Красное море и его обитатели        27 апреля 2020        361         0

Чем стрекают стрекающие

 

Медузы, кораллы, сифонофоры, морские перья и веера, а так же знакомая всем из школы гидра относятся к типу Стрекающие  Cnidaria.

Именно стрекательные клетки, они же книдоци́ты, они же нематоциты, позволяют отнести  совершенно не похожих друг на друга животных к одному типу.

Книдоциты используются книдариями для охоты на добычу и защиты от врагов.

Каждый книдоцит содержит специфическую внутриклеточную органеллу, называемую «книда», «книдоцист», («нематоцист» в широком значении), которая обеспечивает поражение врага или пищевого объекта. Это специализированная структура в клетке, способная к взрывному разряду. Направленная наружу часть книдоцита несёт волосовидный спусковой вырост — книдоциль, неподвижный жгутик, окруженный воротничком из микроворсинок. Книдоциль активируется механически (при прикосновении потенциальной добычи или врага) или химически, и тогда книдоцист  выстреливает.

Книды содержат сложные структурные элементы и сложные смеси биологически активных, часто ядовитых, соединений  служащих для захвата, обездвиживания  и переваривания добычи, а также для сдерживания и отпугивания хищников и конкурентов. Книды встречаются в различных частях тела книдарий и представляют собой эластичные полые трубки свернутые в спираль. Иногда они вооружены шипами. Эти  органеллы, присущие лишь представителям типа Cnidaria, создаются в специализированных клетках-предшественниках, называемых книдобластами. После выделения из аппарата Гольджи и перед миграцией на поверхность щупальца книды подвергаются дальнейшим структурным изменениям во внеклеточном матриксе.

В целом в разных таксонах книдарий насчитывают более 30 типов книдоцитов. Они могут быть разделены на 4 большие группы:
    • Прокалывающие: имеют гарпуновидные структуры, которые используются для укола (это нематоцисты в узком смысле, они же стенотелы или пенетранты).
Они вводят яд в организм-мишень и являются наиболее изученным классом книд. Нематоцисты обнаружены у всех стрекающих и являются морфологически и функционально наиболее разнообразной группой книд. Они являются основным оружием для поимки добычи, отпугивания хищников и внутри- и межвидовой пространственной конкуренции. Хотя нематоцисты в основном расположены на щупальцах, они также существуют на наружной поверхности колокола у некоторых кубомедуз семейств Alatinidae и Carybdeidae, ротовых рук сцифомедузы Catostylus mosaicus. Есть они в на желудочных ресничках некоторых кубомедуз, где вероятно, помогют парализовать и переварить добычу. Актинии семейства Actiniidae также имеют нематоцисты в кольце вокруг основания их щупалец (их скопления называют acrorhagi), которые они используют для внутри- и межвидовой конкуренции, и в нитях (их называют acontia), которые используются для защиты или парализации добычи.
    • Клеящие: имеют липкие поверхности, которые используются для приклеивания добычи или приклеивания к субстрату (изорхизы или глютинанты).
    • Петлеобразные: имеют лассовидные нитевидные образования, которые, после выстреливания, обвиваются вокруг тела добычи (десмонемы или вольвенты).
    • Птихоцисты: специфическая разновидность книд, найденная у трубчатых актиний; используется для создания трубки в грунте, в которой живут эти актинии.

У одного организма могут иметься один или разные комбинации из нескольких видов книд.

Механизм выстреливания книды в ответ на внешние раздражители (механические и химические) до сих пор полностью не изучен. Общая гипотеза осмотического напряжения предполагает, что осмотическое давление внутрикапсульной жидкости временно возрастает в результате воздействия на книду внешнего раствора и последующего экзоцитоза катионов из капсулы. Различия осмотического давления в стенке капсулы сохраняются до такой степени, что существующее внутрикапсулярное давление превышает критическое пороговое значение и запускает разрядку книды. Содержимое капсулы (яд) находится на внутренней поверхности вывернутой трубочки, которая при разряде (выворачивание-распрямление трубочки) выворачивается так, что внешняя сторона теперь обнажается и вонзается в добычу. Внутренняя часть канальца остается связанной с внутренней частью капсулы, и содержимое книды — яд затем выталкивается  по  оси полого  канальца.

Схема системы доставки яда Стрекающих. 
(A) схематическое изображение медузы; 

(B) Поперечное сечение щупальца, показывающее два слоя эпителиальных клеток, эктодерму (ec) и энтодерму (en), разделенную мезоглеей (m), различными типами книдоцитов, помещенными в батареи нематоцист (nb) и в клетки, выстилающие просвет щупалец (tl).

(C) Неразряженная нематоциста. Капсула нематоцисты содержит смесь токсинов, стержня (sh), спирально-полых канальцев (t), зубцов (b) и ядра (n). Книдоцил (cn) действует как механорецептор, который при активации стимулирует механизм разряда;

(D) Разряженный  нематоцист. Эпидермис (ep), дерма (d), подкожная клетчатка (sct), артерия (a), нерв (n). Смесь токсинов вводится в кожу жертвы и подкожные ткани (стрелка).

* * * 

 

Яд Cnidaria синтезируется не только в книдах, но и в других типах клеток, таких как железистые клетки эктодермы и энтодермы, и иных, пока неизвестных типах клеток. 
В обзоре 2015 года упоминается  156 токсинов относящихся к  10 фармакологическим семействам. 

На наше счастье разряд стрекательных клеток большинства книдарий не способны пробить кожу человека. А те книды, которые способны проникать в ткани человека, как правило приводят лишь к незначительному и кратковременному раздражению/жжению. Но вот контакт с несколькими видами медуз, актиний и кораллов может вызвать сильную боль, повреждение тканей и даже сердечно-сосудистый коллапс, приводящий к смерти. 

Из этой таблицы даже неподготовленный читатель сможет понять, почему так противоречивы медицинские, а тем более любительские советы по обработке и лечению  ожогов. Очень уж разнообразен арсенал их химического оружия. 

Рисунок и таблица взяты тут.
Объяснения к таблице можно прочитать здесь.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

free translation
Потребление памяти: 33.05MB