Асцидии – "старт" позвоночных

В жаркие августовские дни прибрежные воды Японского моря прозрачны и солнечные лучи хорошо освещают дно на глубине 5-6 метров. Ныряльщик, вооруженный маской и трубкой, замечает на камне яркие оранжево-багряные пузыри величиной в кулак. На ощупь эти пузыри жесткие и твердые, словно наполнены чем-то. Это асцидии – морские донные животные, относящиеся вместе с позвоночными животными (и человеком!) к типу Хордовых.

Хорда – эластичный стержень в спине и хвостовом отделе личинки асцидии. Хордовый тяж обладает одновременно гибкостью и прочностью – позволяет изгибаться и одновременно поддерживает форму тела. Личинка асцидии превращается со временем во взрослое животное, при этом хорда отмирает. У позвоночных хорда не отмирает, но замещается костными позвонками. Остатки ее – это упругие диски между позвонками.

 



Схема строения взрослой асцидии: 
1 – вводной сифон, 2 – выводной сифон, 3 – туника,
4 – стенка тела, 5 – околожаберная полость, 6 – глотка с жаберными щелями, 
7 – гонада, 8 – желудок, 9 – подошва.

 

Вопрос о происхождении Хордовых – сложен и пока не прояснен окончательно. В 1928 году британский зоолог Гарстанг опубликовал теорию, согласно которой хвостатые хордовые личинки древнейших асцидий послужили предками Бесчерепных (миноги, миксины) и Позвоночных. Таким образом, современные позвоночные животные, от рыб до высших приматов и человека, которые представляют наивысшую степень эволюционного усложнения строения животного организма, произошли от личинок асцидий.

Происхождение самих асцидий в эволюции живой природы весьма древнее. Самые ранние находки асцидий в ископаемом состоянии были, вероятно, сделаны в Шотландии в слоях донных морских отложений силурийского периода. Это означает, что первые асцидии появились в морях примерно 400 000 000 лет назад, еще до возникновения насекомых, пресмыкающихся и динозавров. В наше время асцидии обитают во всех районах Мирового океана, включая арктические и тропические моря.

Личинка асцидии, внешне напоминающая головастика, свободно плавает в толще воды. Взрослое животное обитает на дне, прикрепившись к твердому субстрату – камням, раковинам, стеблям морской травы зостеры.

 



Строение личинки асцидии (по Ивановой-Казас, 1988). 
1 – прикрепительные органы, 2 – туника, 3 – рот, 4 – глотка с жаберными щелями, 
5 – выводное отверстие, 6 – нервная система, 7 – плавник, 8 – хорда, 9 – сердце.

 

Превращение личинки во взрослое животное начинается тогда, когда хвостатая личинка, проплавав 1-2 дня, находит подходящее место на дне и оседает, навсегда прикрепляясь к камню головным отделом. Образ жизни при этом полностью изменяется – из свободно плавающего организма получается неподвижно прикрепленный. Неудивительно поэтому, что происходит глубокий регрессивный метаморфоз строения тела асцидии. Органы личинки, столь необходимые ей раньше: хвост, хорда, глаз и статоцист (орган контроля равновесия), – исчезают. Хвост втягивается за 6-10 минут. Рот передвигается на спину – в более удобное положение, туника личинки немного стекает книзу и создает корнеподобные выросты, улучшающие прикрепление взрослой асцидии к субстрату. Взрослое животное внешне напоминает мешок с двумя отверстиями. Это вводной (ротовой) и выводной сифоны. Оставшаяся от личинки глотка увеличивается, ее стенки прорезаны многочисленными жаберными щелями. Нервная система асцидии – головной ганглий, спинной нервный тяж и нервы, идущие к внутренним органам. В отличие от, например, насекомых и других беспозвоночных, асцидии имеют не двойной нервный тяж, а одинарный и к тому же полый. Не правда ли, это уже спинной мозг, только еще очень простого строения!

Интересно, что туника асцидий состоит из своего рода целлюлозы (туницина) – уникальное явление в животном мире.

По способу питания асцидии – типичные фильтраторы. Они втягивают воду через вводной сифон, отцеживают органические частицы и бактерий, затем выбрасывают воду через выводной сифон. Ток воды создают реснички, выстилающие жабры. Попутно в жабрах происходит потребление кислорода из морской воды.

Асцидии размножаются двумя способами – половым и бесполым. Все асцидии – гермафродиты. Это означает, что у каждой асцидии в теле развиты мужская и женская гонады. Мужские гонады производят сперму, а женские гонады производят ооциты (яйцеклетки). Созревшие сперматозоиды, видимо, выбрасываются наружу и через вводной сифон с током воды попадают в полость тела материнской асцидии, где и соединяются с яйцеклетками. Одна материнская асцидия производит от 10 до 1000 яйцеклеток. Оплодотворенная яйцеклетка развивается в околожаберной полости тела асцидии или – у многих колониальных асцидий – в толще туники до образования вполне развитой личинки, которая затем выходит в воду. Таким образом, характерные черты полового размножения асцидий – вынашивание и яйцеживорождение. Размножение асцидий начинается в Приморье летом в июле-августе. Осевшие личинки превращаются во взрослых животных, которые по достижении половой зрелости в свою очередь производят потомство. В этом заключается жизненный цикл асцидий, самое уязвимое звено которого – развитие яиц и личиночная стадия. Строго определенные значения температуры и солености, пригодные для нормального развития яиц и личинок, могут в море резко колебаться даже в течение суток из-за приливно-отливных течений, ветров и дождей. Поэтому яйцеживорождение и вынашивание личинок до определенной стадии развития у асцидий можно рассматривать как адаптацию к этим условиям.

Бесполое размножение характерно для колониальных асцидий и происходит путем почкования. У основания тела асцидии образуется стелющийся по субстрату вырост, на котором в свою очередь развивается почка. С ростом почки в ней развиваются все органы, свойственные взрослому животному. Новый индивидуум (зооид) остается соединенным с материнским и далее почкуется в свою очередь. Так образуется колония, покрытая общей туникой. Зооиды в одной колонии могут быть бесполыми или с гонадами. Развитыми в различной степени, но в остальном устроены одинаково. Сущность колониальной организации состоит в том, что все зооиды в колонии объединены общими разветвленными системами – кровеносной, пищеварительной и нервной, но имеют индивидуальные рты и выводные отверстия. Примерно половина всех существующих видов асцидий – колониальные.

В Приморье встречаются характерные представители одиночных асцидий – ярко-оранжевые Халоцинтия бугорчатая и Халоцинтия пурпурная. Эти животные вырастают до 18 см в высоту и располагаются на камнях или раковинах, как правило, группами. Тем не менее это отдельные одиночные животные.

Колониальных асцидий Ботриллус бугорчатый и Ботриллус безъязычковый легко можно обнаружить в Приморских водах на глубине 1-2 метра. В середине августа в заливе Восток они хорошо видны на стеблях морских трав у самого берега. Тонкие мягкие полупрозрачные лепешки или наросты, окружающие стебелек зостеры, и есть колониальные асцидии. Туника, покрывающая всю колонию, прозрачна, и сквозь нее просвечивают фиолетовые или черные зооиды размером 1 мм.

Изучение асцидий началось во второй половине ХVII века, и сейчас известно уже около 1000 видов. На Дальнем Востоке исследования асцидий велись с помощью научно-исследовательских судов у Командорских островов, Курил, Сахалина, побережья Хабаровского края. Во время рейсов асцидий добывали тралами и дночерпателями с глубин до 400 м. В последние десятилетия, с развитием легководолазной техники, водолазы более тщательно обследуют малые глубины – до 40 м. Тем не менее общий список видов асцидий в морях России нельзя еще считать завершенным. Дальневосточные моря России характеризуются весьма высоким биоразнообразием, а залив Петра Великого, как полагал академик РАН О.Г. Кусакин, наиболее богатая с точки зрения видового разнообразия российская акватория. Но и здесь к настоящему времени отмечено только 35 видов асцидий.

В Приморье асцидий изучала Т.С. Бениаминсон, одна из первых сотрудниц Института биологии моря РАН. В 1969 году она находит два новых для наших морей вида колониальных асцидий в заливе Посьета. Через 7 лет она обнаруживает один из них – Ботриллус бугорчатый – на подводной части корпуса шхуны "Крылатка", стоящей на приколе в бухте Витязь. Многие прикрепленные виды, появляясь в местах, где они ранее не отмечались, иногда описываются как новые виды. Однако они являются интродуцентами, которые, проникая в новый район, акклиматизируются и становятся обычными и даже широко распространенными. Так было и с Ботриллусом бугорчатым, который, через 10 лет после первого описания, из южной части литорали штата Калифорния появился у берегов Японии, где был описан как Ботриллус коммунис.

Второй вид – Ботриллоидес диегензе, возможно, транзитный переселенец с берегов Великобритании, где известен под другим именем. Оба вида, скорее всего, проникли в зал. Посьета на судах Японской линии, которые регулярно бывают в портах Посьет, Находка, Владивосток и Восточный. В то же время одиночная коричневая асцидия Стиела булавовидная демонстрирует обратный путь проникновения, до юга Великобритании, где этот вид уже стал обычным.

Значение асцидий в природе состоит в том, что они – неотъемлемая и весьма заметная часть морских донных сообществ. Их поселения на дне могут распространяться на больших участках морского дна. Асцидии как фильтраторы активно участвуют в поддержании чистоты морской воды. В этом же состоит и их значение для человека. Ткани асцидий, так же как и голотурий, богаты биологически активными веществами с широким набором уникальных и особо ценных фармакологичеких свойств. Из них можно получить антигрибковые, антимикробные, противоопухолевые и иммуностимулирующие препараты. Вместе с тем Халоцинтия пурпурная в Дальневосточных морях более перспективна для промысла, чем голотурия, так как ее запасы в морях колоссальны и в 10-20 раз превышают запасы голотурий. В Японии Халоцинтия признана ценным пищевым сырьем, и в северных районах ее разводят искусственно.

к.б.н. Даутова Т.Н. (ИБМ ДВО РАН)

Комментарии материала:

Разместить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
  Обвал на мировых  финансовых рынках будет испытанием  на прочность для экономической конструкции России, в префектуре Фукусима наблюдаются признаки вторичного радиационного загрязнения,  таяние вечной мерзлоты и засухи могут нанести значительный урон благополучию россиян, детенышей ладожской кольчатой нерпы уносит от своих родителей — эти и другие материалы в новом выпуске  Дайджеста Международного Социально - экологического союза  от Света Забелина. Ох...
1 апреля в Международный день птиц, стартует, уже ставший традиционным, международный конкурс фотографий «Живая природа Алтая», посвящённый дикой природе и заповедным местам, в которых мало кому суждено побывать. На конкурс принимаются фотографии, сделанные на территории Алтайского края и Республики Алтай, а также Казахстанского, Монгольского и Китайского Алтая. В этом году участников ожидают некоторые изменения и нововведения. Проект «Живая природа Алтая» развернулся, на...
Документальный фильм «Земля леопарда. Карусель жизни», снятый студией «Зов тайги» набрал на YouTube первый миллион просмотров. Новостью поделился на своей странице в Facebook автор и режиссер картины Василий Солкин. Картина рассказывает зрителю о богатстве растительного и животного мира «Земли Леопарда и показывает жизнь самой редкой крупной кошки в мире ее же глазами. Автор и режиссер картины Василий Солкин начинал как военный журналист Тихоокеанского флота. Потом...
8 февраля 2020 года исполнилось 50 лет Михаилу Крейндлину - одному из самых ярких, последовательных и принципиальных российских защитников природы,  бесконечно и безоговорочно уважаемому и любимому всем природоохранным сообществом. Поздравляем Михаила с юбилеем! Предлагаем вашему вниманию замечательный пост Всеволода Степаницкого, посвященный юбиляру. Мише Крейндлину, лесными и тростниковыми пожарами опалённому; торговками краснокнижными первоцветами руганному; сборщиками дикоро...
Весь архипелаг Новая Земля населяют олени, которые имеют обособленную уникальную генетику, этот вид требует охраны и углублённого изучения. В России во весь рост встает масштабная проблема: что делать с тоннами высокоактивного, рыхлого графита из выработавших свой ресурс атомных реакторов, ведь технологий его переработки и утилизации на сегодня не существует, а период полураспада радиоуглерода, из которого в основном состоит облученный графит – 5730 лет. Инженеры, серьезно озабоченные тем,...

Материалы данного раздела

Фотогалерея

Интересные ссылки

Коллекция экологических ссылок

Коллекция экологических ссылок

Коллекция экологических ссылок

«Спутниковый мониторинг пожаров на Дальнем востоке России». Сервис работает на основе технологии «Геомиксер», разработанной в ИТЦ «СКАНЭКС»

 

Активность на сайте

сортировать по иконкам
35 недель 1 день назад
Марина Иванова
Марина Иванова аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 190,184 |

Спасибо за ссылку. Очень пригодилась! ...

3 года 47 недель назад
martaka maminov
martaka maminov аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 190,184 |

Обращайтесь, отличная компания http://www.ecocentrp.ru/about/...

4 года 7 недель назад
Глеб савельев
Глеб савельев аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 190,184 |

нужна схема пещер с измерениями

4 года 10 недель назад
Ольга Волобуева
Ольга Волобуева аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 190,184 |

если Вы обладаете информацией , как составить топокарту пещеры, пишите нам. Очень нужна помощь в составлении паспорта объекта

1 год 16 недель назад
Надежда Бреева
Надежда Бреева аватар
Бутырский район

Смотрели: 5,712 |

Экология в Новой Москве . Поселение Щаповское.

Щапово (Александрово) — посёлок в Троицком административном округе Москвы (до 1...

размешен 08.04.20 | Тип: Статью

Количество экстремальных метеорологических явлений на планете с каждым годом будет только расти. Человек - причина большинства пожаров. Из-за эпидемии коронавируса 2020 год стане...

размешен 07.04.20 | Тип: Статью

Системный взгляд на причины эпидемии коронавируса и обстоятельства борьбы с ней от профессора Денниса Медоуза.
...

размешен 07.04.20 | Тип: Статью

К традиционному клещевому сезону Олег Корсун, кандидат биологических наук, профессор ЗабГУ, научный сотрудник заповедника «Даурский» ...

размешен 07.04.20 | Тип: Статью

В Чернобыльской зоне третьи сутки горят леса, а в Беларуси – горят болота. На Кубани раньше обычного начался сезон выброса дельфинов. В Германии используют неоникотиноиды д...

размешен 06.04.20 | Тип: Статью

 

Ледяной мир Гренландии рушится на глазах, возобновляемая энергетика уже без тепличных условий получает возможность продемонстрировать свою востребованность и эконом...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал