Какую функцию выполняют жабры у мидии кратко

Обновлено: 05.07.2024

Моллюски (или Мягкотелые ) — один из самых крупных типов животных. Известно свыше \(130\) тысяч видов моллюсков. Моллюски живут в водной и наземно-воздушной среде. Есть среди них и паразиты.

Моллюски — животные с мягким телом, которое у большинства видов защищено раковиной . У них есть мантия , мантийная полость , незамкнутая кровеносная система . Двустворчатые и головоногие моллюски двусторонне-симметричные, а у брюхоногих тело асимметричное.

У зародышей моллюсков вторичная полость тела, но у взрослых особей она остаётся только в виде двух участков: полости околосердечной сумки и полости половой железы. Между органами в теле моллюсков находится паренхима (рыхлая соединительная ткань).

Существует более 20 000 видов двустворчатых моллюсков. Речь идет о донных животных, ведущих малоподвижный образ жизни, обитающих как в соленой, так и в пресной воде. Самыми популярными речными моллюсками считаются перловица, беззубка. Самыми известными морскими моллюсками являются мидии.

Прежде, чем говорить о составе мидии (многих интересует, из чего состоят мидии), следует узнать общую информацию о данном моллюске.

Пару слов о мидиях

Моллюски играют важную роль в экосистеме: они очищают воду. Встречаются целые мидийные банки — массовые скопление мидий в разных прибрежных зонах. Именно на мелководье мидии обеспечивают самую качественную фильтрацию воды. Неудивительно, отчего мидии вызывают интерес у ученых.

Люди давно начали детально изучать строение мидий. Ученых интересует не столько внешнее строение данных моллюсков, сколько внутренне строение. Действительно, мидии удивляют тем, как функционируют их внутренние системы. Казалось бы, вот обычная раковина с живым созданием внутри. Что может вызывать интерес во внешнем строении? Обычные створки. Но сколько существует видов моллюсков, столько и удивительных фактов можно узнать о каждом из них. При этом изучению внутреннего строения мидий посвящены целые научные трактаты.

Стоит признать, интересно не только строение морской мидии, но и то, чем же она питается. В рацион мидий входят мелкий планктон, взвешенные в воде частицы. Нет более трудолюбивых фильтраторов, чем мидии. Строение мидии предполагает пропускание через тело моллюска невероятно больших объемов воды. Съедобные частицы мидия поедает, а несъедобные выводит наружу с потоком воды.

Кого боятся мидии? В первую очередь они опасаются птиц, крупных рыб и хищных млекопитающие. Мидиевые банки — находка для трески, камбалы, скатов, морских звезд.

Из чего состоят мидии: полезные свойства

Почему так много желающих выловить мидии? В первую очередь мидии являются изысканным морским деликатесом. Их употребляют в пищу миллионы людей, так как мясо мидий состоит из гликогена, белка, фосфатидов и прочих полезных микроэлементов. Но в основном, конечно, мидия состоит из белка. Еще в состав моллюска включены углеводы, жиры, но в небольшом количестве. А потому этот продукт относится к малокалорийным. И конечно, в состав мидий входят витамины. Важно знать, что мидии состоят из витаминов А, С, РР, Е, тиамина, рибофлавина, железа, магния, кальция, калия, фосфора. Кроме этого в состав деликатеса входят фосфатиды.

Получается, что мидии состоят из одних полезных свойств. Столь богатый состав отражается на свойствах моллюсков.

Внешнее строение

Отличается ли внешнее строение сложностью? Пожалуй, нет. Головы у мидии нет, но есть туловище. Говоря про особенности внешнего строения, следует отметить, что у мидии еще есть нога. Нога у нее всего одна, и она скрыта маленькими волосками. Получается, что мидия состоит из тела и ноги. В задней части тела мидии располагаются сифоны — воздушная и пищевая трубки. Они образуются в месте срастания мантии.

Внутреннее строение: из чего состоят мидии

Есть у мидии и система питания, и система дыхания, и даже нервная система, система кровообращения и система выделения. То есть, перед вами полноценный живой организм со своим непростым внутренним строением.

Интересуетесь особенностями внутреннего строения?

Знайте, что мидии состоят из:

Итак, если внешнее строение мидии отличается простотой, то этого нельзя сказать про внутреннее строение. Состав мидий непрост, хоть анатомия моллюска существенно сокращена.

Как мидии размножаются?

Такие моллюски, как мидии, относятся к раздельнополым животным. Однако не всегда достаточно посмотреть на внешнее строение, чтобы точно определить пол. Если все-таки отталкиваться от характеристик внешнего строения, можно отметить, что мидии мужского пола имеют более яркую окраску, у самок створки ракушки более изогнутые.

Оптимальные условия для размножения: теплое время года.

Как происходит размножение? В семенниках самцов образуются сперматозоиды. Когда они попадают в воду и достигают мантии самки, яйцеклетка оплодотворяется. Одна женская особь может отложить порядка 15 млн. икринок. Их она носит под жабрами. Потом из икринок появляются личинки. Они не имеют раковин, чаще всего личинки плавают в воде, пока у них не вырастает раковина. Когда раковина становится тяжелой, мидии тонут на дно, где и оседают на оставшуюся жизнь. Вскоре из маленьких мидий получаются взрослые особи. Чем больше мидий скоплено в одном месте, тем более успешным будет оплодотворение.

Заключение: зачем знать, из чего состоят мидии

Из чего состоят мидии? Этот вопрос интересует тех, для кого важно понимать, чем они питаются, и тех, кто просто интересует моллюсками, их составом.

Мидии состоят из полезных веществ: микроэлементов, витаминов. Главное в составе мидий есть полезный белок. Он участвует в наращивании мышц, в поддержании здоровья и т.д. То есть, от состава мидий зависит их популярность, как деликатеса.

Ради чистого любопытства не лишним будет изучить, из чего состоят мидии. Речные особи отличаются от морских. И потому их составы тоже разные. Поэтому изучайте, что входит в состав мидий. Это увлекательно и полезно. С помощью этого деликатеса вы вернете ногтям привлекательный вид, придадите волосам объем и силу, ускорите обмен веществ и улучшите состав крови.

Ферментное и низкомолекулярное звенья антиоксидантного комплекса двух видов черноморских моллюсков с разной устойчивостью к окислительному стрессу: Mytilus galloprovincialis Lam. и Anadara kagoshimensis (Tokunaga, 1906)

Внешний вид анадары Anadara kagoshimensis (взрослые особи, размер раковин 30-35 мм, собраны на южном берегу Крыма, пос. Кацивели, Голубая бухта). (Фото О. Гостюхиной)

В работе рассматривают особенности совместной работы ферментного и низкомолекулярного звена системы антиоксидантной (АО) защиты у двух видов черноморских двустворчатых моллюсков с разной устойчивостью к окислительному стрессу: аборигенного вида мидии и вселенца анадары, интересного тем, что он содержит в крови гемоглобин и, как следствие, красную кровь. Изучали ткани: гепатопанкреас (пищеварительный орган), жабры и мышечную ткань (ногу) моллюсков. В антиоксидантной защите тканей мидии преобладало ферментное звено. Об этом свидетельствуют более высокая, по сравнению с анадарой, активность глутатионперкосидазы, обезвреживающей низкие концентрации пероксида водорода (гепатопанкреас, жабры), и супероксиддисмутазы (гепатопанкреас, нога), но меньший ресурс восстановленного глутатиона (жабры, нога). В тканях анадары велика роль низкомолекулярного звена, что подтверждается более высоким, чем у мидии, уровнем глутатиона (жабры, нога) в сочетании с повышенной активностью ряда АО ферментов - глутатионперкосидазы (нога), а также супероксиддисмутазы и каталазы (жабры). В отличие от мидии, в тканях анадары наблюдалась более эффективная совместная работа ферментов супероксиддисмутазы, каталазы и системы глутатиона, что определило существенно более низкое, чем у мидии, содержание продуктов окисления во всех исследованных тканях.

Водные организмы, в отличие от наземных, нередко вынуждены существовать в условиях существенного ограничения, а иногда, и полного отсутствия кислорода. При этом организм сталкивается с двумя основными проблемами – как обеспечить себя энергией при дефиците кислорода (гипоксии) и как защитить клетку от действия активных форм кислорода (АФК), образующихся как в норме, так и при гипоксии. Следовательно, водным организмам необходимы определенные системы защиты от повреждений, вызываемых АФК. Одной из ключевых таких систем выступает антиоксидантная система (АОС) – специализированные антиоксидантные ферменты и низкомолекулярные вещества, обезвреживающие разные виды АФК. Особый интерес представляет изучение АОС двустворчатых моллюсков-фильтраторов, испытывающих влияние множества неблагоприятных факторов и частых флуктуаций параметров водной среды. Наиболее актуально сравнение видов моллюсков с разной устойчивостью к гипоксии, аноксии, другим видам окислительного стресса, например, сравнительно устойчивой мидии Mytilus galloprovincialis (Bivalvia: Mytilidae) и высоко устойчивой анадары Anadara kagoshimensis (Bivalvia: Arcidae) (заглавная иллюстрация, рис. 1-2). Эти массовые виды широко распространены, способны выживать при существенных колебаниях уровня кислорода, температуры, солености.

Наши результаты показали, что анадару отличает существенно более высокое содержание продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), которое вызывается свободными радикалами кислорода, это обнаружено во всех исследованных тканях моллюсков – жабрах, гепатопанкреасе и ноге. Это может быть связано с удивительной особенностью обмена веществ у анадары: обнаружено, что у этого моллюска в одних органах (гепатопанкреасе и жабрах) более активно идут процессы анаэробного (бескислородного) обмена, тогда как в других (нога) – наоборот, аэробного обмена (см. рис. 1). Следовательно, это может способствовать снижению кислородной нагрузки на анадару в целом, в отличие от мидии. Более низкий, чем у мидии, уровень продуктов ПОЛ в ноге анадары, возможно, обусловлен более высоким содержанием в этом органе каротиноидов (Гостюхина и др., 2012), способных наряду с компонентами АО системы обезвреживать АФК и вносить дополнительный вклад в АО защиту. Наличие большого количества каротиноидов в ноге анадары можно заметить невооруженным глазом: эти вещества определяют ярко-оранжевую окраску массивной ноги анадары.

Глутатионовая система. В ноге анадары выявлен гораздо более высокий уровень глутатиона и активность фермента ГП. Так как в ноге моллюска, в отличие от мидии, преобладает аэробный обмен, возможно, это способствовало образованию в этом органе ряда АФК, обезвреживаемых преимущественно глутатионовой системой.

Обращает на себя внимание существенно более высокий резерв глутатиона в ноге анадары как по сравнению с остальными тканями моллюска, так и в сравнении с мидией. Можно предположить, что ресурс глутатиона поддерживается в основном за счет его синтеза de novo с использованием свободных аминокислот, уровень которых в ноге анадары существенно ниже, чем у мидии. Вероятно, часть свободных аминокислот – глицин, цистеин и глутамат – используется для синтеза GSH. Кроме того, гепатопанкреас анадары, где выявлен более высокий пул аминокислот, чем у мидии, может служить донором необходимых аминокислот для данного процесса. Подобный механизм, проявляющийся, например, в конверсии метионина в цистеин, известен для клеток печени.

Рис. 1. Внутреннее строение анадары Anadara kagoshimensis (видны органы: массивная ярко-оранжевая нога (в центре); жабры (пластинчатые структуры серого цвета на фоне лакун, заполненных кровью; мышечные элементы (светлых оттенков); гепатопанкреас – не виден, находится под ногой в центре). (Фото О. Гостюхиной)

Более высокий уровень перекисных процессов в гепатопанкреасе, так же как и в остальных исследованных тканях мидии, вероятно, обусловлен специфическим соотношением прооксидантных и антиоксидантных процессов, характерных для этого моллюска и, очевидно, сдвигом баланса между этими процессами в сторону более интенсивных перекисных реакций, в отличие от анадары. Кроме того, наряду с видоспецифическими особенностями, это может быть связано с преднерестовым состоянием у мидии. Как было показано нами ранее, ткани мидии имеют специфику АО комплекса в зависимости от природы окислительного стресса. В качестве модели естественного окислительного стресса рассматривали состояние нереста, начинающегося у мидии в марте. На фоне нереста отмечали наибольший рост уровня ПОЛ и изменения АО параметров именно в гепатопанкреасе, в то время как в жабрах и ноге – в меньшей степени. В гепатопанкреасе мидии в нерестовый период происходит активизация обмена веществ, что ведет к общему усилению метаболизма и, вероятно, росту интенсивности перекисных процессов. Возможно, преднерестовое состояние мидии также способствовало усилению ПОЛ. У анадары, напротив, нерест происходит существенно позже – в июне-сентябре, следовательно, этот процесс не мог оказать подобного влияния на организм анадары в весенний период (март).

Интересно отметить, что, по нашим данным, уровень глутатиона в гепатопанкреасе и жабрах анадары имеет сходные значения, в отличие от мидии. Аналогичная картина установлена и в исследовании на примере анадары Броутона из залива Петра Великого, тогда как у моллюсков других видов наибольший ресурс глутатиона обнаруживается, как правило, только в пищеварительной железе. Такая особенность подчеркивает особую организацию глутатионовой системы анадары - гемоглобинсодержащего моллюска. Повышенный по сравнению с другими видами ресурс этого ключевого низкомолекулярного антиоксиданта может быть обусловлен также одной из его важных функций – восстановлением метгемоглобина (окисленной формы гемоглобина). Очевидно, глутатион обеспечивает поддержание восстановленной формы гемоглобина в эритроцитах анадары, защищая его от автоокисления в случае гипоксии, что, безусловно, важно для нормального функционирования организма при нехватке кислорода.

Как иллюстрацию видовых особенностей АО комплекса моллюсков, имеющих разную устойчивость к дефициту кислорода, можно привести результаты исследования по влиянию гипоксии и аноксии на особей разных видов дальневосточных моллюсков. Показано, что реакции их антиоксидантной системы на снижение концентрации кислорода в среде могут существенно различаться. Особи одних видов (мидия Грея, тегула простая), вероятно, адаптированы к относительно постоянным условиям среды: реакции их АО ферментов на гипоксию, в частности, ГР, СОД и каталазы, заключались в поддержании активности на прежнем нормальном уровне. Авторы связывают это с неспособностью молекулярных защитных систем этих моллюсков, обитающих в стабильных условиях, быстро реагировать на изменения внешней среды. Предполагается, что у этих видов главная защитная роль при гипоксии принадлежит низкомолекулярным антиоксидантам. В то же время моллюски, зарывающиеся в грунт или обитающие в зоне интенсивных приливно-отливных течений (мактра сахалинская, литторина маньчжурская), обнаруживают другой тип АО ответа – повышение активности СОД и ГР. Вероятно, так же как дальневосточные мактра и литорина, испытывающие гипоксические состояния, анадара выработала адаптации к недостатку кислорода с эффективным использованием как ферментных АО систем, так и низкомолекулярных антиоксидантов, среди которых ключевая роль принадлежит глутатиону и системе глутатиона в целом.

Система СОД-Каталаза. В ноге и гепатопанкреасе анадары активность СОД, по сравнению с мидией, ниже, а ресурс глутатиона, напротив, - выше. Глутатион, в избытке присутствующий в клетках, способен наряду с другими АФК непосредственно обезвреживать супероксидный анион-радикал (СОАР), тем самым дублируя функцию СОД, которая является специализированным ферментом. Следовательно, при дефиците кислорода у анадары глутатион дополняет или частично заменяет функцию СОД по инактивации этого опасного радикалав указанных органах. Глутатион образует с СОД своеобразную антиоксидантную систему для эффективного обезвреживания СОАР, в обратном случае происходит накопление пероксида водорода и других радикалов. Это тем более актуально для моллюсков из донных местообитаний с периодически пониженной концентрацией кислорода, так как позволяет при нарастании уровня АФК обеспечить быстрый и эффективный антиоксидантный ответ с помощью низкомолекулярного глутатиона без дополнительного наращивания активности фермента СОД, что требует затрат времени и энергии.

Рис. 2. Внутреннее строение мидии Mytilus galloprovincialis (видны органы: нога бледно-желтого цвета (между створками в центре); жабры (желтого цвета в виде пластин, лежащих в створках раковины; гепатопанкреас – не виден, находится под ногой в центре). (Фото О. Гостюхиной)

В жабрах обоих моллюсков стратегия АО защиты разная. Так, в жабрах мидии преобладает активность глутатионовой пероксидазы. Этот фермент участвует в расщеплении низких концентраций пероксида водорода и гидроперекисей. В жабрах анадары, напротив, высок ресурс глутатиона, а также так более высокая, чем у мидии, активность ключевых АО ферментов – СОД и каталазы. Эти ферменты разрушают супероксидны радикал и пероксид водорода в высоких концентрациях. Высокий ресурс глутатиона в жабрах гемоглобинсодержащей анадары, но мнеее активная, чем у мидии, глутатионпероксидаза, могут говорить о самостоятельно роли глутатиона, дополняющей работу ферментного звена АО комплекса. Интересен то факт, что уровень глутатиона в жабрах моллюсков рода анадара, имеющих гемоглобин и, как следствие, красную кровь, существенно выше, чем у моллюсков, не содержащих гемоглобин, – устриц, гребешков, мидий и других.

Таким образом, в АО защите тканей мидии преобладало ферментное звено. Это выражалось в более высокой, чем у анадары, активности ГП (гепатопанкреас, жабры) на фоне сниженного ресурса глутатиона (жабры), что свидетельствует о более напряженном состоянии ГПС по сравнению с анадарой. Мидия отличалась также более высокой активностью СОД (гепатопанкреас, нога). Антиоксидантный профиль анадары определило в первую очередь низкомолекулярное АО звено – существенно более высокий, чем у мидии, ресурс глутатиона (жабры, нога), который совместно с повышенной активностью ГП (нога), а также СОД и каталазы (жабры) обеспечивает антиоксидантную защиту организма моллюска. В отличие от мидии, в тканях анадары наблюдается более эффективная совместная работа СОД, каталазы и системы глутатиона, результатом чего явилось более низкое содержание продуктов ПОЛ во всех исследованных тканях анадары. Выявленные особенности совместной работы ферментного и низкомолекулярного звена АО комплекса мидии и анадары во многом определяют разную устойчивость моллюсков этих видов к окислительному стрессу. Полученные результаты подтверждают сложившееся представление об анадаре как об одном из наиболее конкурентоспособных вселенцев по сравнению с аборигенными видами, успешно осваивающем новые биотопы в Азово-Черноморском бассейне и ставшем одним из важных компонентов донных сообществ.

Читайте также: