и морфологии колонии С. inkermanica позволяет представить возможные функции примитивных побегов и экологическое значение их при этом. Дальнейшая эволюция побегов привела к смене их первоначальных функций—они стали не столько органами вегетативного размножения, сколько вертикальным остовом колонии, служащим для проникновения ее в толщу ближайшего слоя воды. В связи с этим приобрели большее значение такие признаки, как прочность ствола и рациональное размещение гидрантов в пространстве. Последнее достигалось посредством совершенствования морфогенеза побегов и упорядочивания расположения ветвей.
Исследование С. inkermanica дает дополнительный материал по проблеме интеграции колонии. Естественным кажется предположить, что в примитивной колонии целостность невелика. Известны два аспекта в проблеме целостности колонии—морфологический и физиологический (Беклемишев, 1964). С точки зрения морфологии, колонии С. inkermanica состоят из расходящихся центробежно столонов с расположенными на них побегами (или гидрантами). Если мы столон с принадлежащими ему побегами назовем условно “лучом”, то каждый луч оказывается морфологически полярным. На дистальном его конце находится зона роста—верхушка, от которой происходит образование новых побегов. Размеры последних к проксимальному концу луча увеличиваются. В то же время по мере старения возрастает число рассосавшихся гидрантов, так что на проксимальном конце луча часто побеги могут быть без гидрантов. Со средней частью луча связана наибольшая интенсивность ветвления гидроризы и формирования споросаков. Следовательно, в пределах луча мы наблюдаем некую закономерность строения, а так как вся колония представляет собой совокупность определенным образом соединенных лучей, то закономерной оказывается и морфология колонии в целом. В колонии можно выделить определенные зоны (Марфенин, 1973), которых у С. inkermanica, очевидно, три: 1) в центре колонии находится старейшая зона—деградации и рассасывания, 2) к периферии от нее—зона ветвления и размножения, 3) на самой периферии— зона интенсивного роста и образования новых побегов.