Реферат: Морские тихоходы

Камнев А. Н.

Морские звезды являются одними из наиболее древних групп живых организмов – возраст их ископаемых останков определяется в 400 млн. лет.

Название «звезда» – Aster – было дано этим медленным, тихим и очень красивым морским животным еще древними греками – их изображения были обнаружены при раскопках на острове Крит на древних фресках, созданных 4000 лет тому назад.

Морские звезды обитают практически во всех морях, за исключением лишь малосоленых Азовского и Каспийского. Не везде они встречаются и в Балтийском и Черном морях. Например, Asteria rubens проникают в западную часть Балтики, а Marthasterias glacialis – в юго-западную (вблизи Босфора), наиболее соленую область Черного моря. Часть звезд предпочитают глубины в тысячи метров – одну из них поймали в Филиппинской впадине на глубине 9990м (!!!); часть живет у самых берегов, оставаясь, порой во время отливов на несколько часов даже вообще без воды.

Комфортные для морских звезд температурные условия обитания, как и глубинные, изменяются в широком диапазоне – от горячих тропических мелководий до литорали Северного ледовитого океана, где в зимнее время они могут даже промерзать.

Размеры, окраска и формы звезд также удивительно разнообразны. Одни из них настолько малы, что размах их лучей не превышает 1–2 см, другие –Acanthaster, Pycnopodia – раскидывают свои лучи на пространстве диаметром от 50 см до 1 м; вес таких звезд достигает при этом веса 4,5–5 кг (для сравнения возьмите обычную курицу, в среднем не крупнее 1,5-2 кг). Настоящие гиганты!

Что же касается расцветок звезд, то смело можно сказать, что Природа подарила им весь спектр солнечного света и даже больше – помимо ярко окрашенных красных, розовых, желтых, зеленых, синих и фиолетовых встречаются даже черные.

Тело звезд имеет преимущественно пятилучевую форму, но нередко встречают-ся обладательницы шести, семи, восьми, двенадцати лучей … Рекордсменами же являются обитатели больших глубин – звезды из семейства Brisingidae: более 30 разбегающихся в разные стороны лучей делают ее более похожей на причудливый цветок. Среди коралловых рифов встречаются и совсем необычные звезды, у которых нет лучей, а сами они больше напоминают толстую подушку – это Culcita. Совсем недавно в Южно-Китайском море была найдена еще одна совсем «не звездная”, без единого лучика звезда – Podosphae raster polуplax.

Лучистое тело звезд сплющено в горизонтальном направлении. На нижней, обращенной ко дну стороне, в центре располагается рот, а на каждом луче – особые «гидравлические» (амбулакральные) ножки, с помощью которых и передвигается это морское создание. Из радиальных амбулакральных каналов, которые отходят от окружающего рот кольцевого канала, заполняющая их жидкость под давлением поступает в ножку, растягивая ее. Ножка тянется вперед, присасывается к опоре, сжимается и подтягивает морскую звезду вперед. А вода перекачивается в другие ножки, и процесс повторяется. Для еще более надежного прикрепления ко дну эпителиальные клетки ножек-присосок постоянно выделяют клейкое вещество.

Скорость передвижения у звезд невелика – не более 10-20 см в минуту (т.е. 9-12 м/час). Но когда звезда убегает от врага или, наоборот, нападает, то ползет в 2 раза быстрее! Любопытно, что звезды могут передвигаться не только по поверхности грунта, но и, зарывшись в толщу песка, как это делает, например, тропическая Luidia. А некоторые глубоководные представители сем. Benthopectimidae способны совершать движения, позволяющие им даже всплывать и проплывать небольшие расстояния вблизи дна.

Российские ученые показали, что, несмотря на простую организацию морских звезд и слабое развитие нервной системы у некоторых из них могут формироваться даже условные рефлексы. Например, обычные мурманские звезды Asteris rubens, повторно запутанные в сеть, освобождаются из нее намного быстрее, чем при первых опытах. Процесс «обучения» налицо. Кроме того, у них неплохо вырабатываются и пищевые рефлексы.

А чем же и как питаются морские красавицы? Казалось бы, эти медленные и мягкие создания не могут причинить никакого зла своим соседям. Однако внешний вид часто бывает обманчив. «В тихом омуте черти водятся», – эта характеристика как нельзя лучше подходит к морским звездам. Оказывается, большинство из них являются прожорливыми хищниками. Лишенные зубов и когтей, они «вооружились» удивительным приспособлением – мешковидным желудком, способным выворачиваться наизнанку через расположенный в центре нижней части тела рот.

Звезды, имеющие длинные и сильные лучи, например, представители сем. Asteridae, захватывают ими свою добычу, выворачивают желудок, который обтекает бедную жертву, и, даже не удосужившись ее проглотить, здесь же, “вне тела”, переваривают. Другие звезды, имеющие короткие, а соответственно более слабые лучи, не способные длительное время удерживать свою добычу, просто-напросто заглатывают ее целиком.

Кроме необычного желудка звезды (и еще морские ежи) являются обладательницами еще одного уникального приспособления – педицилярий. Это небольшие клещи или щипчики, образовавшиеся из игл (ведь звезда – иглокожее животное) и приводимые в движение мышцами. Эти “клещи” настолько сильны у некоторых звезд, что, вцепившись в краба или червя, держат его несколько дней, пока жертва не перестанет шевелиться. Но главное назначение педицилярий, как полагают, - очистка кожи от за-стрявшего между иглами мусора.

Питание звезд разнообразно - моллюски, морские ежи, офиуры, голотурии, другие беспозвоночные. Несмотря на свою медлительность, звезды способны поедать не только неподвижных моллюсков, в их рацион входят также способные удрать от преследования крупные гребешки (Pecten), крабы. Многие из звезд не брезгуют и останками морских обитателей. Трудно поверить, но некоторые звезды умудряются набросить своей желудок-мешок и на живых рыб. Как же это происходит? А очень просто. Звезда хватает за плавники случайно прикоснувшуюся к ней рыбу, своими нежными шипиками – педициляриями. Затем луч с попавшейся рыбой изгибается и подносит жертву хвостом ко рту, из которого наизнанку выворачивается желудок и обволакивает неосторожную рыбу. Порой рыба продолжает плавать, таская за собой злодейку, которая присосалась к ней и постепенно переваривает еще здравствующую (живую ) жертву.

Мелких моллюсков звезда заглатывают целиком. А если встречается крупная раковина, то начинается своеобразное состязание на выносливость. Как уже говорилось, лучи звезд обладают колоссальной силой, которую эти хищники и используют, чтобы раскрывать, а вернее приоткрывать створки крупных двухстворчатых раковин. Не всегда морская звезда может сразу «открыть» моллюска. Иногда она тянет створки час или два. Мышцы раковины устают, створки перламутрового домика приоткрываются и в образовавшуюся крошечную щель, размеры которой могут быть намного меньше 1 мм, звезда просовывает свой растягивающийся желудок, что заканчивается для обитателя раковины трагедией. Еще более легкой добычей являются мидии. В их раковинах есть очень небольшие незакрывающиеся щели шириной около 0.1 мм, через которые проходят тонкие нити биссуса, необходимые для прикрепления моллюска к субстрату. Звезде не требуется прилагать ни малейших усилий, чтобы отведать излюбленных деликатесов – крошечной щели достаточно для проникновения желудка звезды в якобы неприступную крепость мидии. Чтобы полакомиться мидией, звезда способна вытянуть свой желудок на расстояние, равное половине луча, а в ряде случаев и на всю его длину.

В своем стремлении насытиться звезды проявляют завидное упорство. Так, крупная звезда Pisaster brevispinus, ползая по дну, безошибочно находит закопавшегося в грунт моллюска (Saxidomus и Protothaca) и в течение 2-3-х дней выкапывает его, а затем, выгнувшись, как потягивающийся кот, вытаскивает моллюска с глубины 10 см на поверхность. После чего устраивает свое пиршество.

Звезды поражают своей прожорливостью. Даже одна небольшая звезда Asteris forbesi способна в день уничтожить несколько годовалых устриц, что может привести к гибели целые устричные или мидиевые плантации. Страдают от этих хищников и коралловые рифы. Основным пожирателем рифов Пацифики является крупная многолучевая звезда с ядовитыми иглами вида Acanthaster, по другому называемая «терновый венец». Питаясь коралловыми полипами, она до белезны объедает мягкие части кораллов, нанося тем самым непоправимый вред самим рифам. Но не только «гастрономические» наклонности принесли печальную славу этой звезду. Вторая причина ее известности отражена в самом названии звезды – «т е р н о в ы й венец». Вся спинная сторона этого создания усеяна множеством острых ядовитых иголок. Защищенная таким образом от неприятностей и в совершенстве владеющая искусством цветовой маскировки, эта звезда представляет серьезную угрозу подводным пловцам. Если, не дай Бог, ныряльщик или ловец жемчуга, не заметив, случайно соприкасается с этим чудовищем, множество игл вонзаются в тело, обламываются в нем, причиняя жгучую боль, вызывая воспаление и приковывая на несколько дней к постели.

Иногда прожорливость и жадность звезд бывает настолько велика, что им приходится расплачиваться за это жизнью. Так, например, описывается случай, когда одна из красивых и грациозных звезд мелководного тропического вида Luidea умудрилась проглотить такого крупного плоского ежа Mellita, что, переварив его внутреннее содержимое, не смогла избавиться от его панциря (скелета). В результате чего просто погибла. Некоторые звезды, например тихоокеанская гигантская пикноподия, попадаются даже на удочку.

Есть звезды, которые, казалось бы, довольствуются для своего пропитания малым – донным илом. Но они не пренебрегают ничем, что встречается в нем, даже камнями. Аппетит их бывает настолько неумеренным, что, например, у некоторых из глубоководных представителей морского дна (порцелланастерид) вес съеденного грунта может вдвое превышать вес самой звезды. При этом звезда раздувается, как подушка.

Обладая неумеренным аппетитом, звезды наряду с этим умеют и голодать – некоторые из них не едят ничего по 18 месяцев и, тем не менее, остаются живы.

Не обошлось без неожиданностей и в продолжение звездного рода.

По внешнему виду обычно мужские и женские особи практически одинаковы. Лишь иногда в период размножения звезды разного пола могут отличаться по размеру и окраске. Большинство морских звезд являются раздельнополыми животными. Но некоторые из них преподносят удивительные сюрпризы. Например, звезды Asteria gibbosa в молодости функционируют как самцы, но, достигнув определенных размеров, начинают выполнять функции самок. В ряде случаев наблюдается обычный гермафродизм.

При половом размножении самцы скапливаются вокруг самок, прижимаются к их лучам и оплодотворяют выметанные в воду яйца, а у единственной тропической звезды Archaster доже происходит спаривание. После оплодотворения дальнейшее развитие в течение нескольких недель протекает в толще воды, где личинки питаются микроскопическими водорослями. Затем «подростки» оседают на дно и из них формируются новые звездочки.

У некоторых видов звезд эмбриональное развитие протекает без стадии свободноплавающей личинки. В этом случае некоторые «мамаши» прикрепляют оплодотворенные яйца к различным подводным предметам. Особо же заботливые, например Leptasterias groenlandica, вынашивают своих чад внутри собственного желудка, а тихоокеанская звезда Trophodiscus и австралийская Ctenodiscus - на спинной стороне тела.

Звезды из отряда Spinulosa и Forcipulata создают для своего потомства уютный «домик». Опираясь на концы своих лучей, они изгибаются в виде колокола, а в образованной в ротовой области полости вынашивают развивающееся поколение. Причем в это время звезды не питаются. Особые “домики”- выводковые камеры для взрослеющих звездочек есть и у антарктической Odinella nutrix. Эти камеры находятся между основаниями лучей: иголочки соседних лучей переплетаются и образуют защищенные ниши, где и подрастают звездные дети.

Наряду с половым размножением у ряда звезд наблюдается бесполое, путем деления звезды на две части, которые начинают существовать самостоятельно. Через некоторое время у них восстанавливаются недостающие лучи.

Очень интересно, что способность к регенерации, т.е. восстановлению недостающих частей, характерна практически для всех звезд. Схваченная за луч звезда сокращением мышц сама «отсекает» его от себя, как ящерица. Через некоторое время луч восстанавливается. Некоторые из звезд, например Linckia, способны восстанавливаться заново даже из частей луча. Известен случай, когда люди, раздосадованные тем, что звезды уничтожили большую часть плантации промысловых моллюсков, стали вылавливать звезд, рубить их на куски и выбрасывать их обратно в море, но в результате получили противоположный результат - численность звезд увеличилась. Поэтому в дальнейшем выловленных звезд стали опускать в горячую воду и перерабатывать на удобрение.

Вот так и живут, иногда даже более 20 лет, тихие беззубые морские красавицы-хищницы, различая в этом мире только свет и тьму своими крошечными несовершенными глазками, поедая своих собратьев, моллюсков, рыб и ракообразных и все же украшая морское дно.