Чем пресноводные рифостроители будут отличаться от морских рифостроителей?

Каждый может адаптироваться по-своему

Начнем с губок :
у них может вообще не быть проблем. На самом деле есть губки, которые счастливо живут в пресноводных реках: семейство Spongillidae :
https://www.nps.gov/articles/freshwater-sponges.htm
Так что эти существа уже адаптированы.

Двустворчатые моллюски:
Их много семейств. И (сюрприз) есть также некоторые, которые также живут в пресной воде:
https://en.wikipedia.org/wiki/Freshwater_bivalve

Один из крупнейших видов пресноводных двустворчатых моллюсков — мидия-лебедь из семейства Unionidae ; он может вырасти до 20 см в длину и обычно живет в озерах или медленных реках. Пресноводные жемчужницы имеют экономическое значение как источник пресноводного жемчуга и перламутра. В то время как некоторые виды недолговечны, другие могут быть довольно долгоживущими, причем некоторые виды регистрируют продолжительность жизни в 100 лет.

Барнаклы:
Этим маленьким друзьям может понадобиться дополнительная помощь.
Усоногие морские членистоногие (родственники крабов и омаров). В пресной воде ракушек нет вообще. Однако их двоюродные братья (крабы) смогли приспособиться к жизни в пресной воде. Первые пресноводные крабы появились в начале мелового периода:

https://academic.oup.com/mbe/article/31/5/1173/996855

Происхождение основных семейств пресноводных крабов, Gecarcinucidae, Potamidae, Potamonautidae и Pseudothelphusidae, является древним, восходящим к раннему меловому периоду (~ 125 млн лет назад; 95% интервал достоверности = 113–140 млн лет назад).

И как крабы добились этого?
https://en.wikipedia.org/wiki/пресноводный_краб

Колонизация пресной воды потребовала от крабов изменения водного баланса; пресноводные крабы могут реабсорбировать соль из мочи и имеют различные приспособления для уменьшения потери воды. В дополнение к жабрам у пресноводных крабов есть «псевдолегкие» в жаберной камере, которые позволяют им дышать воздухом. Эти разработки заранее адаптировали пресноводных крабов к наземной жизни, хотя пресноводным крабам необходимо периодически возвращаться в воду для выделения аммиака.

Таким образом, чтобы жить в пресной воде, усоногим ракушкам, возможно, потребуется разработать способ удержания минералов, которых было много в морской воде, и разработать гораздо более эффективный способ сбора кальция для своих раковин (да, пресная вода содержит кальций): https:

/ /www.iisd.org/ela/blog/commentary/calcium-matters-fresh-water-happens-not-enough/

Животные, такие как рыбы, получают кальций через пищу, в то время как водоросли и многие беспозвоночные получают кальций непосредственно из воды. Кальций часто попадает в пресноводные озера из-за медленного выветривания их водоразделов, когда ручьи и стоки вымывают кальций из почвы и горных пород.

Трубчатые черви:

Пресноводные трубчатые черви также обитают в озерах и реках.
Вот прекрасный пример:

https://www.nikonsmallworld.com/galleries/2016-small-world-in-motion-competition/aquatic-freshwater-tubeworm

Так что, по сути, некоторые эволюционные изменения (или генетические техники), чтобы приспособиться к пресной воде и стать частью рифового сообщества.

TL, DR 1: Рифам необходим фотосинтез.

2: У гигантских моллюсков есть фотосинтезирующие симбионты.

3: В мире, где кораллы вымерли, пресноводные (и морские) рифы будут построены из гигантских моллюсков .

Фотосимбиоз: движущая сила успеха и неудачи рифов

Фотосимбиоз был важным процессом в эволюции древних систем рифов и в успехе современных рифов. Современные рифы и многие из тех, что существовали в геологическом прошлом, обитали в условиях, обедненных питательными веществами. Полный коллапс некоторых древних рифовых экосистем можно объяснить нарушением экологических и физиологических отношений между симбионтом и хозяином. Многие группы водорослей развили симбиозы с обызвествленными метазоями и протистами и живут с ними, но наиболее распространенными из них сегодня являются динофлагелляты рода Symbiodinium, иногда называемые зооксантеллами. Эти фотосимбиотические отношения давали обоим партнерам важные метаболические преимущества, позволяя использовать тропические мелководные олиготрофные условия. Помимо улучшения обмена веществ, побочным продуктом была быстрая кальцификация, которая увеличила рост рифов и дала преимущества хозяевам за счет более крупной и прочной скелетной поддержки. Сильное эволюционное давление, оказываемое отношениями симбионт-хозяин, создавало связи и способствовало долголетию и адаптивной новизне. Фотосинтез объясняет значительный рост рифов и отложение карбонатов в тропиках. Фотосимбиоз дал рифовым организмам адаптивное преимущество для разработки новых жизненных стратегий, которые не могли быть разработаны организмами, которые не поддерживали эти отношения.

Современные рифы построены кораллами с фотосимбионтами. До своего вымирания в конце мелового периода древние рифы были построены рудистскими двустворчатыми моллюсками , также подозреваемыми в том, что у них были фотосимбионты.

Пресноводные рифы существовали в новейшей истории.

Пресноводные (фитогермные) рифы: роль биопленок и их влияние на цементацию морских рифов

Обобщенная фитогермная конструкция Пресноводные рифы имеют много общего со своими морскими аналогами. Основные конструктивные отличия заключаются в преобладании в фитогерме каркасно-строительной растительности и цементов и подчиненной роли беспозвоночных в строительном процессе.

Мой вывод: «современные» пресноводные рифы основаны на растениях и поэтому зависят от фотосинтеза. Хотя их остатки остаются, они кажутся менее прочными, чем морские рифы.

---

Из кандидатов на роль строителей пресноводных рифов только двустворчатые моллюски могут стать прибежищем для фотосинтетических симбионтов.

Эволюция фотосимбиозов моллюсков: критическая оценка

Живые фотосимбиотические моллюски представляют собой небольшой и нетипичный образец всех эволюционировавших фотосимбиотических клад.

---

Установлено: нам нужны двустворчатые моллюски с фотосинтезирующими симбионтами, чтобы создать пресноводные рифы с преобладанием беспозвоночных. Вопрос - легче ли пресноводному моллюску обзавестись фотосинтезирующими симбионтами, или морскому моллюску переселиться в пресную воду?

Я утверждаю последнее, потому что ГИГАНТСКИЕ МОЛЛЮСКИ ПОТРЯСАЮЩИЕ.

https://www.hakaimagazine.com/videos-visuals/raising-giants/

https://en.wikipedia.org/wiki/Гигантский_моллюск

Водоросли обеспечивают гигантских моллюсков дополнительным источником питания.[8] Эти растения состоят из одноклеточных водорослей, продукты метаболизма которых добавляют моллюскам фильтрующую пищу.[4] В результате они могут достигать одного метра в длину даже в бедных питательными веществами водах коралловых рифов.[8]

Гигантские моллюски — самые большие двустворчатые моллюски, и двустворчатые моллюски существуют уже давно. Они эволюционно недавние, как и двустворчатые моллюски. У них есть фотосинтетические симбионты, и их много. Они живут на бедных питательными веществами рифах, конкурируя с кораллами (или сотрудничая с ними?). Они готовы взять на себя строительство рифов, если что-то случится с кораллами, подобно тому, как кораллы взяли на себя строительство рифов после того, как рудистские рифообразующие двустворчатые моллюски мелового периода вымерли вместе с динозаврами .

В пресноводном мире этого вопроса гигантские моллюски сначала приживаются в солоноватых водоемах, переносимых подъемом морской воды, вызванным таянием ледяных шапок во время длительных эоценовых состояний тепла в ОП. Рифы, которые строят гиганты, служат плотинами, затапливая большие внутренние районы пресноводными озерами. Реки в этом мире не текут, а вместо этого превращаются в серию озер, забитых плотинами из моллюсков.

Специфическая адаптация двустворчатых моллюсков к пресной воде требует серьезной биохимии. Достаточно сказать, что двустворчатые моллюски могут хорошо жить в пресноводной среде, о чем свидетельствуют многочисленные виды.

---

Размышляя о пресноводном рифе, где доминируют двустворчатые моллюски, я могу представить себе систему, в которой маленькие двустворчатые моллюски, питающиеся чисто фильтром (такие как мидии-зебры и трубчатые черви ?), поддерживают высокую прозрачность воды, удаляя взвешенные водоросли и планктонные организмы. Чистая вода хороша для фотосинтезаторов, но от полосатых мидий спасутся только фотосимбионты гигантских моллюсков. Популяции более мелких мидий будут расти и сокращаться из-за наличия пищи, а долгоживущие гигантские моллюски и их фотосинтетические симбионты образуют прочную основу рифа.

Пресная вода, то есть сток с суши, отличается во многих отношениях, кроме значительно более низкого содержания солей.

Реки часто полны огромного разнообразия взвешенных материалов. Каменная пыль, растворенные минералы, органические материалы, куски органических веществ, разложившиеся версии всего органического материала и т. д. и т. д. В результате реки часто становятся мутными. Однако во многих местах это происходит с перерывами после сезонов и штормов. pH воды, температура, скорость течения и даже направление течений будут сильно меняться в зависимости от времени года и шторма. Содержание таких вещей, как кальций (или, если это причудливый научно-фантастический альтернативный метаболизм, все, что требуется для образования раковин, кораллов или чего-то еще, из чего состоит риф) будет безумно колебаться.

Представьте себе осень, и деревья сбрасывают листья, многие из которых падают в воду и разлагаются. Огромное разнообразие бактерий, грибков, водорослей и всего того, что ими питается, устроило пир. Вода наполнена мелкими кусочками гниющих листьев и различными продуктами обмена веществ. Сток заставляет рН сходить с ума. Таким образом, структуры на основе кальция имеют тенденцию к растворению. Питатели-фильтры имеют тенденцию к засорению.

Лучшей адаптацией «строителей рифов» было бы, если бы они перестали быть строителями рифов. К тому времени, когда они разработают способы справиться со всем хаотичным «супом» в устье реки, они вряд ли будут очень похожи на своих кораллоподобных предков.

И это то, что мы склонны видеть. Некоторые обитатели рифов сделали это. Пресноводные моллюски, раки и некоторые существа, такие как мышцы зебры, сумели перейти. Но настоящих строителей рифов не так много. Кораллы не колонизировали озеро Мичиган.