Серия «Расширяем школьные знания»

Меня уже не раз просили поподробнее рассказать об аксолотле, и вот наконец-то я добралась до этого удивительного существа. Со школьной скамьи все наверняка помнят о том, что одной из стадий развития земноводных является головастик, а уж смешных головастиков лягушек большинство читателей, вероятнее всего, имели удовольствие наблюдать в естественной среде обитания. Аксолотль – тоже земноводное, но совершенно необыкновенное!

Я не хочу взрослеть!

Само слово «аксолотль» в переводе с мексиканского наречия науатль означает «водяная собака» или «водяное чудище». Фу, как грубо! Впрочем, если воспринять слово «чудище» как способ подчеркнуть волшебность и некую инопланетность облика животного, то можно простить того, кто дал малышам это имя.

Кстати, я сейчас назвала этих земноводных малышами не только в приступе сентиментальности. Тому есть очень хорошая причина, ведь аксолотль – это не взрослое животное, а личинка некоторых видов амбистом, которая остановилась в развитии, но при этом способна к размножению прямо как взрослая. Такое явление учёные называют неотенией. При неотении только половая система животного достигает взрослого уровня развития, а остальные органы остаются в личиночном состоянии.

Взрослая амбистома же выглядит сильно иначе:

Аксолотли – довольно крупные личинки, если сравнивать с другими амфибиями, и могут вырастать до 30 см, но весят всего 300 граммов. А живут они 15-20 лет, все эти годы оставаясь детьми. Это же просто Питер Пен какой-то от животного мира!

Впрочем, детство детством, а размножаться, как мы помним, приходится всё равно. Это что дети, что взрослые делают одинаково: самец откладывает компактные сперматофоры (сперматофора –это упаковка, включающая в себя около сотни сперматозоидов), а самка клоакой втягивает их в себя. Через сутки после внутреннего оплодотворения она выметывает на подводные растения крупные, с горошину, яйца, из которых через 20–30 дней вылупятся личинки. Новорожденный аксолотль оснащен перистыми внешними жабрами, через неделю у него вырастут задние лапы, через три месяца – передние. На этом трансформации аксолотля могут закончиться, и тогда он не станет амбистомой, а могут и не закончиться, это как повезет.

Так почему же аксолотль не взрослеет, как положено каждому порядочному животному? Дело в том, что его гипофиз вырабатывает слишком мало тиреотропного гормона. Гормон этот нужен для стимуляции щитовидной железы, чтобы та производила ещё один гормон – тироксин. У всех нормальных земноводных именно тироксин и запускает метаморфоз (то есть превращение личинки во взрослую особь), а у аксолотля тироксина для запуска недостаточно. Но как так вышло? Что за шутки эволюции? На эту тему учёные до сих пор дискутируют, и за годы дискуссий удалось сформулировать две очень логичные гипотезы.

Гипотеза 1: Нас и здесь неплохо кормят

Первая заключается в том, что взрослеть нашему вечному ребёнку попросту невыгодно. Лягушки и саламандры вынуждены выходить на сушу, так как мелкие водоемы, в которые они откладывают икру, мелеют и пересыхают. Аксолотли же живут в мексиканских горных озерах с очень стабильными условиями: чистая холодная вода, постоянная кормовая база и минимум угроз. Какой смысл менять это благополучие на полную опасностей сушу? Поэтому первая же случайная мутация, позволившая амбистомам не проходить метаморфоз и размножаться в воде, была поддержана естественным отбором и закреплена в генофонде. Кроме того, метаморфоз – очень энергозатратное предприятие. В воде аксолотль может прожить до 20 лет, но после превращения в амбистому живет существенно меньше. Перестройки органов и смена систем жизнеобеспечения – дорогое удовольствие, а природа, как известно, всегда старается искать более простые пути.

Гипотеза 2: Тигру мяса не докладывают

Согласно другой гипотезе, аксолотли остаются детьми не от хорошей жизни, а из-за дефицита йода в горных водоемах их ареала. Недостаток йода снижает активность щитовидной железы и вызывает недостаток тироксина. Но если поднять уровень гормонов, добавляя их в воду или корм, то аксолотлю волей-неволей придется попрощаться с детством.

В природе процесс перехода во взрослую форму запускается, только если условия меняются в худшую сторону. В неволе же многие особи полностью утратили способность к метаморфозу, и даже в плохих условиях скорее умрут, чем «повзрослеют». Особенно это касается лабораторных линий животных – ведь именно личиночная стадия представляет наибольший интерес для исследований. И разводить аксолотлей гораздо проще, чем добиваться потомства от взрослых амбистом. Так что особи, подтвердившие на практике свою способность к метаморфозу, имеют мало шансов передать ее следующему поколению, и искусственный отбор закрепляет у аксолотлей постоянную неотению. Не исключено, что в будущем живущие в неволе (а других уже не останется) мексиканские аксолотли окончательно застрянут в детстве.

А вот пораниться я совсем не боюсь

Потрясающая способность аксолотлей к регенерации давно приковала к себе внимание учёных. Большинство аксолотлей способны отрастить себе не только новые конечности взамен утраченных, но и другие части тела, включая позвоночник и часть мозга. Иногда голодная личинка может откусить часть плоти у собрата, но оторванная нога для аксолотля – это не проблема.

Ну и как же аксолотлю это удается? И вновь учёные имеют ряд предположений. Во-первых, они открыли неожиданно важную роль клеток-макрофагов в теле аксолотля. Обычно функция сводится к пожиранию мертвых и чужеродных клеток, бактерий и прочих нежелательных агентов. Оказалось, что макрофаги аксолотля прибывают в рану быстрее, чем макрофаги млекопитающих. Если же его макрофаги блокировать, то вместо новой конечности у аксолотля образуется культя из рубцовой ткани, как и у нас. Ученые не исключают, что именно вещества, выделяемые макрофагами, – ключ к регенерации.

А возможно, секрет регенерации аксолотля в его неотении. У взрослых амбистом отрезанное уже не восстанавливается. А у аксолотлей на месте ампутации возникают клетки, подобные клеткам зон роста конечностей у эмбрионов млекопитающих. Мы, люди, ведь тоже «умеем» восстанавливать утерянные органы, но только, увы, до рождения.

Маленький, но хищный

Как вы, наверное, догадались, услышав ужастик про откусывание лапок у собрата, аксолотли по своей природе хищники. Питаются они обычно водными насекомыми, червями, другими амфибиями и мелкой рыбой. Глаза у аксолотлей расположены так, что добычу, находящуюся снизу, они заметить не могут, поэтому способ охоты у них незатейливый: аксолотль банально сидит на дне и ждёт пока проплывёт добыча. Заметив её, он делает резкий бросок, хватает добычу и глотает целиком. Точнее не просто глотает, а всасывает. Они не кусают и не жуют, потому что их зубы невероятно маленькие и рудиментарные. Если же корма почему-то нет, то наш герой способен голодать 2-3 недели без особого вреда для себя.

Не ешь меня, я тебе еще пригожусь

Местные жители в Мексике когда-то считали аксолотлей деликатесом. Личинок ели в чистом виде и подавали с кукурузными лепешками. Но сегодня аксолотль в дикой природе официально находится под угрозой полного вымирания из-за антропогенного воздействия, поэтому, даже если вы собрались в путешествие по Мексике, то отведать этот деликатес вам навряд ли удастся.

На этом мы с вами заканчиваем сегодняшний урок. Но впереди ещё столько интересного!

Статьи, истории и картинки выкладываю также в тгк Записки учителя биологии

А вы многое помните со школьной скамьи о миксинах? Маловероятно. Не знаю почему, но исторически сложилось так, что школьная программа не уделяет практически никакого внимания группе круглоротых позвоночных. В одних учебниках этим удивительным животным посвящён всего лишь крохотный параграф с двумя иллюстрациями, а в других же они вообще только вскользь упоминаются как промежуточное звено эволюции Позвоночных. И это большая потеря, как я считаю. Предлагаю вместе исправить эту несправедливость.

Знакомьтесь: это миксина – обитатель тропических вод и совершенно уникальное животное.

Чудо-юдо рыба-червь?

Стоит признать, что миксины для человеческого глаза – не самые симпатичные существа: недаром многие называют их угрями-слизняками, рыбами-ведьмами и даже морскими червями. Но все эти названия не слишком точны, ведь миксины не являются рыбами и уж точно не относятся к червям, являясь животными позвоночными. И вот тут мы сталкиваемся с первой неожиданностью: обычного в нашем понимании позвоночника у миксин нет, а имеется только хорда. Это единственное известное науке животное, которое при отсутствии позвоночника имеет череп (хоть и без челюстей).

Давайте посмотрим, как же устроена миксина:

Длиной миксины обычно от 45 до 70 сантиметров, хотя описаны отдельные особи, длина которых достигает 130 сантиметров. Зрение у них слабое, а с возрастом глаза и вовсе зарастают кожей. В зависимости от вида, в районе рта имеется от шести до восьми штук усов. Во рту тоже всё интересно: челюстей нет, а зубы есть! У миксин имеется два ряда зубов на мышечном языке и один зуб в районе неба.

А ещё у миксины целых четыре сердца. И все четыре качают кровь! Дополнительные сердца расположены в области головы, печени и хвоста. Так что, если перестанет работать одно из сердец, это вообще никак не скажется на самочувствии миксины. Животное этого даже не заметит.

Узлом завязаться? Не слабо!

Мы уже знаем, что настоящего позвоночника у миксин нет, поэтому как будто бы нет ничего удивительного в том, что они могут завязать своё тело в узел. Но скорость её движений поистине поражает! За несколько секунд миксина может завязаться в узел и выпутаться из него. Эта способность позволяет вывернуться в самых разных ситуациях – даже выскользнуть из руки исследователя.

На самом деле, этому помогает еще и обильная вязкая слизь, покрывающая тело животного. Этой слизи может выделиться так много, что в ней застрянет даже сама миксина – и тогда способность завязываться в узел снова придёт на помощь: пропуская через узел голову, миксина выпутывается из вязкого облака собственной слизи. В стрессовом состоянии миксина за считанные секунды способна выделить более литра слизи.

Выделений настолько много, что они забивают рот и ноздрю, которая, кстати, у них всего одна. И забившуюся ноздрю миксина прочищает банально чихая. Хотя не так уж это и банально: из морских существ этого проделать больше не может никто. Будь здорова, миксинушка!

Я никого не боюсь. Даже акул!

Благодаря своей густой слизи, миксина действительно не боится никого из морских обитателей. А желающих полакомиться нашей героиней в толще воды предостаточно. Но ей всё нипочём. Оказавшись в чьей-то пасти, миксина выделяет чудовищное количество слизи, которая, проникнув в жабры крупной рыбы-хищницы, начинает их склеивать, тем самым вынуждая нападающего выплюнуть добычу. В итоге поле боя миксина покидает целой и невредимой.

Нельзя отрицать, что слизь выглядит не очень приятно, но многие ученые описывают ее как одно из самых удивительных веществ, когда-либо обнаруженных. Один только ее внешний вид может ввести в заблуждение. Она вроде бы слизь, а вроде бы и нет: на самом деле это больше похоже на паутину из тончайших нитей, которые расходятся и переплетаются друг с другом, образуя быстро расширяющуюся сеть, улавливающую как саму кожную слизь, так и воду. Нити примерно в десять раз прочнее нейлона, тоньше человеческого волоса и чрезвычайно гибкие.

Это у вас кожа может быть лишней, а у меня сколько надо!

Но не только слизью своей сильна миксина. Дуглас Фадж, морской биолог из Калифорнии, в 2011 году наблюдал, как миксина избежала укуса акулы и буквально вывалилась из её пасти совершенно невредимой. При этом Фадж обнаружил, что животное в тот раз не испускало слизь во время спасения от хищника.

Так как же она спаслась? А всё дело в её коже! Кожа миксины как будто на несколько размеров ей велика и прикрепляется к телу всего в нескольких местах, а «лишнее» подкожное пространство заполнено кровью. Такая кожа не натягивается и не рвётся. Когда команда Фаджа смоделировала укус акулы с помощью специально созданного механизма, то они увидели, что зубы продавливают кожу и находящуюся под ней полость, не повреждая внутренних органов, и миксина легко выскальзывает из-под них. Однако, когда биологи приклеили кожу мертвой миксины прямо к ее мышцам, механический зуб легко пронзил ее, почти не встретив сопротивления.

А как есть-то без челюстей?

Да запросто! Миксина – страшный хищник и падальщик, хоть и не имеет челюстей. Эти создания могут отрывать от туши приличные куски, а затем буквально вгрызаться в тело жертвы, пробираться внутрь него. Не важно, мертва добыча или жива, – лишь бы не сбежала.

Так что миксины не прочь поживиться, например, рыбой, попавшей в сеть. Но подобие челюстей эволюции всё равно пришлось изобрести: в роли верхней челюсти выступает покрытая зубами поверхность вокруг рта миксины, а в роли нижней – всё тот же узел, который превращается в «разделочную доску». Главное – свернуться так, чтобы под головой получился удобный изгиб, к которому можно прижать пищу зубами. А ещё узел помогает, если требуется достать жертву из укрытия, – тогда он используется как упор.

Смотрите, какая обворожительная улыбка:

Кстати, свободное перемещение крови в полости под кожей позволяет миксине пробираться в узкие щели и рыть норы. Именно так она пробирается внутри жертвы, выедая её изнутри – сначала мягкие внутренние органы, а затем и мышцы.

А вот свечку держать нам не надо!

Очень хотелось бы рассказать вам что-нибудь о размножении этого удивительного животного, но не могу. Потому что учёные почти ничего об этом не знают. В период размножения миксины удаляются подальше от береговой линии и опускаются на большую глубину. Многие исследователи считают, что у них присутствует личиночная стадия, другие полагают, что её нет, однако стоит отметить, что появившиеся на свет миксинята очень быстро обретают внешний облик своих родителей и становятся самостоятельными.

На этом мы с вами заканчиваем сегодняшний урок. Но впереди ещё столько интересного!

Статьи, истории и картинки выкладываю также в тгк Записки учителя биологии

Едва ли у большинства людей сохранились со школы глубокие знания о маленькой беззубке, между тем, именно на её примере школьные учебники предлагают к изучению материал, касающийся двустворчатых моллюсков. Вот только предлагают они его сухо и не слишком интересно, а организм беззубки поистине удивителен. Давайте же узнаем про неё побольше.

А голову ты дома не забыла?

Не забыла, потому что у беззубки отсутствует самая важная часть тела по мнению любого человека: голова, а вместе с ней и мозг в привычном нам понимании. А вот у предковых форм этих моллюсков голова, как известно, была. Э, эволюция, ты чего? Куда голову-то дела? А не нужна она, вот и всё. Это называется общая дегенерация – эволюционный процесс, при котором у паразитических и малоподвижных организмов редуцируются какие-нибудь системы органов и даже целые отделы тела. За ненадобностью.

Смотрите, как устроено безголовое тело двустворчатых моллюсков:

Вот это силачи!

Беззубки действительно малоподвижны, однако изрядная часть их тела состоит из мускулатуры. Если бы у людей столько же процентов массы приходилось на мышцы, мы легко могли бы в одиночку поднять автомобиль.

Ну и зачем же сидячему животному столько мышц? Сидит она всё же не все время, а вполне себе способна передвигаться – пусть немного и небыстро: за час беззубки могут проползти не больше 25–30 см.  Чтобы увидеть, как передвигается моллюск, можно опустить его в аквариум или любой другой сосуд с песчаным дном. Через несколько минут створки раковины понемногу раздвинутся и оттуда высунется толстый мышечный вырост. Это нога, и она может сильно увеличиваться в объёме. С помощью неё беззубка передвигается по дну. В неглубоком водоёме с песчаным дном моллюск оставляет следы в виде бороздок – как будто кто‑то провёл пальцем по песку.

А почему, кстати, «беззубка»?

Название «беззубка» объясняется тем, что в месте соединения створок, на внутренней их стороне, нет специальных зубцов, которыми обладают другие виды двустворчатых моллюсков. Эти зубцы прочно скрепляют раковину, заходя в соответствующие впадины на другой створке. А беззубке такие гаджеты попросту не нужны, ведь проживает она в спокойных водоёмах, где нет ни волн, ни сильных течений. Половинки её раковины соединены только эластичной белковой связкой вроде сухожилия и мышцами, которые при любой опасности плотно сжимают створки.

Мантия? Она что, Гарри Поттер?

Раскрыв её створки, можно увидеть, что по бокам тела моллюска свешиваются две складки кожи. Видели же там, выше, на картинке? Кому-то из учёных-оригиналов они напомнили мантию, и теперь у всех школьников моллюски ассоциируются с учениками Хогвартса. Пространство под мантией совершенно логично называется мантийной полостью. В ней находятся органы дыхания и отверстия пищеварительной, выделительной и половой систем. У двустворчатых моллюсков края мантии срастаются, и между ними образуются трубчатые пространства – сифоны.

У нашей беззубки имеются два сифона: по нижнему вода попадает в мантийную полость, по верхнему – выходит из тела. Вода попадает внутрь раковины через вводной сифон, проходит сквозь решётчатые жабры, служащие, кроме дыхания, ещё и для улавливания питательных частиц, которые склеиваются слизью в длинный жгут. Реснички, покрывающие внутренние органы моллюска, перемещают жгут прямо в желудок, принося туда отфильтрованную пищу словно на транспортёре. Любопытно, что участок кишечника беззубки насквозь проходит через сердце.

Чтобы найти в её бесцветном тельце сифоны и кишку, «пронзающую» сердце, придётся нам на время отказаться от фотографий и рассмотреть схему из школьного учебника:

Я своих детей кормить не буду. Сами справятся, они у меня умные

Размножаются беззубки тоже потрясающе интересно. Самцы через выводной сифон выбрасывают сперматозоиды в воду. Через входной сифон самки они попадают в её тело и оплодотворяют созревающие яйцеклетки. После оплодотворения эмбриончики моллюска развиваются на жабрах самок осень и всю зиму, в самое холодное время. Для лучшего дыхания в жабрах беззубок даже появляются специальные вентиляционные трубочки. Но это ещё цветочки! Сейчас будут ягодки.

Весной из-под раковины мамочки-беззубки выходят личинки под названием глохидии. И это не милые детки, а самые что ни на есть настоящие паразиты! Сворки их маленькой раковины имеют большие крючки с зубчиками и особую клейкую нить – биссусову, если сказать по-научному.

Это орудия для прикрепления личинок к своим хозяевам – разным пресноводным рыбам. Нить буквально выстреливается в ничего не подозревающую рыбёшку и приклеивается к её коже. Затем личинка по этой нити, как спортсмен по подвешенному канату, подтягивается и закрепляется на жабрах рыбы. Теперь в дело вступают зубцы на раковине личинки. Зубцы? Так это что получается, мать – беззубка, а дети – зубастики? Всё так. С помощью своих зубчиков, нити и крючков глохидии цепляются за жабры рыб, где происходит их дальнейшее развитие.

Там они вкусно завтракают, обедают и ужинают рыбьей кровью, а после того, как подрастут, отцепляются и спускаются на дно. Таким образом беззубка обеспечивает и развитие потомства, и расселение своего вида: рыба-то плавает быстро, не то что беззубки по дну плетутся. Упавший на дно молодой паразит теряет зубцы, и становится уже знакомой нам простой и безобидной беззубкой.

А рыбы-то страдают, бедные?

Практически нет. Есть данные, что некоторым рыбам глохидии даже продлевают жизнь. Как это так? Ведь учитывая, что жаберные лепестки рыб обильно снабжены кровеносными сосудами, легко вообразить себе последствия – большую потерю крови или инфекцию. Однако ни того, ни другого не происходит: ранки быстро затягиваются и кровь из них не течет. Да и рыбий иммунитет заметно усиливается. Впрочем, будем объективны - случаи гибели молодых особей из-за массового поражения глохидиями тоже неоднократно описывались. Но это, скорее, исключение, нежели правило.

Мгновенная карма: как паразит превращается в хозяина, а хозяин – в паразита

Взаимоотношения маленькой пресноводной рыбки горчака и беззубки – характерный пример того, как два вида пытаются сесть друг другу на шею.

Горчак тоже такой себе товарищ, и активно паразитирует на беззубках. Когда подходит время метать икру, у самки появляется длинный яйцеклад, и с его помощью она вводит икринки прямо в жабры моллюска, используя его в качестве люльки для будущего поколения. В свою очередь, глохидии беззубок, кроме прочих рыб, желают паразитировать и на горчаках. И горчаки, и моллюски пытаются как-то противостоять друг другу, и у разных видов это получается с разным успехом.

Зоологи из Чешской академии наук много лет изучали биологию европейских горчаков. И там эти рыбы добились преимущества над моллюсками: они успешно откладывают в них икру и при этом устойчивы к заражению глохидиями. Но некоторое время назад исследователям пришло в голову изучить, как на отношениях рыб и моллюсков скажется появление нового, инвазивного вида беззубки. Популяции горчака на территории Чехии живут в соседстве с китайской разновидностью беззубки Anodonta woodiana. Результаты исследований показали, что китайский «пришелец» эффективно противостоит местным горчакам: беззубка просто-напросто выбрасывает отложенные в неё икринки.

Горчаки приняли это к сведению и перестали использовать «китайца» как колыбель для потомства. Но, будучи устойчивы к личинкам местных разновидностей моллюсков, рыбы оказались безоружны к личинкам инвазивного вида. Таким образом, в чешских водоёмах сложилась парадоксальная ситуация: вчерашний паразит сам стал хозяином. Зоологи отмечают, что разные популяции чешских горчаков по-разному ведут себя в этих условиях. В некоторых местах рыбы продолжают пытаться откладывать икру в китайскую беззубку, другие же поняли, что это бесполезно, и не приближаются к гостям из Азии.

По словам исследователей, это уникальный случай: на наших глазах происходит коэволюция разных видов, они притираются друг к другу и формируют новые биологические связи. С другой стороны, полученные данные позволяют понять, насколько тщательно нужно оценивать последствия внедрения нового вида в экосистему. Слава богу, насчёт европейских горчаков зоологи пока не беспокоятся: азиатский моллюск мирно сосуществует с местными беззубками, чьими услугами по выведению своего потомства горчаки всегда могут воспользоваться.

На этом всё на сегодня. Но то ли ещё будет...)

Статьи, истории и картинки выкладываю также в тгк Записки учителя биологии

Все мы с вами в самом начале курса школьной зоологии изучали крошечное кишечнополостное животное - гидру. Но многое ли на самом деле можно почерпнуть об этом удивительном организме из школьного учебника? Самые усердные ученики обычно вспоминают малые размеры, щупальца, стрекательные клетки и, быть может, почкование. Сколько раз я слышала от своих учеников, что гидра – она же ну… неинтересная. Ну а если всё же копнуть поглубже?

Она бессмертная?

Биологи из Калифорнийского университета не так давно рассказали всему миру, что гидры не стареют, поскольку способны нереально круто регенерировать: разрезанная пополам, крошка-гидра через пару дней восстановит свое тело и нервную систему.

Как же она это делает? Все просто и сложно одновременно. Просто – потому, что органов и, тем более, их систем у гидры нет, но тело построено из клеток разных типов, и каждый тип клеток должен находиться на своём месте, чтобы смочь выполнять свои функции. Биологи проанализировали наборы молекул РНК из 25 000 отдельных клеток гидры и обнаружили, что для регенерации у гидр есть три разные популяции стволовых клеток, которые дают начало разным типам клеток. Например, интерстициальные стволовые клетки могут образовывать только нервные клетки, железистые и клетки щупалец животного. Другие типы клеток создаются другими стволовыми клетками.

И каковы же пределы этой регенерации?

Австрийский биолог Ульрих Технау решил установить, до каких пределов распространяется регенеративная способность гидр, и обнаружил удивительное: пройдя ножи мясорубки, размельченной в пюре гидре достаточно было сохранившейся «головы», и тогда ее тело начинало формироваться заново. Мало того, ученые выяснили, что после прокручивания через мясорубку небольшие агрегации клеток «головы» гидры рассеиваются по остаткам тела, и из них постепенно вырастают несколько новых независимых индивидуумов. Таким образом, животное не просто самовосстанавливалось, оно могло превратиться в несколько гидр. Эти необычные особенности делают гидру существом, которое практически невозможно уничтожить.

Она из фильма ужасов?

У гидры с каждым приемом пищи появляется новый рот. Бедняге приходится вспарывать свою «кожу» каждый раз, чтобы поесть. Захотелось нашей героине, например, потребить проплывающего по своим делам рачка – и она проделывает отверстие в центре между щупалец. Когда обед внутри, рот снова исчезает. Даже известный исследователь гидр Ева Мари Коллинз поражается тому факту, что клетки такого крошечного животного способны растягиваться для образования ротового отверстия, которое шире, чем тело самой гидры.

Самое забавное, что, когда всё полезное из проглоченного обеда усвоится, гидра снова вспарывает свой рот, чтобы «выплюнуть» остатки еды. Долгое время учёные не понимали, каким образом гидре удаётся так распарывать свою «кожу». Коллинз и её команда с помощью методов генной инженерии сделали так, что два слоя тела животного светились, и стало понятно, что клетки меняют свою форму, а не передвигаются, когда рот открывается.

Процесс образования рта у гидры схож с тем, как, например, у людей мышцы в радужной оболочке сужают или расширяют зрачок. Потом учёные дали «попробовать» гидре хлорид магния, который расслабляет мышцы, и в результате открыть рот она не смогла. Ни одно известное существо на Земле не питается таким необычным способом.

Безжалостный убийца

Ну и зачем же нашей гидре так широко открывать рот, спросите вы. А давайте посмотрим.

Как видите, рачок дафния совсем не сопротивляется. Ну и как же гидре это удаётся? Дело в том, что малышка обладает абсолютным оружием – стрекательными клетками, называемыми по-научному книдоцитами. Они есть не только у гидры, но и у всех остальных кишечнополостных, и только у них.

Перед вами сработавший книдоцит. Видна длинная стрекательная нить с ядом, выброшенная из стрекательной капсулы – нематоцисты. Три острых шипа-стилета, которые протыкают покровы жертвы, развернуты в стороны, а также вывернуты три ряда более мелких шипов. Когда жертва или нападающий хищник задевают волосок, клетка срабатывает: нить выбрасывается наружу и поражает жертву, парализуя ее ядом. Перед вами схема срабатывания книдоцита и серия микрофотографий процесса:

Школьные учебники не делят стрекательные клетки на разновидности, но на самом деле их четыре. Только один тип клеток – пенетранты – служит для поражения добычи ядом. Нити других – вольвент – обвивают волоски и щетинки жертвы и не дают ей вырваться, пока она еще не парализована. Малые стрекательные клетки – глютинанты – вообще не участвуют в охоте. Они служат для прикрепления щупальцами к субстрату при передвижении гидры – «шагании».

«Шагание»? Но у гидры же нет ног!

Ну да, ног нет. И вообще гидры ведут малоподвижный образ жизни (они же как-никак полипы!), прикрепляясь к водным растениям или камням с помощью специальной подошвы, расположенной на нижнем конце тела. Но неподвижной её точно назвать нельзя. Даже оставаясь прикреплённой к предмету, она совершает кучу разных движений: резкие вертикальные сокращения и активное вытягивание тела, наклоны, «кивание» верхней частью тела, сжимание и разжимание щупалец. Смотрите, как она подвижна:

А если надо, то гидра переквалифицируется в самую настоящую акробатку, совершая «шагания» и «кувыркания». Она наклоняется к субстрату и прикрепляется к нему с помощью щупалец, а затем поднимает подошву наверх. После этого снова наклоняется, и подошва опять фиксируется на субстрате, а головной конец отделяется, и наша гидра выпрямляется, таким образом перемещаясь в пространстве.

Статьи, истории и картинки выкладываю также в тгк Записки учителя биологии