Фото - Луганский центр стоматологической имплантации

ТАЄМНИЦЯ обілити Ловен

Зарості гідроїдних поліпів Dynamena pumila, що ростуть на водорості - фукус (на задньому плані).

Гілочки Dynamena pumila, що нагадують колоски (збільшено в 4 рази).

Ділянка колонії Dynamena pumila (збільшено в 10 разів).

Гідроїдних поліпів Dynamena pumila, що не захищений текой (збільшено в 60 разів).

Колонія поліпів Dynamena pumila з виростами-мішечками, в яких розвиваються личинки.

Гідроїдних поліпів Tubularia (збільшено в 15 разів).

Поліпи Coryne Producta на різних стадіях росту (зліва - збільшено в 50 разів, праворуч - збільшено в 30 разів).

Зарості гідроїдних поліпів Obelia loveni на водорості - фукус.

Гілочка Obelia loveni (збільшено в 4 рази).

Гідроїдних поліпів Obelia loveni (збільшено в 60 разів). Добре видно захисна оболонка - тека.

Гидроидного медуза Bougainvillia (збільшено в 3 рази).

<

>

Ті, хто старанно вчився в школі, ймовірно, пам'ятають, що таке кишковопорожнинні тварини. Для тих же, хто знав, але забув за давністю років, нагадаємо: кишковопорожнинні - одні з найдавніших представників тваринного світу. Назвали їх так тому, що вони являють собою порожнистий травний мішок з відкривається назовні ротом. До цього типу тварин відносяться гідри, медузи, корали, актинії і гідроїдних поліпів. Найвідоміший представник кишковопорожнинних - гідра - мікроскопічне істота, яка живе в ставках, схоже на крихітний розпатланий хвостик.

Звичайні гідри - одиночні тварини. В результаті брунькування з однієї гідри утворюються дві, які живуть незалежно. Як же розмножуються брунькуванням гідри? Спочатку на стеблинці у дорослої тварини виникає невеликий горбок. Він швидко росте, потім на його кінці з'являється потовщення в формі шпилькової головки і на ньому виростає віночок маленьких щупалець. Після того як між щупальцями проривається ротовий отвір, відросток відривається від материнського тіла і стає самостійним організмом.

Після того як між щупальцями проривається ротовий отвір, відросток відривається від материнського тіла і стає самостійним організмом

Але не всі кишковопорожнинні - відлюдники. Серед них багато і живуть в колоніях, що функціонують на певному етапі як один організм. Колоніальні тварини, до яких відносяться схожі на гідру гідроїдних поліпів, здавна привертають увагу зоологів як приклад гармонійного поєднання індивідуальних і суспільних інтересів. Колонії кишковопорожнинних - результат їх безстатевого розмноження - брунькування, що не доведеного до кінця.

Гідроїдних поліпів живуть в морях і океанах - на каменях, палях причалів, поверхнях великих водоростей і раковин. Близькі родичі гідр, вони не тільки розмножуються, а й живуть в колоніях все життя. "Дозріла" нирка не відривається від "матері", а так і залишається прикріпленою до неї. Коли дочірні відростки досягають дорослих розмірів, на них, в свою чергу, виростають нові, і утворюється гілляста колонія. За формою колонії можуть бути різні - нагадують дерево, кущ, колос, пташине перо. Але всі ці химерні створення, схожі на рослини з іншої планети, насправді живі і дуже цікаві істоти.

Поліпи - хороші сім'янини і жахливі домосіди. Поселившись в одному місці, де досить їжі і є інші сприятливі умови, вони ростуть там протягом багатьох років. Різні покоління поліпів міцно пов'язані "сімейними узами" - далеко не втечеш. Але навіть і у них бувають "блудні діти". І ці діти - медузи. Поліп і медуза - різні життєві форми одного і того ж біологічного виду.

Виявляється, в життєвому циклі гідроїдних поліпів чергуються дві фази: прикріплена до дна "полипоидная" і вільно плаваюча "медузоидная". Медузи виростають з поліпа шляхом особливого виду брунькування. У медуз - свої завдання. По-перше, вони на відміну від поліпів здатні до статевого розмноження, яке необхідно для обміну генами і підвищення життєздатності виду, а по-друге, сприяють розселенню - їх, а разом з ними і яйця, морські течії можуть відносити далеко від батьківської колонії.

Красиві і нешкідливі на вигляд гідроїдних поліпів насправді - хижаки. По всьому їх тілу розкидані жалкі клітини, і особливо багато їх на щупальцях. Варто доторкнутися до чутливого волоска такої клітини, як з неї вистрілює нитка, на кінці якої можуть бути гострі шипи, а всередині - отрута або липкий секрет, надійно утримує жертву. Щупальця підносять їжу до ротового отвору, і поліп її з'їдає. Гідроїди ловлять будь-яких дрібних тварин: рачків, личинок черв'яків і навіть маленьких рибок.

Колонія поліпів - це дивовижний зразок взаємовиручки. Їжа, видобута одним поліпом, через єдину систему травлення порожнину розподіляється по всій колонії, і навіть невдачливі мисливці не залишаються голодними.

Зовнішній вигляд колонії цілком гармонійний. Подивимося, наприклад, на колонію гидроидного поліпа обілити Ловен (Obelia loveni). Вона складається із загальної для всіх членів гидроидного спільноти кореневій частині - столону, який стелиться по дну, і відходять від нього вгору гіллястих пагонів з поліпами. Всі частини колонії - і столони і пагони - зовні захищені тонкостінної, але міцної захисної трубкою (текой) з того ж речовини, що і покриви у комах, - хітину. Навколо головки поліпа тека розширюється на зразок дзвоника, і з неї назовні висовуються щупальця. Така впорядкованість форми - свідок ство того, що у поліпів єдина не тільки травна система, - вся колонія розвивається і росте по одним і тим же закономірностям, як цілий організм.

Особливості росту колоній гидроидного поліпа обілити зацікавили кандидата біологічних наук, наукового співробітника Московського державного університету ім. М. В. Ломоносова Ігоря Арнольдовича Косевіча (кафедра порівняльної систематики). Зоологам відомо, що зростання колонії обумовлюють верхівки росту пагонів і столонів. Верхівка зростання весь час пульсує. Після кожної пульсації втечу (або столон) трохи зростає. Коли столон досягає довжини близько 4 мм, на ньому з'являється нирка, з якої вгору починає рости втечу з поліпами. А в основі столону вже пульсує нова верхівка зростання, щоб, виростивши ще одне міжвузля такої ж довжини, дати початок наступного побіжу, і так без кінця. На кінчику нирки втечі і на його стеблинці, трохи нижче головки, теж пульсують нові зародки, що дають початок зростаючим вгору і вбік поліпів. Так на одній гілочці їх може вирости до двох десятків.

У всіх колоніях цього виду довжина поліпів однакова, і все междоузлия столонов теж однієї довжини. І. А. Косевич задався питанням: що управляє зростанням колонії? Може бути, верхівка зростання отримує сигнал ззовні про те, що їй робити далі, а сам сигнал залежить від того, якої довжини досяг втечу? Наприклад, якщо роботою верхівки зростання командує столон, то виходить від нього команда "Рости!" поступово, в міру віддалення від столона, згасає. Такий механізм називається "регулятивним". Але може бути й інакше: якщо робота верхівки втечі не залежить від зовнішнього сигналу і все, що їй належить зробити, запрограммірова але виключно в ній самій, а вона якось "пам'ятає" про виконану роботу. Цей механізм називається "автономним".

Як дізнатися, який з цих двох механізмів управляє зростанням колоній гідроїдних поліпів? І. А. Косевич прийшла в голову думка: "А що, якщо пересадити верхівку зі старих пагонів на молоді і, навпаки, з молодих пагонів - на старі? Якщо зростання визначається регулятивним механізмом, то пересадка верхівки ніяк на його зрості не позначиться і все пагони в дослідах будуть доростати до однієї і тієї ж довжини. Ну а якщо програма зростання автономна і "укладена" в самій верхівці, то молоді верхівки будуть рости і на старому, вже виросло втечу, приводячи тим самим до формування ненормально подовжених пагонів, і, навпаки, пересадка старих верхівок на моло Перші, короткі, пагони повинна привести до появи вкорочених пагонів ".

Для того щоб розгадати таємницю обілити, експериментатор мусив навчитися пересаджувати з одного місця на інше і зрощувати різні ділянки колонії. Робота воістину ювелірна, адже діаметр гілочок у обілити - 0,1 мм, а довжина одного поліпа - всього лише 1,5 мм! У своїх дослідах вчений досяг чудових успіхів: приживалося до 70% пересаджених частин.

У дослідах з пагонами він пересаджував верхівку зростання з втечі, який тільки що почав рости, на інший - майже сформований. Після пересадки верхівка розвивалася так, ніби її робота тільки що почалася, і втеча виходив подовженим. В інших дослідах він відрізав більшу частину втечі і верхівку прищеплював до "пеньку" - в цьому випадку формування втечі швидко закінчувалося, незважаючи на те, що він не досягав звичайної запрограмованої довжини - 4 мм, а виходив укороченим. По-третє експериментах він вирізав середню частину втечі, перевертав її на 180 градусів, однією стороною прирощується до "пеньку", а протилежної - до відрізаною верхівці. Якби аналогічний досвід був поставлений на рослині, то він би не вдався. Втеча рослини має дуже строгим гравітропізмом: його не можна посадити "догори ногами" або прищепити верхівкою до підщепи. Але обілити - не рослина, і з химери виростав нормальний поліп.

Ні в одному з дослідів нове положення верхівки втечі не вплинуло на подальший шлях її розвитку, вона сама "пам'ятала", на чому зупинила свою роботу до пересадки і що залишалося ще доробити. "Мабуть, вся програма формування втечі повністю записана в самій верхівці зростання", - зробив висновок дослідник і поставив четвертий вид експерименту: він розім'яв кінець зростаючої втечі так, щоб від нього залишився лише безформний клубок клітин. І все одно таке "пюре" дало початок нормальному побіжу. Значить, форма верхівки втечі теж не має значення для зростання нового організму, а всю інформацію про поліпі "пам'ятають" самі верхівкові клітини. Верхівка розвивається настільки автономно, що швидкість її зростання не залежить навіть від загального стану колонії: чи достатньо їй їжі або вся колонія гине від голоду - пагони ростуть однаково.

Ну а якщо подібні досліди виконати з стелеться частиною колонії - столоном? Виявилося, що верхівка столона живе зовсім за іншими законами, ніж верхівка втечі. Коли експериментатор видаляв середину междоузлия і пересаджував верхівку столону на "пеньок", междоузлие столону виходило не укороченим, як це було б у втечі, а нормальним або навіть трохи довше норми. І ще одна відмінність між втечею і столоном. У столону швидкість роботи верхівки залежить від харчування всього гидроидного спільноти: у голодуючій колонії зростання столона сповільнюється і може навіть зовсім припинитися. Але відстань між пагонами все одно залишається однаковим, як і в нормальної колонії. Виходить, механізм регуляції росту столона - не автономна, як у пагонів, а регулятивний.

Отже, І. А. Косевич з'ясував, що різні частини колонії гидроидного поліпа обілити ростуть по-різному. У пагонів зростання зумовлений і не залежить від зовнішніх обставин, а у столону, навпаки, піддається регулюванню. "З точки зору цінності тієї роботи, яку виконує кожен з цих органів, в цьому відмінність є певний сенс", - вважає дослідник. "Втечі з поліпами, що живлять всю колонію, - дуже важливі елементи для її життя, незалежність процесу їх формування і зростання від зовнішніх впливів - запорука благополуччя колонії. Інша справа столони - їх зростання означає для колонії розширення життєвого простору, і дозволити собі таку розкіш колонія може тільки в тому випадку, якщо є умови ".

Але цим чудові властивості верхівок зростання у поліпів обілити Ловен не обмежуються. Виявляється, вони здатні вважати. Справа в тому, що під час росту столонів і пагонів верхівка зростання пульсує: вона спочатку стискається, а потім розширюється з частотою приблизно один раз в 10 хвилин. Междоузлие столону формується за 160-200 ростових пульсацій, а один поліп довжиною 1,5 мм - за 140-180. І. А. Косевич вважає, що ростовая пульсація служить у поліпа обілити Ловен "годинниковим механізмом" для регуляції росту. На пагонах у обілити є дві зони кільчастих по 4-5 кілець: одна - в основі кожного втечі і інша - біля щупалець, а між ними втечу гладкий. Кожне кільце утворюється за певний і постійне число ростових пульсацій (10-12). "Відрахувавши" їх, верхівка приступає до формування наступного кільця. Коли всі кільця вже сформовані, починається утворення гладких ділянок і пульсація відразу ж значно сповільнюється - верхівка майже перестає стискатися. Але ж, як ми тепер знаємо, верхівка втечі зростає і розвивається абсолютно автономно, значить, і вважає вона самостійно.

Як же розмножуються брунькуванням гідри?
Косевич задався питанням: що управляє зростанням колонії?
Може бути, верхівка зростання отримує сигнал ззовні про те, що їй робити далі, а сам сигнал залежить від того, якої довжини досяг втечу?
Як дізнатися, який з цих двох механізмів управляє зростанням колоній гідроїдних поліпів?
Косевич прийшла в голову думка: "А що, якщо пересадити верхівку зі старих пагонів на молоді і, навпаки, з молодих пагонів - на старі?
Ну а якщо подібні досліди виконати з стелеться частиною колонії - столоном?

  • Зуботехническая лаборатория

    Детали
  • Лечение, отбеливание и удаление зубов

    Детали
  • Исправление прикуса. Детская стоматология

    Детали