При этом дыхательная система используется как двойник пищеварительной.
Голотурия Parastichopus californicus или гигантский калифорнийский морской огурец использует свое анальное отверстие как второй рот, несмотря на то, что настоящий рот у него уже имеется. Эта разновидность иглокожих известна в первую очередь необычным вариантом автотомии: когда им угрожает враг, от которого невозможно скрыться, они выплёвывают в него свою пищеварительную систему - такой вот защитный механизм - напоминает ящериц, но все-таки что происходит дальше? Желудок поважнее хвоста все-таки.
Так вот, исследователи из Вашингтонского университета и Уэслианского университета в Иллинойсе, США, выяснили, что голотурия может питаться и через дыхательную систему, которая соединена с анальным отверстием. Через него вода прокачивается по системе дыхательных трубок, которые абсорбируют кислород и передают его тканям. И эти же трубки могут использоваться для питания.
На переднем конце тела у голотурий есть рот, в него попадают найденные на морском дне кусочки пищи: специальные щупальца на голове отправляют их в пищеварительную систему. Но у голотурий, как выясняется, есть ещё один «рот» — анус, который вместе с водой поглощает плавающую пищу и переправляет её в дыхательную систему. А последняя в этом случае работает как двойник пищеварительной, то есть не просто всасывает, но активно расщепляет попавшую в неё пищу.
Учёным было известно и ранее, что мелководные морские беспозвоночные, которые живут недалеко от тихоокеанского берега Северной Америки, используют задний проход для дыхания. Поскольку у них нет лёгких, для дыхания используется воднососудистая амбулакральная система, которая состоит из множества каналов, проходящих по всему телу. Разветвлённые мешки, с помощью которых дышат голотурии, получают кислород, когда вода закачивается в анус с помощью ректальных мышц. Полуметровые голотурии, которые ведут преимущественно неподвижный образ жизни и даже являются постоянным жилищем для некоторых мелких обитателей морского дна, могут перекачивать до 800 миллилитров воды каждый час. Организм этих животных отсеивает кислород от остальных составляющих морской воды и насыщает им свои клетки.
С научной точки зрения, логичнее было бы предположить, что эта структура нужна для переноса еды от ануса к кишечнику, а не наоборот, как это обычно происходит у животных. Зоологи решили проверить свою гипотезу. Для того чтобы подтвердить свою гипотезу, исследователи накормили нескольких гигантских морских огурцов радиоактивными водорослями, которые содержали частицы железа. С помощью этого трюка команда смогла проследить весь путь, который совершает пища по организму иглокожих. Кроме того, радиоактивные частицы накапливаются в той части тела, где расположено отверстие, через которое существа употребляют пищу. Результаты исследования продемонстрировали, что голотурии питаются преимущественно через рот. Но высокая концентрация радиоактивных частиц и железа также наблюдалась и в структуре rete mirabile, что доказывает использование морскими огурцами ануса, как второго рта. Получается, что анальное отверстие у этих существ выполняет целых три жизненно важные функции: дыхательную, питательную и выделительную. Учёные утверждают, что изучение только одного вида морских огурцов не означает, что лишь они используют биполярный метод питания. Позднее зоологи намерены изучить и другие виды иглокожих.
