Функции стрекательных клеток кратко

Обновлено: 04.07.2024

крапивные клетки, нематоциты, книдопиты, клетки в покровном эпителии, а также в энтодерме книдарий, выполняющие функции нападения на добычу, её удержания и защиты от врагов. В С. к. имеется заполненная б. ч. ядовитой жидкостью капсула (нематоциста, книдоциста) с плотной стенкой, к-рая в дистальной части образует тонкий, ввёрнутый внутрь вырост в виде спирально завитой стрекательной нити. Ядро С. к. лежит у её основания, а на наруж. поверхности имеется неподвижный чувствит. волосок — книдоциль. При химич. и механич. раздражениях его С. к. г силой выбрасывает выворачивающуюся распрямлённую стрекат. нить с шипами у основания, укол к-рой парализует и вызывает гибель мелкого животного, а иногда болезненный ожог крупного. Стрекат. нить нек-рых С. к. обвивается вокруг добычи или приклеивается к ней. После выбрасывания нити С. к. погибает и замещается новой.

Стрекательные клетки (схематично). А — в покое; Б — с выброшенной стрекательной нитью: 1 — ядро; 2 — стрекательная капсула; 3 — книдоциль; 4 — стрекательная нить; 5 — шипы.

Полезное

Смотреть что такое "СТРЕКАТЕЛЬНЫЕ КЛЕТКИ" в других словарях:

СТРЕКАТЕЛЬНЫЕ КЛЕТКИ — (нематоциты) клетки поверхностного эпителия кишечнополостных животных, служащие для защиты и нападения. Стрекательная капсула стрекательных клеток содержит выбрасываемую при нападении свернутую нить, по которой изливается ядовитая жидкость … Большой Энциклопедический словарь

стрекательные клетки — (нематоциты), клетки поверхностного эпителия кишечнополостных животных, служащие для защиты и нападения. Стрекательная капсула стрекательных клеток содержит выбрасываемую при нападении свёрнутую нить, по которой изливается ядовитая жидкость. * *… … Энциклопедический словарь

Стрекательные клетки — или органы клетки, встречающиеся у типичных кишечнополостных (Cnidaria) и содержащие особые пузырьки, называемые тоже С. Органы эти разряжаются при раздражении и парализуют мелких животных, а у крупных вызывают ощущение легкого ожога. С. клетки… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Стрекательные клетки — крапивные клетки, нематоциты, особые клетки в покровном эпителии, а также в энтодерме большинства кишечнополостных (См. Кишечнополостные) (за исключением гребневиков), выполняющие функции нападения на добычу и защиты от врагов. В С. к,… … Большая советская энциклопедия

СТРЕКАТЕЛЬНЫЕ КЛЕТКИ — (нематоциты), клетки поверхностного эпителия кишечнополостных ж ных, служащие для защиты и нападения. Стрекат. капсула С. к. содержит выбрасываемую при нападении свёрнутую нить, по к рой изливается ядовитая жидкость … Естествознание. Энциклопедический словарь

стрекательные клетки, органы — Особые клетки или органы у кишечнополостных животных, служащие для нападения и защиты от врагов … Словарь многих выражений

клетки крапивные — см. Клетки стрекательные … Большой медицинский словарь

Стрекательные пузырьки органы — см. С. клетки … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Стрекательные пузырьки, органы — см. С. клетки … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Хватательные клетки — или коллобласты (Greifzellen, lasso cells) встречаются в эктодерме гребневиков, и в сущности, каждая представляет не одну, а две клетки. Одна клетка с железистым содержимым имеет вид грибной шапочки и лежит на поверхности. К ее вогнутой… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Интересные особенности характерны для группы многоклеточных животных, принадлежащих к типу Emitter или Cnidaria. У книдарийцев простое строение, но у них есть настоящие ткани, кишечная полость. Одно из неофициальных названий группы — кишечнополостные. Жалящие клетки (книдоциты, нематоциты) играют важную роль в организме. Они используются для нападения на добычу и защиты от врагов.

Какие организмы обладают книдоцитами?

Криперы — морские и пресноводные животные, обитающие практически во всех широтах. Радиально-симметричное тело книдарий имеет один из двух типов телосложения: полиповидное или медузное. Представители первого типа существенно различаются по внешнему виду, некоторые больше похожи на растения. У медуз рот и щупальца направлены вниз. Как правило, эти кишечнополостные свободно плавают, причем две формы тела чередуются в разных поколениях. Практически у всех книдарий есть стрекательные клетки, они располагаются на щупальцах. Пресноводных кишечнополостных меньше, чем морских. Среди них — одиночные и колониальные организмы.

Ползучий тип объединяет следующие классы животных:

бокаловидный (Scyphozoa);
полиподы (Polypodiozoa).
гидроид (Hydrozoa);
коробчатая медуза (Cubozoa);
коралловые полипы (Anthozoans);

Как устроены стрекательные клетки?

Какова функция стрекательных клеток?

Небольшой контакт с добычей или противником, изменение давления воды от движущегося объекта может стимулировать чувствительные волосы. Книдоциты также способны реагировать на белковые вещества. Вот что происходит при обнажении жалящей клетки:

Крышка открывается в сторону комнаты.
Колючая нить распрямляется и вместе с острыми шипами у основания погружается в тело пострадавшего.
Книдоцит переплетается или приклеивается к добыче.
Выброшенный яд вызывает паралич или ожоги.
Выполнив свою функцию, книдоциты погибают, а на их месте появляются новые через 48 часов.

Из-за высокой концентрации и скоординированной активности книдоцитов на щупальцах кишечнополостные нападают на хищника или потенциальную жертву. Нейротоксины в капсулах жалящих клеток парализуют мелкую добычу и вызывают ожоги у крупных организмов.

На кого охотятся стрекающие животные?

Коралловые полипы образуют колонии в морях и океанах. Морские анемоны или морские анемоны живут в одиночестве, прикрепляя свои подошвы к камням, ракушкам, камням и рифам. Щупальца и рот полипов, относящихся к классу Anthozoa, обычно находятся в верхней части, а нижняя часть прикрепляется к субстрату. Рот морского анемона окружен щупальцами, на которых расположены книдоциты. Функция жалящих клеток морских анемонов — атаковать добычу и защищаться от врагов. Анемоны способны парализовать и опутывать мелких животных жалящими нитями. Некоторые книдарии вытягивают щупальца, что необходимо для неподвижного образа жизни.

Проблема получения пищи также решается очень быстрым действием нейротоксинов жалящих клеток. При контакте они могут обездвижить добычу и отразить нападение хищников.

Где обитают гидроидные животные?

Представители класса Hydrozoa встречаются в пресноводных водоемах, антарктических водах и глубоких океанских котловинах. К этой группе относятся гидры, лимномедузы, сифонофоры и другие подклассы и отряды. Большинство из них — хищники, охотящиеся на книдоциты. Жалящие клетки кишечнополостных, принадлежащих к гидроидам, имеют существенные различия в размере и силе яда. Существует разделение функций между группами организмов в колониях полипов: одни питаются, другие защищают, а третьи служат для размножения. Некоторые медузы добывают себе пищу, дрейфуя в воде с неподвижными щупальцами, которые добывают планктон, в то время как другие активно плавают в поисках пищи. Есть кишечнополостные, способные преднамеренно охотиться на добычу, о приближении которых сигнализируют рецепторы на поверхности тела.

Опасны ли книдоциты сцифо- и кубомедуз?

Размеры животных, относящихся к классу Scyphozoa, колеблются от 12 мм до 2,4 м в диаметре. У крупных форм также нет скелета, головы и дыхательной системы. Типичный представитель этой группы, полупрозрачная ушастая аурелия, менее ядовита, чем другие медузы. Взрослые особи питаются планктоном, прикрепленным к щупальцам. Scyphomedusa обладает множеством книдоцитов и рецепторов, окружающих ротовую полость и щупальца. Их главное предназначение — распознать и парализовать добычу.

Кишечнополостные и человек

Колонии полипов растут очень медленно, лишь на несколько миллиметров в год. Подводный мир сложно представить без коралловых построек, которые привлекают своей неповторимой красотой и особым шармом.

Интересные особенности характерны для группы многоклеточных животных, которые относятся к типу Стрекающие, или Cnidaria. Книдарии имеют простое строение, но обладают настоящими тканями, кишечной полостью. Одно из неофициальных названий группы — кишечнополостные. Важную роль в организме выполняют стрекательные клетки (книдоциты, нематоциты). Они служат для нападения на добычу и обороны от врагов.

Какие организмы обладают книдоцитами?

Стрекающие — морские и пресноводные животные, обитающие практически во всех широтах. Радиально симметричное тело книдарий имеет один из двух видов телосложения — полиповидное или медузообразное. Представители первого типа значительно отличаются по внешнему виду, некоторые больше похожи на растения. У медуз полость рта и щупальца направлены вниз. Как правило, эти кишечнополостные свободно плавают, а две формы тела чередуются в разных поколениях. Стрекательные клетки есть почти у всех книдарий, расположены они на щупальцах. Пресноводных кишечнополостных меньше, чем морских. Встречаются среди них одиночные и колониальные организмы.

Тип Стрекающие объединяет следующие классы животных:

гидроидные (Hydrozoa);
сцифоидные (Scyphozoa);
коралловые полипы (Anthozoa);
кубомедузы (Cubozoa);
полиподий (Polypodiozoa).

Как устроены стрекательные клетки?

Какова функция стрекательных клеток?

Небольшой контакт с добычей или врагом, изменение давления воды от движущегося объекта может привести к стимуляции чувствительного волоска. Книдоциты также способны реагировать на белковые вещества. Вот что происходит при воздействии на стрекательную клетку:

Открывается крышечка на вершине, обращенной в окружающую среду.
Стрекательная нить распрямляется и вместе с острыми шипами у основания вонзается в тело жертвы.
Книдоцит обвивается либо приклеивается к добыче.
Выделяемый яд вызывает паралич или ожог.
Выполнив свою функцию, книдоциты погибают, а вместо них через 48 часов развиваются новые.

Благодаря высокой концентрации и согласованной деятельности книдоцитов на щупальцах, кишечнополостные животные поражают хищника либо потенциальную добычу. Нейротоксины внутри капсул стрекательных клеток парализуют небольшую жертву и вызывают ожоги у крупных организмов.

На кого охотятся стрекающие животные?

Коралловые полипы образуют колонии в морях и океанах. Актинии или морские анемоны живут одиночно, прикрепляясь подошвой к камням, раковинам, скалам и рифам. Щупальца и рот полипов, которые относятся к классу Anthozoa, обычно находятся вверху, нижняя часть прикрепляется к субстрату. Рот актинии окружен щупальцами, на которых находятся книдоциты. Функция стрекательных клеток морских анемон заключается в нападении на добычу и обороне от врагов. Актинии способны парализовать и опутать жгучими нитями небольших животных. Некоторые книдарии вытягивают щупальца, что необходимо при неподвижном образе жизни.

Проблему добычи пропитания также решает очень быстрое действие нейротоксинов жалящих клеток. При контакте они могут обездвижить добычу и отбить нападение хищников.

Где обитают гидроидные животные?

Представители класса Hydrozoa встречаются в пресных водоемах, водах Антарктики, глубоководных океанических впадинах. Относятся к этой группе гидры, лимномедузы, сифонофоры, другие подклассы и отряды. Большинство из них — хищники, которые охотятся с помощью книдоцитов. Стрекательные клетки кишечнополостных, относящихся к гидроидным, имеют значительные отличия в размерах и силе яда. Существует разделение функций между группами организмов в колониях полипов: одни кормят, другие защищают, третьи служат для размножения. Некоторые медузы добывают себе пищу, дрейфуя в воде с неподвижными щупальцами, в которые попадает планктон, другие же активно плавают в поисках еды. Есть кишечнополостные, которые способны целенаправленно охотиться за жертвой, о приближении которой сигнализируют рецепторы на поверхности тела.

Опасны ли книдоциты сцифо- и кубомедуз?

Размеры животных, относящиеся к классу Scyphozoa, варьируются от 12 мм до 2,4 м в поперечнике. Даже у крупных форм нет скелета, головы, органов дыхания. Типичный представитель этой группы — полупрозрачная аурелия ушастая — менее ядовита, чем другие медузы. Взрослые особи питаются планктоном, прилипающим к щупальцам. Сцифомедузы обладают множеством книдоцитов и рецепторов, окружающих рот и щупальца. Главное их предназначение — распознать и парализовать добычу.

Смертельными для мелких животных являются стрекательные клетки гигантской цианеи (Cyanea arctica). А при контакте с человеком книдоциты вызывают ожог различной степени тяжести. Чаще возникает сыпь и покраснение от воздействия токсинов, которые попадают на кожу. Кубомедузы — обитатели теплых вод морей и океанов — способны быстро передвигаться. Некоторые из них опасны для человека: ожоги, полученные в результате такого "общения", могут привести к летальному исходу.

Кишечнополостные и человек

Растут колонии полипов очень медленно, увеличиваются всего на несколько миллиметров в год. Без коралловых построек трудно представить подводный мир, который так манит своей неповторимой красотой и особым очарованием.

Тело гидры имеет вид продолговатого мешочка, стенки которого состоят из двух слоёв клеток — эктодермы и энтодермы.

Между ними лежит тонкая студенистая неклеточная прослойка — мезоглея, служащая опорой.

Эктодерма формирует покров тела животного и состоит из нескольких видов клеток: эпителиально-мускульные, промежуточные и стрекательные.

Самые многочисленные из них — эпителиально-мускульные.

За счёт мускульных волоконец, лежащих в основании каждой клетки, тело гидры может сокращаться, удлиняться и изгибаться.

Между эпителиально-мускульными клетками находятся группы мелких, округлых, с большими ядрами и небольшим количеством цитоплазмы клеток, называемых промежуточными.

При повреждении тела гидры, они начинают усиленно расти и делиться. Они могут превращаться в остальные типы клеток тела гидры, кроме эпителиально-мускульных.

В эктодерме находятся стрекательные клетки, служащие для нападения и защиты. В основном они расположены на щупальцах гидры. Каждая стрекательная клетка содержит овальную капсулу, в которой свёрнута стрекательная нить.

Строение стрекательной клетки со свернутой стрекательной нитью

Если добыча или враг прикоснётся к чувствительному волоску, который расположен снаружи стрекательной клетки, в ответ на раздражение стрекательная нить выбрасывается и вонзается в тело жертвы.

Строение стрекательной клетки с выброшенной стрекательной нитью

По каналу нити в организм жертвы попадает вещество, способное парализовать жертву.

Строение внутреннего слоя клеток

Энтодерма выстилает изнутри всю кишечную полость. В её состав входят пищеварительно-мускульные и железистые клетки.

Пищеварительная система

Каждая из пищеварительно-мускульных клеток энтодермы имеет 1-3 жгутика. Колеблющиеся жгутики создают ток воды, которым пищевые частички подгоняются к клеткам. Пищеварительно-мускульные клетки энтодермы способны образовывать ложноножки, захватывать и переваривать в пищеварительных вакуолях мелкие пищевые частицы.

Строение пищеварительно-мускульной клетки

Имеющие в энтодерме железистые клетки выделяют внутрь кишечной полости пищеварительный сок, который разжижает и частично переваривает пищу.

Строение желистой клетки

Когда в пищеварительной полости оказываются остатки жертвы, которые невозможно переварить, и отходы клеточного обмена, она сжимается и опорожняется.

Дыхание

Гидра дышит растворённым в воде кислородом. Органов дыхания у неё нет, и она поглощает кислород всей поверхностью тела.

Кровеносная система

Выделение

Выделение углекислого газа и других ненужных веществ, образующихся в процессе жизнедеятельности, осуществляется из клеток наружного слоя непосредственно в воду, а из клеток внутреннего слоя — в кишечную полость, затем наружу.

Нервная система

Под кожно-мускульными клетками располагаются клетки звездчатой формы. Это нервные клетки (1). Они соединяются между собой и образуют нервную сеть (2).

Нервная система и раздражимость гидры

Если дотронутся до гидры (2), то в нервных клетках возникает возбуждение (электрические импульсы), которое мгновенно распространяется по всей нервной сети (3) и вызывает сокращение кожно-мускульных клеток и всё тело гидры укорачивается (4). Ответная реакция организма гидры на такое раздражение — безусловный рефлекс.

Половые клетки

С приближением холодов осенью в эктодерме гидры из промежуточных клеток образуются половые клетки.

Различают два вида половых клеток: яйцевые, или женские половые клетки, и сперматозоиды, или мужские половые клетки.

Яйца находятся ближе к основанию гидры, сперматозоиды развиваются в бугорках, расположенных ближе к ротовому отверстию.

Яйцевая клетка гидры похожа на амёбу. Она снабжена ложноножками и быстро растет, поглощая соседние промежуточные клетки.

Строение яйцевой клетки гидры

Строение сперматозоида гидры

Сперматозоиды по внешнему виду напоминают жгутиковых простейших. Они покидают тело гидры и плавают с помощью длинного жгутика.

Оплодотворение. Размножение

Сперматозоид подплывает к гидре с яйцевой клеткой и проникает внутрь нее, причем ядра обеих половых клеток сливаются. После этого ложноножки втягиваются, клетка округляется, на ее поверхности выделяется толстая оболочка — образуется яйцо. Когда гидра погибает и разрушается, яйцо остается живым и падает на дно. С наступлением тёплой погоды живая клетка, находящаяся внутри защитной оболочки, начинает делиться, образующиеся клеточки располагаются в два слоя. Из них развивается маленькая гидра, которая выходит наружу через разрыв оболочки яйца. Таким образом, многоклеточное животное гидра в начале своей жизни состоит всего из одной клетки — яйца. Это говорит о том, что предки гидры были одноклеточными животными.

Бесполое размножение гидры

При благоприятных условиях гидра размножается бесполым путём. На теле животного (обычно в нижней трети туловища) образуется почка, она растет, затем формируются щупальца и прорывается рот. Молодая гидра отпочковывается от материнского организма (при этом материнский и дочерний полипы прикрепляются щупальцами к субстрату и тянут в разные стороны) и ведет самостоятельный образ жизни. Осенью гидра переходит к половому размножению. На теле, в эктодерме закладываются гонады — половые железы, а в них из промежуточных клеток развиваются половые клетки. При образовании гонад гидр формируется медузоидный узелок. Это позволяет предполагать, что гонады гидры — сильно упрощенные споросаки, последний этап в ряду преобразования утраченного медузоидного поколения в орган. Большинство видов гидр раздельнополы, реже встречается гермафродитизм. Яйцеклетки гидр быстро растут, фагоцитируя окружающие клетки. Зрелые яйцеклетки достигают диаметра 0,5—1 мм. Оплодотворение происходит в теле гидры: через специальное отверстие в гонаде сперматозоид проникает к яйцеклетке и сливается с ней. Зигота претерпевает полное равномерное дробление, в результате которого образуется целобластула. Затем в результате смешанной деламинации (сочетание иммиграции и деламинации) осуществляется гаструляция. Вокруг зародыша формируется плотная защитная оболочка (эмбриотека) с выростами-шипиками. На стадии гаструлы зародыши впадают в анабиоз. Взрослые гидры погибают, а зародыши опускаются на дно и зимуют. Весной продолжается развитие, в паренхиме энтодермы путем расхождения клеток образуется кишечная полость, затем формируются зачатки щупалец, и из-под оболочки выходит молодая гидра. Таким образом, в отличие от большинства морских гидроидных, у гидры отсутствуют свободноплавающие личинки, развитие у неё прямое.

Регенерация

Передвижение

В спокойном состоянии щупальца вытягиваются на несколько сантиметров. Животное медленно водит ими из стороны в сторону, подстерегая добычу. При необходимости гидра может медленно передвигаться.

Изогнув своё тело (1) и прикрепившись щупальцами к поверхности предмета (субстрата), гидра подтягивает к переднему концу тела подошву (2). Затем шагающее движение гидры повторяется (3,4).

В другом случае она словно через голову кувыркается, поочерёдно прикрепляясь к предметам то щупальцами, то подошвой (1-5).

Перед вами — выстрелившая пенетранта, или стенотель, — проникающая стрекательная клетка гидры, сфотографированная с помощью сканирующего электронного микроскопа. 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. Этот снимок, сделанный Эбигайл Рефт (Abigail Reft), победил в 2007 году на конкурсе черно-белой микрофотографии American Microscopical Society.

Гидра — вторично упрощенный организм, но показанные на схеме клетки — одни из самых сложно устроенных книдоцитов. Точнее, сложно устроены не сами эти клетки, а их нематоцисты — стрекательные капсулы. Давайте вспомним, что говорит о них школьный учебник.

Затем выворачивается участок с тремя рядами более мелких шипов, и наконец — тонкая нить, покрытая мелкими шипиками, длина которой в несколько десятков раз больше диаметра нематоцисты. Через эту нить (точнее — трубку), как через иглу шприца, и попадает в тело добычи яд.

Стадии выстреливания пенетранты гидры (A) и изменения объема стрекательной капсулы (В). Цифры — кадры киносъемки, общее время вдоль оси х — 0,6 миллисекунды. Изображение из статьи G. Kass-Simon, A. A. Scappaticci, 2002. The behavioral and developmental physiology of nematocysts

Давайте посмотрим на киносъемку процесса выстреливания пенетранты.

A — схема выстреливания нити книдоцита; на врезке — окрашенные зеленым микротрубочки, удерживающие внутри клетки стрекательную капсулу (при срабатывании она практически не смещается). B, C — скоростная киносъемка процесса выстреливания. Изображение из статьи T. Nüchter et al., 2006. Nanosecond-scale kinetics of nematocyst discharge

Поражающие свойства этому оружию придают мощные токсины. Как обычно у животных, это сложная смесь разных токсичных веществ — от гистамина и серотонина до белков с большой молекулярной массой (см. задачу Сногсшибательный коктейль). И как обычно у животных, главная ставка делается на нейротоксины.

Из какой же стали выкованы эти пули и кто их изготавливает? Оказывается, нематоциста — это экзоцитозный пузырек с очень сложным содержимым, то есть секрет. Не только военный секрет книдарий, но и секрет клетки, то есть продукт ее выделения. Как и другие секреторные пузырьки, их производит аппарат Гольджи.

Стрекательная нить формируется в вывернутом положении, а потом впячивается внутрь капсулы и отделяется от цитоплазмы крышечкой. Детали этого процесса, а также образования стилетов и шипов не изучены. Зато изучен протеом нематоцист, в котором обнаружено несколько сотен белков. Показано, что нить состоит в основном из хондроитинсульфата — обычного компонента внеклеточного матрикса животных. Зато стенки капсулы состоят из необычных белков — миниколлагенов и книдоина (в нити они тоже есть, но в меньшем количестве).

По современным представлениям, стенка капсулы состоит из сополимера миниколлагенов (голубые) и книдоина (лиловый). Пояснения в тексте. Рисунок из статьи A. Beckmann et al., 2015. A fast recoiling silk-like elastomer facilitates nanosecond nematocyst discharge

Миниколлагены обнаружены только в нематоцистах книдарий. Как и обычные коллагены, они образуют тримеры из трех закрученных друг на друга спиралей. Книдоин же — белок, сходный с спидроином (см. Spidroin) паутины пауков и резилином из мышц насекомых. Подобные белки-эластомеры могут менять свою конформацию под нагрузкой и запасать упругую энергию при растяжении, а затем быстро высвобождать ее, возвращаясь в исходное состояние, когда нагрузка снята. Резилин участвует во многих формах быстрых движений — например, во взмахах крыльев мухи или в прыжке блохи.

Судя по имеющимся данным, книдоин и миниколлагены образуют в стенке капсулы сополимер, который может запасать упругую энергию. Растяжение стенки обеспечивается высоким внутренним осмотическим давлением — около 150 атмосфер. Его, в свою очередь, обеспечивает высокая концентрация внутри капсулы полианиона поли-гамма-глутамата (ПГГ). Это тоже любопытное вещество. Встречается ПГГ в основном у бактерий, в том числе сенной палочки (Bаcillus subtilis). В основном из него состоит японское блюдо натто, получаемое из бобов, сбраживаемых этой бактерией. А еще из него состоит капсула Bacillus antracis — возбудителя сибирской язвы, что во многом определяет вирулентность этой страшной бактерии. Книдарии почти наверняка получили гены ферментов, необходимых для синтеза ПГГ, путем горизонтального переноса от бактерий (у других эукариот этих генов нет).

Книдоцит гидроидных (слева) и тонкое строение книдоциля (в центре). Центральный неподвижный жгутик (киноцилия) окружен кольцом из микроворсинок (стереоцилий). Справа — строение воспринимающего аппарата волосковой клетки внутреннего уха позвоночных. Рисунок из статьи U. Thurm et al., 2003. Mechanoreception and synaptic transmission of hydrozoan nematocytes

Поэтому для нормального срабатывания нужен еще и химический стимул. Это могут быть нерастворимые вещества (фосфолипиды?), которые действуют на дистальную часть киноцилии, где есть контактные хеморецепторы. А могут быть и растворимые вещества, выделяемые жертвами (компоненты слизи рыб и так далее) — и тогда их воспринимают чувствительные нейроны, и книдоциты получают от них сигналы через синапсы. Почти наверняка книдоциты и сами передают сигналы через синапсы в нервную сеть и друг другу, а также могут быть связаны с соседними книдоцитами электрически через щелевые контакты. Всё это должно синхронизировать выстреливание больших групп книдоцитов: одним выстрелом крупную добычу не убьешь и хищника не отгонишь.

Для экономии книдоцитов эволюция изобретает сложные механизмы. На актинии Nematostella vectensis недавно было показано, что при химическом раздражении ее рецепторных нейронов они выделяют ацетилхолин, тормозящий книдоциты (то есть гиперполяризующий их мембрану). Но, парадоксальным образом, только из такого подторможенного состояния механическое раздражение может вызывать открывание особых кальциевых каналов, вхождение ионов кальция в клетку и разряд нематоцисты. Сам по себе деполяризующий сигнал от механического раздражения вызывает инактивацию этих каналов — ружье стоит на предохранителе.

У гидры еще одним предохранителем оказалось воздействие света. Раз светло — значит, небо над гидрой чистое. А если падает тень — над головой появилась добыча или хищник. Некоторые чувствительные нейроны, образующие синапсы на книдоцитах — это фоторецепторы, тормозящие срабатывание нематоцист на свету.

А насколько сверхоружие книдарий эффективно? По оценкам, книдарий на Земле 100 000 000 тонн (0,1 Гт) — вдвое больше, чем людей, и всего лишь в 10 раз меньше, чем членистоногих. Опережают книдарий по биомассе также рыбы (их 0,7 Гт), моллюски и кольчатые черви (по 0,2 Гт). И всё равно — достойный результат для одной из самых просто устроенных групп животных!

Читайте также: