Морські зірки
Морські зірки — тварини з незвичайною формою тіла, завдяки якій вони звернули на себе увагу людей ще в античні часи. Морські зірки ставляться до типу Голкошкірих, в якому вони виділені в окремий клас, який нараховує майже 1600 видів. Найближчими родичами цих безхребетних є дуже схожі на них офиуры, або змеехвостки, а більш далекими голотурії та морські їжаки.
Морська зірка фромия елегантна (Fromia monilis).
Головна відмінна риса морських зірок це, звичайно ж, форма тіла. У цілому тіло морських зірок можна розділити на центральну частину — диск, і бічні вирости, які прийнято називати променями або руками. Цим тваринам властива радіальна симетрія, тому їхнє тіло поділене на симетричні сектори, кількість яких дорівнює п’яти. Втім, серед морських зірок є організми з великим числом осей симетрії: у деяких видів їх число може досягати 6-12 і навіть 45-50.
Девятирукая морська зірка солястер (Solaster endeca).
Кожен сектор, відповідно, включає в себе частину центрального диска і руку. Здавалося б, таке однотипну будову має виливатися в одноманітність цих живих організмів. Але якраз форма тіла у морських зірок дуже мінлива. По-перше, сильно варіює відносна довжина і товщина променів: у одних видів вони витягнуті і тонкі, в інших мають трикутну форму, різко звужується до кінця, у третіх промені настільки короткі, що практично не виступають за краї центрального диска. Зірки останнього типу мають дуже високий центральний диск, тому нагадують подушки. Таким чином у більшості видів морських зірок довжина променів більше діаметру центрального диска в 3-5 разів, у самих длинноруких в 20-30 разів, а у подушковидних прагне до нуля.
Цей яскравий пуфик на морському дні насправді морська зірка кульцита новогвинейская (Сulcita novaeguineae).
По-друге, морські зірки відрізняються фактурою поверхні і забарвленням. Тут різноманітність просто не піддається опису — гладкі, колючі, колючі, шорсткі, бархатисті, мозаїчні; одноколірні і рісунчатие, яскраві і бляклі. Колірна гамма цих тварин включає практично всі кольори, але найчастіше зустрічаються різні відтінки червоного, рідше синій, бурий, рожевий, фіолетовий, жовтий, чорний кольори. Бліді морські зірки зазвичай живуть на глибині, а мілководні види яскраві.
Це та ж сама новогвинейская кульцита, але іншого забарвлення.
На перший погляд морські зірки здаються примітивними, адже у них немає скільки-небудь помітних органів почуттів, мозку, слабо диференційовані внутрішні органи, але ця простота оманлива.
Морська зірка линкия (Linckia laevigata) яскраво-синього кольору, її промені схожі на сосиски.
В першу чергу слід зазначити, що у морських зірок є внутрішній скелет. У них немає хребта і окремих кісток, але є безліч вапняних пластинок, з’єднаних один з одним в ажурну систему.
Ажурні сплетення скелетних елементів на поверхні морської зірки.
молодий морської зірки скелетні елементи заховані під шкірними покривами, але з часом шкіра над деякими вапняними шипами стирається і вони стають видні зовні. Саме ці шипи надають морським зіркам колючий вигляд.
Шипи на поверхні морської зірки покриті шкірою, але частина з них вже оголилась і має блискучу поверхню.
Крім того, на верхній стороні тіла у багатьох видів можуть бути видні вапняні пластинки, злиті воєдино або формують мережу.
Химерний візерунок, утворений шкірними і скелетними елементами морської зірки.
Нарешті, третій елемент, що впливає на зовнішній вигляд морської зірки це педицеллярии. Педицеллярии — це видозмінені голки, схожі на крихітні щипчики. В житті морської зірки, вони відіграють важливу роль-з їх допомогою вона очищає верхній бік тіла від сміття і піску. Всі скелетні елементи пов’язані між собою м’язами, тому після загибелі морської зірки її остов розсипається на вапняні пластинки і від тварини не залишається і сліду.
Морська зірка акантастер, або терновий вінець (Acanthaster ellisii) має колючі і отруйні шипи.
М’язова система у морських зірок розвинута порівняно слабо. В кожному промені є м’язовий тяж, який може згинати промінь вгору, цим, власне, м’язові руху зірок і обмежуються. Але не обмежується рухливість взагалі. Морські зірки можуть повзати, рити, згинатися, плавати, але роблять вони це не з допомогою м’язів.
Морські зірки гребешкова патирии (Patiria pectinifera) видираються з водоростей.
У цих тварин є особлива система організму — амбулакральная. По суті ця система являє собою канали і порожнини, сполучені разом і наповнені рідиною. Морська зірка може перекачувати цю рідину з однієї частини системи в іншу, завдяки чому її частини тіла згинаються і рухаються. Центральною деталлю цієї системи є амбулакральные ніжки — крихітні сліпі вирости амбулакральных каналів на нижній стороні морської зірки. Кожна ніжка рухається незалежно від інших, але їх дії завжди узгоджені. З допомогою цих мікроскопічних елементів морська зірка здатна творити чудеса. Наприклад, вона здатна піднятися по вертикальній поверхні, може прилипнути надовго до склу акваріума, може встати на диби, вспучившись немов розлючений кіт, а може, вхопившись двома променями, розсунути стулки раковини молюска. І все це робить тварина практично позбавлене мозку і очей!
На нижній стороні променя видно напівпрозорі амбулакральные ніжки.
Справедливості заради варто відзначити, що деякі органи почуттів у морських зірок все ж є. Це очі, розташовані на кінцях кожного променя. Очі дуже примітивні і розрізняють лише світло і темряву, предмети морські зірки не бачать. Морські зірки здатні вловлювати хімічні речовини (аналог нюху), тільки ось чи відчувають вони їх по-різному. Одні види дуже чутливі і можуть кілька днів поспіль повзти до приманки на запах, інші можуть проповзти повз жертви в парі сантиметрів і не відчути її. Дуже розвинене у морських зірок дотик, вони намагаються позбутися від піску, який засипає їх зверху, а також завжди прагнуть обмацувати собі дорогу за допомогою невеликих щупалець на кінці кожного променя. Дотик підказує морської зірки з ким вона зіткнулася — жертвою або хижаком. Мозок морській зірці замінює група слабо зв’язаних між собою клітин. Дивно те, що незважаючи на таке примітивне будова нервової системи морські зірки можуть виробляти елементарні умовні рефлекси. Наприклад, особини, яких часто ловили мережами, стали вибиратися з них швидше, ніж ті, яких спіймали вперше.
На кінці променя морської зірки астеродискуса (Asterodiscus truncatus) видно оформлений вічко. Сам промінь покритий рельєфними вапняними пластинками.
Ще однією сильною, в прямому і переносному сенсі слова, системою у морських зірок є травна. Рот у цих тварин розташований в центрі диска на нижній стороні тіла, а крихітна анальний отвір — на спині. До речі, користуються морські зірки їм рідко (у деяких видів вона взагалі заростає), воліючи видаляти неперетравлені залишки їжі через рот. Шлунок цих безхребетних має вирости, що тягнуться в промені, у них відкладаються запаси поживних речовин на випадок голоду. А голодують морські зірки регулярно, так як під час розмноження припиняють харчуватися. Шлунок у багатьох видів може вивертатися назовні через ротовий отвір, причому розтягується він як гума, приймаючи будь-яку форму. Завдяки растяжимому шлунку морська зірка може перетравити здобич, яка перевищує її в розмірах. Відомий випадок, коли морська зірка луидия проковтнула настільки великого морського їжака, що загинула, не зумівши виплюнути його залишки.
Посередині центрального диска фромии монилис видно крихітне анальний отвір.
Інші системи організму розвинені у морських зірок слабо. Дихають вони через спеціальні вирости шкіри на верхній, омитої морськими течіями, стороні тіла. Зябер і легень у них немає, тому морські зірки чутливі до нестачі кисню. Також не виносять вони і опріснення води, тому зустрічаються тільки в морях і океанах. Розміри цих тварин коливаються від 1-1,5 см у мініатюрної кулястої зірки подосферастера до 80-90 см у морської зірки фрейеллы.
Назва цієї морської зірки говорить сама за себе — фромия елегантна (Fromia elegans).
Морські зірки мають глобальне поширення. Зустрічаються вони повсюдно у всіх морях і океанах від тропіків до полюсів. Звичайно, в теплих водах видове різноманіття вище, ніж у холодних. Більшість видів воліє жити на мілководдях, деякі навіть опиняються на березі під час відливів. Але серед цих тварин є і глибоководні види, включаючи і такі, які живуть на глибинах понад 9 км!
Морські зірки на мілководді.
Морські зірки більшу частину часу повзають по дну. Роблять вони це дуже неспішно, звична швидкість особини середнього розміру — 10 см в хвилину, але морська зірка може і «поквапитися» зі швидкістю 25-30 см в хвилину. При необхідності ці тварини підіймаються на камені, корали, водорості. Якщо морська зірка падає на спину, то вона тут же перевертаються черевної стороною вниз. Для цього тварина згинає два промені так, щоб амбулакральные ніжки з нижньої сторони доторкнулися до ґрунту, а потім морська зірка вивертає тіло і приймає звичне положення. Деякі види здатні навіть незграбно плавати на невеликі відстані. Морських зірок можна назвати осілими тваринами, їх меченье показало, що вони не видаляються більш ніж на 500 м від місця початкового вилову.
Морська зірка зернистий кориастер (Coriaster granulatus) схожа на здобну булочку.
Незважаючи на зовнішню примітивність і уявну безпорадність морські зірки грізні хижаки. Вони досить ненажерливі і ніколи не відмовляються від видобутку, за винятком періоду виношування ікри. Тільки глибоководні види харчуються мулом, з якого вони витягають харчові частинки, умовно «нехищными» можна назвати і морських зірок кульцит, які воліють об’їдати обростання на коралі. Всі інші види активно полюють на інших тварин.
аж Ніяк не романтичні стосунки пов’язали цю пару: морська зірка солястер (Solaster dawsoni) поїдає колючий гиппастерию (Hippasteria spinosa).
Більшість морських зірок непревередливы, вони поїдають усе, що здатні утримати своїми руками і до чого дістане їх «гумовий» шлунок, не гидуючи і падаллю. Деякі види можуть харчуватися тільки певним видом корму: губками, коралами, брюхоногими молюсками.
Морська зірка пентагонастер гарненький (Pentagonaster pulchellus), яку ще називають бісквітної морською зіркою за форму тіла, що нагадує печиво.
Улюбленою здобиччю морських зірок є такі ж як і вони самі малорухливі тварини — морські їжаки та двостулкові молюски. Морського їжака зірка наздоганяє поповзом і поїдає ротом. Двостулкові молюски мають раковини, стулки яких щільно змикаються в разі небезпеки, тому з ними морські зірки звертаються інакше. Спочатку морська зірка приклеюється двома променями до стулок раковини, а потім починає їх розсовувати. Потрібно сказати, що амбулакральные ніжки міцно приклеюються до субстрату завдяки клейкій мастилі і одна єдина амбулакральная ніжка може розвивати зусилля до 30 м! А на кожному промені морської зірки їх сотні, тому вона, як справжній силач, розсовує раковини з зусиллям кілька кілограм. Втім, розсовувати стулки раковини на всю широчінь морській зірці не потрібно, для ситного обіду їй досить щілини в 0,1 мм! У цю справді мікроскопічну щілину морська зірка вивертає свій шлунок (він може вирости на 10 см) і перетравлює молюска в його ж власному будинку.
Морська зірка астерія (Asterias rubens) тягне руку до молюску.
Більшість морських зірок раздельнополы, дуже небагато видів мають одночасно і чоловічі і жіночі статеві залози. Статеві залози розташовані попарно біля основи кожного променя. У морської зірки астерины молоді особини спочатку чоловічої статі, а потім міняють його на жіночий. Особливу виняток становить морська зірка офидиастер, у якій самців немає взагалі! Самки цього виду відкладають ікру без запліднення, таке розмноження називається партеногенез. Під час спарювання самці і самки з’єднують свої промені і виметивают у воду сперму і ікринки. Кількість ікринок залежить від типу розвитку личинки і коливається від 200 у тих видів, які виношують потомство, і до 200 мільйонів у видів з свободноплавающими личинками.
Парування морських зірок.
Личинки морських зірок бувають трьох типів. У одних видів з ікринки вилуплюється свободноплавающая личинка, яка годується мікроскопічними водоростями, а потім прикріплюється до дна і поступово перетворюється в маленьку зірку. В інших свободноплавающая личинка має великі запаси жовтка, тому вона не живиться і відразу перетворюється на дорослу форму. У морських зірок, що мешкають в холодних водах, личинки взагалі не відокремлюються від тіла матері, а скупчуються біля її ротового отвору або навіть в особливих шлункових кишенях. Турботлива самка в цей період спирається тільки на кінчики проміння, а тіло вигинає куполом, під яким і знаходиться потомство. Оскільки личинки розташовані поруч з ротовим отвором, то самка в цей період не харчується. Личинкова форма найбільш рухома в життєвому циклі морських зірок, саме в цей період молодняк може розноситися течіями на великі відстані.
Личинки морської зірки має двосторонню симетрію.
Крім статевого розмноження морські зірки можуть розмножуватися і безстатевим шляхом. Найчастіше це відбувається у багатопроменевих видів, тіло тварини ділиться на дві половинки, кожна з яких нарощує відсутні промені. У решти видів безстатеве розмноження може бути результатом регенерації при травматичному пошкодженні тіла. Якщо морську зірку штучно розділити на кілька частин, з кожної сформується новий організм. Для відновлення достатньо навіть одного променя, але обов’язково необхідний шматочок центрального диска. Ростуть морські зірки повільно, тому протягом довгих місяців виглядають однобокими.
З відрізаного променя морської зірки формується нова особина. Таку форму часто називають комети.
У природному середовищі у морських зірок дуже мало ворогів, так як гострі шипи, які можуть бути отруйними, відлякують великих хижаків. До того ж ці безхребетні при нагоді намагаються зариватися в пісок, щоб не привертати уваги. Найчастіше морські зірки потрапляють на зуб каланам і чайкам.
Чайка зловила морську зірку.
Зате їм чимало докучають паразити — креветки, молюски та многощетінковиє черв’яки (полихеты). Паразити поселяються на спинній стороні морської зірки і можуть пошкоджувати її покрови. У свою чергу морські зірки ретельно дотримуються гігієни і, як тільки відчувають стороння присутність на верхній стороні тіла, намагаються видалити паразита. Для цього вони хапають педицелляриями вторженца і скидають його з себе. Сила захоплення педицеллярий настільки велика, що морську зірку можна витягнути з води, погладивши рукою, при цьому зірка вистачає шкіру «бульдожої хваткою».
На промені линкии видно нешкідливий многощетинковй черв’як, який очищає шкіру, і паразитичний молюск.
А ось морська зірка астропектен дружить з многощетинковыми черв’яками. На однієї особини можуть знаходити до п’яти співмешканців, які воліють триматися на нижній стороні тіла ближче до рота зірки. Черв’яки підбирають залишки її видобутку і навіть засовують голову в її шлунок! На морській зірці эхинастер живуть гребневики особливого виду, які очищають поверхню зірки від обростань.
Ці яскраві плями на морській зірці лусонский эхинастер (Echinaster luzonicus) — гребневики (Coeloplana astericola).
Люди з давніх часів звернули увагу на барвистих тварин мілководдя, але морські зірки не представляли для них ніякого господарського інтересу. Тільки в Китаї їх іноді вживають в їжу, у той же час спроби згодовувати морських зірок домашнім тваринам можуть призвести до загибелі останніх. Ймовірно, це пов’язано з токсинами, які накопичують деякі види, поїдаючи корали і отруйних молюсків. А от з розвитком морського господарства люди стали зараховувати цих тварин до своїх ворогів. З’ясувалося, що морські зірки часто виїдають приманку в донних пастках для крабів, а також здійснюють набіги на плантації розведення устриць і морських гребінців. За кілька років (саме стільки потрібно вирощувати устриць) морські зірки здатні знищити всю устричну банку. Один час хижаків намагалися знищити, розрубуючи на шматки, але це тільки збільшило їх чисельність, адже з кожного обрубка виростала нова морська зірка. Потім морських зірок навчилися отримувати спеціальними тралами, і вбивати окропом.
Дуже ефектна мозаїчна морська зірка (Iconaster longimanus).
злісним шкідником виявилася морська зірка акантастер, або терновий вінець. Це дуже велике голкошкіра харчується виключно коралами, після себе терновий вінець залишає на кораловому рифі тільки білу неживу доріжку. У свій час ці зірки розмножилися настільки, що в буквальному сенсі слова з’їли величезний ділянку Великого Бар’єрного рифа біля берегів Австралії. Унікальне геологічне утворення знаходилося під загрозою знищення. Боротьбу з терновим вінцем ускладнювало те, що його шипи отруйні для людини, укол тернового вінця заподіює пекучий біль, хоча і не смертельний. Спеціально навчені нирці збирали гострими піками акантастеров в мішки або вводили в тіло морської зірки смертельну дозу формаліну. Тільки таким способом вдалося приборкати нашестя ненажерливих хижаків і врятувати риф. Нині всі види морських зірок знаходяться в благополучному стані і не потребують охорони.
Терновий вінець поїдає корал.