Тайны Сада осьминогов:Мамы гнездятся возле термальных источников, чтобы дать своим потомкам лучший шанс на выживание.

В двух милях ниже поверхности океана недалеко от Монтерея, Калифорния, теплая вода просачивается с морского дна у подножия подводной горы.Это волшебное место, особенно если ты осьминог.

В 2018 году один из нас, Аманда Кан, находился на борту исследовательского судна E/V Nautilus, когда ученые обнаружили «Сад осьминогов». Тысячи жемчужных осьминогов (Муусосьминог робустус) свернулись в отдельные клубки в линии и комки.Как Наутилус Live транслировал экспедицию онлайн, весь мир разделил волнение от открытия.

Теперь мы знаем, почему эти удивительные существа собираются у этого и других подводных теплых источников.

В новое исследование с участием ученых из разных областей мы объясняем, почему осьминоги мигрируют в Сад осьминогов.Это одновременно и место спаривания, и питомник, где новорожденные осьминоги развиваются быстрее, чем ожидалось, что дает им лучшие шансы на выживание в глубоком холодном море.

Жизнь в саду осьминогов

Самки осьминогов ищут скальные трещины и расщелины где просачивается теплая вода из скал.Там они зорко охраняют свои выводки.Питаясь только за счет своих энергетических запасов, эти матери никогда больше не будут есть.Как и большинство головоногих моллюсков, они приносят высшую жертву ради своего потомства и умирают после вылупления яиц.

Сад осьминогов, у подножия Подводная гора Дэвидсон Примерно в 80 милях (130 километрах) к юго-западу от Монтерея, штат Калифорния, находится самый крупный из нескольких питомников осьминогов, недавно обнаруженных в восточной части Тихого океана.Многие из них были найдены вблизи гидротермальных источников, где теплая вода просачивается с морского дна.

Мы хотели знать, что делает эти места такими привлекательными для гнездования осьминогов.

Чтобы разгадать эту загадку, мы собрали геологов, биологов и инженеров.С использованием Научно-исследовательский институт аквариумов Монтерей-Бэйглубоководный роботы и датчики, Мы изучили и нанесли на карту Сад осьминогов во время нескольких посещений в течение трех лет, чтобы изучить связь между термальными источниками и успехом размножения жемчужных осьминогов.Мы обнаружили около 6000 гнезд на территории площадью 6 акров (2,5 гектара), что позволяет предположить, что на этом участке обитают более 20 000 осьминогов.

Таймлапс-камера, которая в течение шести месяцев следила за группой гнездящихся самок, открыла окно в динамичная жизнь в Саду осьминогов.

Мы были свидетелями приближения самцов осьминогов и спаривания с самками.Мы приветствовали успешное появление на свет птенцов, которые выглядели как полупрозрачные миниатюры своих родителей.И мы оплакивали смерть матерей и их выводков.

Когда гнездо опустело, его быстро заполнила другая мать-осьминог.Мы увидели, что в Саду осьминогов ничего не пропало даром.Мертвые осьминоги служили жизненно важным источником пищи для множества падальщиков, таких как морские анемоны и улитки.

Теплая вода ускоряет развитие эмбриона

Новое поколение осьминогов должно преодолеть как минимум два препятствия, прежде чем вылупиться.

Во-первых, они должны развиваться от яйца до вылупившегося детеныша.Вначале они представляют собой непрозрачные яйца в форме колбасок, приклеенные к камням.Со временем сквозь яйцевую капсулу вырастают крошечные черные глазки, а затем восемь маленьких ручек.Во-вторых, что особенно важно, они не должны поддаваться внешним угрозам, включая хищников, травмы и инфекции.Чем дольше инкубационный период, тем выше риск того, что эмбрион не доживет до вылупления.

Для видов осьминогов, обитающих в теплых мелководных водах, период выводка длится всего от нескольких дней до недель.Но в бездне разыгрывается совсем другой сценарий.Температура, близкая к нулю, резко замедляет метаболические процессы у хладнокровных животных, таких как осьминоги.А самый длинный известный период выводка для любого животного на самом деле происходит от другого вида глубоководных осьминогов, Гранеледон Тихоокеанский, а мать ухаживала за своим гнездом на протяжении замечательных 4,5 лет.Питомник осьминогов этого вида недавно был обнаружен у западного побережья Канады..

На подводной горе Дэвидсон, где температура окружающей среды составляет 35 градусов по Фаренгейту (1,6 градуса по Цельсию), мы ожидаем, что эмбрионы жемчужного осьминога потребуется от пяти до 10 лет, или, возможно, дольше, чтобы развиваться.Такой продолжительный период высиживания будет самым продолжительным из известных для любого животного, подвергая эмбрион исключительному риску.

Вместо этого датчики температуры и кислорода, которые нам удалось поместить в гнезда осьминогов, зафиксировали гораздо более теплую микросреду вокруг яиц.В среднем температура внутри гнезд осьминогов составляла около 41 F (5,1 C), что значительно выше, чем в окружающей воде.Мы предсказывали, что эмбрионы осьминогов будут развиваться быстрее в этой более теплой воде.

Отличительные знаки и шрамы помогли нам идентифицировать отдельных матерей.Во время повторных посещений мы отслеживали развитие их выводка.Хотя мы и ожидали более быстрого роста в теплой воде, мы были ошеломлены, обнаружив, что яйца вылупились менее чем за два года.Гнездование в термальных источниках явно дает жемчужным осьминогам дополнительный импульс.

Но гнездование в термальных источниках — потенциально рискованная стратегия.Как только яйца отложены, они прицементированный к скале.Нам мало что известно о термической толерантности жемчужных осьминогов или их эмбрионов, но даже кратковременное пребывание в слишком теплой воде может оказаться смертельным для развивающихся эмбрионов, лишив их матери всякой надежды на успешное размножение.Действительно, один из первых зарегистрированных питомников глубоководных осьминогов, возможно, имел испытал непредсказуемый поток жидкости.

Питомники подчеркивают риски для среды обитания на морском дне

Термальные источники в Саду осьминогов являются частью гидротермальная система на склоне хребта.Здесь вода, просачивающаяся под морское дно, забирает тепло от мантии Земли, прежде чем оно выводится наружу из обнажений вулканических пород, таких как подводная гора Дэвидсон.Эти системы стали новым направлением в геологии морского дна, хотя на данный момент открыты лишь некоторые из них.

В отличие от гидротермальных источников, образующихся на гребнях хребтов, и шлейфов горячей воды, видимых на высоте сотен метров над дном, термальные источники на склонах хребтов загадочны.Эти источники просачивают теплую воду, которая рассеивается всего в нескольких метрах над дном, поэтому их чрезвычайно трудно найти, и их можно увидеть только по легкому мерцанию воды.

Наши годичные записи термальных источников в Саду осьминогов показывают, что это может быть стабильная среда с потенциалом выделения теплых жидкостей в течение тысяч лет.Такая стабильность приносит пользу не только жемчужному осьминогу, но и сообществу живых существ, которое процветает рядом с гнездящимися матерями.

Недавние открытия питомники осьминогов у тихоокеанского побережья Коста-Рики, также вблизи гидротермальных источников, предполагает, что эти районы могут быть более распространены, чем считалось ранее.Это также подчеркивает, что гидротермальные источники могут быть жизненно важными биологическими горячими точками.

Глубокое море — самое большое жизненное пространство на Земле, и этот обширный размер может скрыть важность подобных локализованных горячих точек.Подводная гора Дэвидсон и ее Сад осьминогов охраняются как часть Национальный морской заповедник Монтерей-Бей, но многие другие биологические сокровища, такие как термальные источники, могут оказаться под угрозой, особенно в связи с глубоководная добыча полезных ископаемых предлагает наскрести по-крупному малоизученные участки морского дна.Мы надеемся, что матери-осьминоги, которых мы встретили в этом питомнике, вдохновят всех переосмыслить управление еще не обнаруженными скрытыми драгоценностями, которые могут быть потеряны.