Как морская звезда выворачивает желудок фото
Аналог гормона окситоцина необычным образом сказывается на морских звёздах, заставляя их выворачивать свои желудки, чтобы поесть. Иными словами, он воздействует на морских существ не так, как на людей или других животных, сообщают учёные из Лондонского университета королевы Марии.
Напомним, что окситоцин нередко называют гормоном любви и доверия, поскольку он играет ведущую роль в стимулировании социального поведения и формировании долгосрочных связей между индивидуумами. “Гормон любви” важен для полового размножения людей, других млекопитающих и даже нематод.
При этом, как отмечают специалисты, существует мало исследований о том, как эти гормоны или их аналоги работают у беспозвоночных, например, морских звёзд. А между тем, несмотря на крайне необычный вид, эти существа имеют гораздо больше общего с человеком, нежели нематоды.
Несколько лет назад, изучая морских звёзд вида Asterias rubens, специалисты открыли молекулу, похожую на окситоцин. Её окрестили астеротоцином (asterotocin).
В рамках недавней работы учёные синтезировали астеротоцин и ввели его морским звёздам, чтобы выяснить, какую роль аналог “гормона любви” играет в их организме.
Как водится, в исследовании принимала участие и контрольная группа особей, которая вместо гормона получала воду.
Под воздействием астеротоцина морские звёзды уже в течение нескольких минут начали сгибать свои лучи, или руки (органы, отходящие от центрального плоского либо слабо выпуклого диска морской звезды) и принимать “горбатую” позу, характерную для кормления. Но, что самое интересное, гормон заставил их выворачивать свой желудок изо рта наружу.
Напомним, что пищеварительная система морских звёзд очень своеобразна. Над ртом внутри диска расположены два желудочных мешка: от верхнего отходит десять пищеварительных выростов, по два в каждую руку. Нижний желудок способен выворачиваться, обволакивая и частично переваривая пищу. Именно это и происходило, когда особи получали астеротоцин.
“Что удивительно, инъекция гормона в организм морских звёзд спровоцировала у них так называемое фиктивное питание. Морские звёзды вели себя так, будто они ели мидии или устриц, хотя ни того, ни другого рядом не было”, – рассказывает автор работы Морис Элфик (Maurice Elphick), физиолог и нейробиолог из Лондонского университета королевы Марии.
По его словам, исследование предоставило доказательства того, что молекулы окситоцинового типа являются важными и древними регуляторами питания у животных.
“Таким образом, окситоцин – это гораздо больше, чем просто “гормон любви”, особенно для таких животных, как морские звёзды, которые не влюбляются”, – добавляет Элфик.
В целом, как считают учёные, полученные данные пригодятся в контроле пищевого поведения многих морских звёзд, например, тернового венца. Последние питаются кораллами и оказывают разрушительное воздействие на австралийский Большой Барьерный риф.
“Если “гормон любви” играет роль в пищевом поведении морских звёзд вида Acanthaster planci, то это исследование может стать основой для разработки новых химических методов контроля их аппетита к кораллам”, – заключает соавтор работы Эстер Одекунле (Esther Odekunle).
Научная статья по итогам работы опубликована в издании BMC Biology.
К слову, влияние окситоцина на людей ещё не до конца исследовано. Специалисты по-прежнему ведут работы по изучению гормона любви и доверия и его влиянию на организм. В частности, исследователи заявляют, что окситоцин может излечить от анорексии, сократить период алкогольного опьянения и ускорить наступление трезвости, а также омолодить увядающие мышцы.
Источник
Морская звезда красный астериас (Asterias rubens)
aka CJ / Flickr
Аналог пептидного гормона окситоцина, который у млекопитающих способствует укреплению социальных связей и снижает аппетит, у морских звезд красных астериасов (Asterias rubens) активирует пищеварительную систему даже в отсутствие пищи, сообщается в BMC Biology. Возможно, в будущем его действие поможет бороться с разрушительным действием морской звезды терновый венец (Acanthaster planci) на кораллы.
В нервной системе животных в качестве переносчиков сигналов используются различные по химической природе вещества, в том числе пептиды — цепочки из нескольких аминокислот (обычно до 50; молекулы, которые состоят из более чем 50 аминокислот, считаются белками, но четкой границы между ними нет). Особенно часто они задействуются у беспозвоночных, но и у млекопитающих многие физиологические процессы регулируются сигнальными пептидами.
Одна из наиболее популярных таких молекул для исследования — окситоцин. Дело в том, что он обладает широким спектром действия: у млекопитающих провоцирует сокращение гладких мышц (в частности, матки), выделение молока, помогает формировать чувство привязанности к детенышам и любым другим особям. Ген предшественника окситоцина древний и у разных систематических групп животных независимо удваивался, его новые копии порой приобретали новые функции. В основном действие окситоцина и его ортологов (молекул, которые кодируются такими генами у разных видов) изучают на позвоночных либо первичноротых беспозвоночных — моллюсках, членистоногих и круглых червях. Функции тех же пептидов в организмах вторичноротых беспозвоночных — более близких родственниках позвоночных (так как те тоже вторичноротые) — исследуют гораздо реже.
Биологи из Лондонского университета Королевы Марии под руководством Моуриса Эльфика (Maurice R. Elphick) исследовали действие на поведение морской звезды Asterias rubens нескольких близких по составу сигнальных пептидов: астеротоцина, NGFFYамида, а также вазопрессина и окситоцина (последних двух у иглокожих нет). Сначала они определили, какие сигнальные пептиды кодируются генами красного астериаса и вырабатываются в его организме, затем установили структуру потенциального рецептора к этим пептидам.
В опытах in vitro ученые определили, с что активирует этот рецептор — астеротоцин, NGFFYамид (его паралог), окситоцин или вазопрессин (не вырабатываются у морских звезд). Затем теми же веществами действовали уже на фрагменты различных органов Asterias rubens, в том числе желудок. Наконец, перечисленные пептиды по одному вводили морским звездам и отмечали изменения в их поведении. В качестве контроля выступала морская вода.
Выяснилось, что рецептор к сигнальным пептидам, строение которого исследовали ученые, активируется астеротоцином в физиологической концентрации 5,7×10−8 моль на литр, а на остальные три вещества даже в высокой концентрации, порядка 10−4 моль на литр, практически не реагирует. То же можно было сказать про фрагменты пищеварительной системы морской звезды. Мышцы ее нижнего желудка расслабляются под действием астеротоцина, притом в 3–4 раза сильнее, чем под действием других пептидов. А инъекция этого вещества провоцирует пищевое поведение у красного астериаса. Животное выгибается, как если бы оно залезало на раковину моллюска, и выпускает наружу нижний желудок. Он выделяет пищеварительные ферменты, которые предназначены для размягчения тканей жертвы (но в экспериментальных условиях жертв не было).
Получается, что ортолог окситоцина стимулирует пищевое поведение у Asterias rubens. У мышей, обезьян и человека сам окситоцин снижает аппетит, но в любом случае получается, что он регулирует прием пищи — пусть и оказывая диаметрально противоположные эффекты.
Если окажется, что астеротоцин действует на других морских звезд так же, как на красного астериаса, можно будет использовать эту молекулу для регуляции пищевого поведения тернового венца (Acanthaster planci) в Тихом океане. Как и A. rubens, этот организм — хищник, но в основном он питается не моллюсками, а кораллами. В последние годы терновый венец сильно размножился из-за падения численности естественных врагов — хароний и быстро поедает коралловые полипы Большого барьерного рифа. Учитывая, что терновый венец ответственен за потерю почти четверти (42 процента от половины) кораллов с 1985 по 2012 год, его деятельность надо контролировать.
Иглокожие, к которым относятся красный астериас и терновый венец, обладают множеством необычных черт. Кроме того, что для переваривания пищи они выворачивают наружу желудок, некоторые из них, в частности, офиуры, имеют линзы из кальцита, через которые проходит свет. Снизить хрупкость этих линз позволяет механизм их формирования. Множество наночастиц, осаждаясь одновременно, формируют аморфную и кристаллическую фазы, и вторая сжимает первую.
Светлана Ястребова
Источник
Одними из красивых животных, которых не встретить на суше, являются морские звезды. Дайверам, совершающим погружение в теплых морях часто удается полюбоваться этими необычными и интересными созданиями.
Иглокожие (Echinodermata) к которым относятся и морские звезды, представляют собой самостоятельный и весьма своеобразный тип животного мира. По строению организма они совершенно отличаются от других животных и, благодаря особенностям организации и оригинальной форме тела, издавна привлекали к себе внимание.
Иглокожие появились на Земле очень давно, более 500 млн. лет назад. Наличие известкового скелета способствовало хорошему сохранению ископаемых останков предков этих существ.
В славном и многочисленном сообществе иглокожих класс морские звезды (Asteroidea) представлен огромным разнообразием видов, отличающихся друг от друга размерами, формой тела и некоторыми отличиями в организации.
А в конце поста вы можете посмотреть интересное на мой взгляд видео как тусуются и как питаются звезды.
В ископаемом состоянии они известны со времен нижнего палеозоя — с ордовиковского периода, т.е. около 400 млн. лет назад. В настоящее время известно более 1500 современных видов морских звезд, которые систематизированы, примерно, в 300 родов и 30 семейств. О количестве отрядов морских звезд между учеными часто мнения расходятся. Раньше их объединяли в три отряда — явнопластинчатые, игольчатые и педицелляриевые звезды. В настоящее время их разделяют уже на 5-9 разных отрядов в различных источниках. Думаю, что для нас с вами это не очень важно.
Морские звезды — исключительно морские животные, в пресных водоемах не встречаются. Не живут они и в сильно опресненных морях, например в Азовском или Каспийском, хотя иногда и могут быть представлены единичными угнетенными видами. Так, например, особи звезд A.rubens встречаются иногда в западной части Балтийского моря (у острова Рюген), но здесь они не размножаются, а популяция этих морских звезд поддерживается заносимыми течениями личинками. А единственная морская звезда, проникшая из Средиземного моря в Черное — Marthasterias glacialis, живет лишь в наиболее соленой его части — в районе пролива Босфор.
В морях и океанах с нормальной соленостью воды морские звезды встречаются повсеместно — от Арктики до Антарктики и, особенно многочисленны, в теплых водах морей. Глубинный диапазон обитания морских звезд тоже широк — от поверхностных слоев моря, до километровых глубин, хотя, конечно же, на больших глубинах видовое разнообразие и количество морских звезд более скудное.
В российских морях обитает около 150 видов морских звезд, которые живут, за очень редким исключением, в северных и дальневосточных морях.
Все морские звезды во взрослом состоянии ведут донный образ жизни, ползая по поверхности дна или зарываясь в грунт. Многие из морских звезд, особенно обитающие в прибрежных мелководьях — активные хищники, поедающие различными мелкими донными организмами — моллюсками, ракообразными, другими беспозвоночными, в том числе и иглокожими, и даже рыбами. Не брезгуют и падалью.
Среди глубоководных морских звезд преобладают илоядные — они используют в пищу морской грунт, извлекая из него органику. Некоторые морские звезды могут использовать в пищу планктон.
Обычно морские звезды не очень привередливы к пище и поглощают все, что могут поглотить. В рацион, например, чилийской морской звезды Meyenaster входит до 40 видов иглокожих и моллюсков.
Большинство морских звёзд обнаруживает добычу и определяет её местонахождение благодаря веществам, которые жертва выделяет в воду. Некоторые морские звёзды, обитающие на мягком дне, включая виды родов Luidia и Astropecten, способны найти зарывшуюся жертву и затем раскопать субстрат, чтобы добраться до добычи. Stylasterias forreri и Astrometis sertulifera из западного побережья Соединённых Штатов Америки, а также Leptasterias tenera — с восточного побережья — хватают небольших рыб, амфипод и крабов педицелляриями, когда жертва останавливается над морской звездой или поблизости от нее.
Интересен способ употребления морскими звездами многих видов в пищу двустворчатых моллюсков. Звезда заползает на тело такой добычи и прикрепляется к ней своими ножками на лучах, придав некоторое усилие в сторону открытия створок раковины моллюска. Постепенно мышцы моллюска, удерживающие створки раковины в закрытом состоянии устают и приоткрывают раковину. Морская звезда выворачивает наизнанку желудок и втискивает его в щель между створками, приступая к трапезе прямо внутри раковины моллюска. Пища переваривается таким образом за несколько часов.
Выворачивающийся наизнанку желудок представляет собой уникальный орган питания для многих морских звёзд. Морская звезда Patiria miniata с западного побережья Америки, например, расстилает свой желудок по дну, переваривая попадающиеся органические вещества.
Морские звезды обычно имеют более или менее уплощенное тело с центральным диском, постепенно переходящим в радиально расходящиеся от него лучи. Ротовое отверстие расположено на нижней (оральной) стороне диска морской звезды. У большинства звезд на верхней части тела находится анальное отверстие, у некоторых видов оно отсутствует вообще. Посредине нижней стороны каждого луча проходит борозда, в которой находятся множество мягких и подвижных выростов — амбулакральных ножек, с помощью которых морская звезда передвигается по дну. Типичным для морских звезд является пятилучевое строение, но встречаются звезды имеющие 6 и более лучей. Например, у солнечной морской звезды Heliaster 50 лучей.
Иногда число лучей бывает различно даже у особей одного вида. Так, у обычной в наших северных и дальневосточных морях морской звезды Crossaster papposus число лучей колеблется от 8 до 16.
Соотношение длины лучей и диаметра диска тоже бывает разным. У некоторых глубоководных морских звезд длина лучей в 20-30 раз превышает диаметр диска, в то же время, у обычной в Японском море звезды патирии (Patiria pectinifera), лучи лишь слегка выдаются за пределы диска, из-за чего звезда имеет форму правильного пятиугольника. Этих звезд еще называют бисквитными за схожесть с плоским печеньем.
Известны даже морские звезды, чей внешний облик так изменен, что трудно признать в них звезду. У обычной обитательницы коралловых рифов новогвинейской кульциты (Culcita novaeguineae) сильно вздутое тело, напоминающее по форму сильно вздутую подушку или булку. Однако такая форма тела лишь у взрослых звезд — молоденькие кульциты имеют форму правильных пятиугольников.
Обычно морские звезды, обитающие на малых глубинах, имеют очень разнообразную окраску верхней части тела. Здесь могут присутствовать самые различные цвета и оттенки спектра. Иногда расцветка бывает пятнистой и образовывать причудливый рисунок. Брюшная сторона тела морских звезд имеет более скромную окраску, обычно она бывает бледно-желтой.
Окраска звезд, обитающих на больших глубинах тоже более бледная — обычно грязно-серая или с оттенками серых цветов. Некоторые (напр. Brisinga) обладают способностью светиться.
Разнообразие окраски морских звезд зависит от пигментных включений, находящихся в клеткох кожного эпителия.
Размеры различных видов морских звезд могут варьировать от нескольких сантиметров до 1 метра. Наиболее часто дайверам встречаются морские звезды размером в 10-15 см.
Продолжительность жизни морских звезд некоторых видов может составить более 30 лет.
Органы чувств морской звезды развиты слабо и представлены красными глазными пятнами, расположенными на кончиках лучей и осязательными рецепторами, находящимися на коже.
При первом взгляде на морскую звезду прежде всего замечаешь многочисленные, расположенные на поверхности тела, элементы известкового скелета — пластинки, иглы, шипы, бугорки и т.д. Но на самом деле скелет морских звезд не наружный, как у моллюсков или членистоногих, а находится под кожным эпителием, иногда очень тонким. Известковые пластинки морских звезд не образуют единого цельного скелета, а прикреплены друг к другу с помощью соединительной ткани и мускулатуры. У морских звезд есть основной скелет, называемый опорным и различные придатки к нему — шипы, бугорки и выросты, имеющие защитную функцию. Иногда такие шипики и щетинки образуют сплошной покров на верхней стороне тела морских звезд.
Размножение морских звезд может проходить по нескольким сценариям. Если морской звезде оторвать луч с частью диска, то из получившихся кусков звезды образуется две особи. Время на такую регенерацию может составить до 1 года. Некоторые морские звезды и размножаются подобным регенеративным путем. В их теле происходит размягчение соединительной ткани и они распадаются на несколько частей, чаще на две. Скоро из этих частей вырастут самостоятельные морские звезды. Виды рода морских звёзд линкия (Linckia), обычные в Тихом океане и других районах Мирового океана, уникальны по своей способности отбрасывать лучи целиком. Из каждого такого луча, если он не будет съеден хищником, может регенерироваться новая морская звезда. Такое размножение называют бесполым.
Морские звезды размножаются и половым путем. Большинство видов звезд раздельнополы, т.е. представлены мужскими и женскими особями. Размножение осуществляется оплодотворением яиц самки половыми продуктами самцов, которые выводятся прямо в морскую воду. Самка морской звезды может за раз выметать несколько миллионов яйцеклеток.
Среди звезд есть и однополые(гермафроидальные) виды. К таким видам принадлежит, например, обычная европейская морская звезда Asterina gibbosa, являющаяся гермафродитом. У таких звезд в теле вырабатываются и женские и мужские половые продукты. Молодь они, обычно, вынашивают в специальной выводной сумке или полостях на спине.
Вылупившиеся из яиц личинки питаются, обычно, планктоном и подрастая, опускаются на дно, переходя к обычному для морских звезд образу жизни
Естественных врагов у морских звезд нет. Эти животные содержат в теле ядовитые вещества — астериосапонины, поэтому хищники не удостаивают их вниманием. Кроме того в теле морской звезды мало питательных веществ и они не представляют собой калорийную пищу.
Терновый венец
На коралловых рифах Тихого и Индийского океанов часто встречается крупная морская звезда терновый венец или акантастер (Acanthaster plansi), достигающая в диаметре 50 см и принадлежащая роду акантастерид.
Обычно принято считать, что морские звезды совершенно безвредны для человека, однако неосторожное обращение с терновым венцом может привести к серьезным неприятностям. Морская звезда терновый венец пользуются дурной славой у жителей многих тропических островов. Его невозможно взять в руки, не получив жгучую боль уколов многочисленных игл, покрывающих тело морской звезды.
Много неприятностей доставляет терновый венец ныряльщиками за жемчугом — если пловец наступит случайно на тело акантастера, то его иглы пронзают ступню и обламываются в теле человека, заражая кровь ядовитыми выделениями
Местные жители считают, что пострадавший должен тотчас же палкой перевернуть тернового венца вверх брюхом и приложить ступню к его ротовому отверстию. Считается, что звезда высасывает из тела человека обломки своих иголок, после чего раны быстро заживают.
Терновый венец, или акантастер известен еще одним неприятным свойством. Он чрезвычайно любит поедать коралловые полипы, уничтожая, тем самым, сам риф и оставляя без пищи и крова его жителей. В разные годы наблюдались вспышки значительного увеличения численности этих морских звезд в некоторых регионах. Тогда подвергалось угрозе само существование рифов и их жителей.
На борьбу с терновыми венцами были брошены значительные людские ресурсы. Звезд собирали в корзины и уничтожали, однако это не дало ощутимого эффекта. К счастью, вспышки численности терновых венцов вскоре прекратились и коралловые рифы не погибли полностью.
Некоторые морские звезды причиняют ущерб, уничтожая промысловые угодья и плантации устриц и мидий. Таких вредителей собирают специальными снастями с промысловых территорий и уничтожают.
Следует отметить и полезную роль, которую играют морские звезды в экологии Мирового океана, да и планеты в целом. Эти создания усиленно поглощают и утилизируют углекислый газ, которого в атмосфере Земли становится с каждым годом все больше. Ежегодно морскими звездами утилизируется до 2 % углекислоты атмосферы. Это очень большая цифра.
Кроме того, морские звезды являются санитарами морского дна, поедая падаль и останки погибших морских организмов, а также более слабых и больных особей морских животных.
Интересные факты:
Крупнейшей из 1600 разновидностей морских звезд по общему размаху щупалец считается очень хрупкая Midgardia xandaros. Летом 1968 г. представительница этого вида была поймана в южной части Мексиканского залива научно-исследовательским судном «Адаминос» Техасского университета. Ее длина вместе с щупальцами составляла 1380 мм, однако диаметр ее тела без щупалец достигал лишь 26 мм. В высушенном виде она весила 70 г.
Считается, что максимальный вес из всех морских звезд имеет пятиконечная Thromidia catalai, обитающая в западной части Тихого океана. Представительница этого вида, пойманная 14 сентября 1969 г. в районе Айлот Амеди в Новой Каледонии и выставленная позднее в аквариуме Ноумея, весила 6 кг, а размах ее щупалец достигал 630 мм
Самой мелкой из известных была морская звезда астеренид (Patmella parvivipara), обнаруженная Вольфом Зайдлером на западном побережье полуострова Эйр, Южная Австралия, в 1975 г. Она имела максимальный радиус 4,7 мм, а диаметр менее 9 мм.
Самой хищной морской звездой в мире считается «Терновый венец» (Acanthaster planci), обитающая в бассейнах Тихого и Индийского океанов, а также в Красном море. Она обладает способностью разрушать до 300-400 квадратных сантиметров кораллов в день.
Максимальная глубина, на которой можно обнаружить морскую авеаду, считается глубина, равная 7584 м. На этой глубине советским исследовательским судном «Витязь» приблизительно в 1962 г. в Марианской впадине (западная часть Тихого океана) был обнаружен экземпляр Porcellanaster Ivanovi.
У морской звезды есть небольшие участки на кончике каждого луча звезды, которые действуют как светочувствительные датчики и содержат красный пигмент, меняющий свой цвет. Предполагается, что эти участки (мушки) влияют на движение морской звезды.
Морская звезда может питаться, не заглатывая пищу. Например, встречая двустворчатого моллюска, она обхватывает его и выворачивает наизнанку нижний желудок. Тот проникает в раковину, обволакивает мягкие части моллюска и переваривает, а затем морская звезда просто втягивает в себя разжиженный раствор. Похожим образом действуют и пауки — правда, выворачивать желудок они не умеют, а просто впрыскивают в жертву пищеварительный сок.
[источники]
источники
https://www.internevod.com
https://medusy.ru
https://factopedia.ru
А вот посмотрите, какие бывают Каменные сады океана, а так же Жизнь на глубине. Кадры.
Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия – https://infoglaz.ru/?p=16134
Источник