Sterechinus neumayeri , антарктический морской еж ,является разновидностью морского ежа семейства Echinidae . Он обитает на морском дне в водах вокруг Антарктиды. Он использовался в качестве модельного организма в области репродуктивной биологии , эмбриологии , экологии , физиологии и токсикологии . [2]
Митохондриальная ДНК антарктического морского ежа и ряда других ежей, обитающих в циркумполярном регионе, была исследована с целью оценки их филогенетического родства . Было обнаружено, что Sterechinus neumayeri был наиболее близок к Paracentrotus lividus и Loxechinus albus , оба из которых встречаются в самой южной части Южной Америки. Дивергенция трех видов началась 35–25 миллионов лет назад, что совпадает с периодом отделения Антарктиды от Южной Америки. [2]
Цвет антарктического морского ежа варьируется от ярко-красного до тускло-фиолетового и может вырасти до 5 сантиметров (2,0 дюйма) в диаметре. Раковина шаровидная, с вертикальными рядами длинных, сильных шипов с белыми кончиками, между которыми находится густой покров из более мелких шипов, и вертикальными рядами трубчатых ножек. Шипы и трубчатые ножки позволяют животному передвигаться по земле. На шипах часто присутствуют фрагменты красных водорослей. [3] [4]
Антарктический морской еж встречается в циркумполярных водах, включая Южный океан , острова Баллени , Южную Георгию и Южные Сандвичевы острова , залив Терра Нова и Землю Виктории . [1] Большинство найденных экземпляров находились в воде на глубине около 250 метров (820 футов).
Антарктический морской еж в основном питается диатомовыми водорослями и другими водорослями . Он также потребляет фораминиферы , амфиподы , мшанки , гидрозои , многощетинковые черви и губки , а также фекалии тюленей , если таковые имеются. [5] [6]
Антарктический морской еж часто встречается вместе с антарктическим гребешком Adamussium colbecki и морской звездой Odontaster validus . [7]
Метаболические процессы имеют тенденцию замедляться по мере снижения температуры и проживания антарктического морского ежа в чрезвычайно холодной среде. Исследование показало, что личинки используют энергию в 25 раз эффективнее, чем другие организмы. [4] Взрослых ежей собрали из-под морского льда и перевезли в исследовательскую лабораторию в проливе Мак-Мердо , где их заставили нереститься. Более 10 миллионов эмбрионов были использованы для проверки скорости обмена белка и связанных с этим изменений скорости метаболизма у личинок по мере их развития, и была обнаружена эта сверхэффективность. Несмотря на это, личинкам потребовался год, чтобы превратиться в молодь. Механизм такой энергоэффективности был неясен, но предполагалось, что если бы ее можно было передать посредством генетических манипуляций другим организмам, таким как моллюски, устрицы или рыба, это могло бы изменить аквакультуру. [4]
В ходе научного исследования изучалось, смогут ли репродуктивные способности антарктического морского ежа и антарктического хоботкового червя ( Parborlasia corrugatus ) справиться с возросшим закислением океана , которое, вероятно, будет сопровождать глобальное потепление . Установлено, что снижение рН с нормального уровня 8,0 до 7,0 мало влияет на размножение червей, за исключением небольшого увеличения числа аномальных зародышей на поздних стадиях. У ежа скорость оплодотворения снижалась при pH ниже 7,3, но только при низкой концентрации сперматозоидов. Наблюдалось значительное увеличение количества аномальных эмбрионов на более поздних стадиях развития в условиях пониженного pH. В случае этих двух холодноводных беспозвоночных эти результаты были не более значимыми, чем у других организмов из более умеренных регионов мира. [8]