Актинии ( / ə ˈ n ɛ m . ə . n i / ə- NEM -ə-nee ) — группа хищных морских беспозвоночных, входящих в отряд Actiniaria . Из-за своего красочного внешнего вида они названы в честь Anemone , наземного цветкового растения. Актинии классифицируются в типе Cnidaria , классе Anthozoa , подклассе Hexacorallia . Как книдарии , актинии связаны с кораллами , медузами , трубчатыми анемонами и гидрой . В отличие от медуз, у актиний нет стадии медузы в жизненном цикле.
Типичный морской анемон — это одиночный полип, прикрепленный к твердой поверхности своим основанием, но некоторые виды живут в мягком осадке, а некоторые плавают у поверхности воды. Полип имеет столбчатый ствол, увенчанный ротовым диском с кольцом щупалец и центральным ртом. Щупальца могут втягиваться внутрь полости тела или расширяться, чтобы поймать проходящую добычу. [ необходимо уточнение ] Они вооружены книдоцитами (стрекательными клетками). У многих видов дополнительное питание поступает из симбиотических отношений с одноклеточными динофлагеллятами , с зооксантеллами или с зелеными водорослями, зоохлореллами , которые живут внутри клеток. Некоторые виды морских анемонов живут в ассоциации с рыбами-клоунами , раками-отшельниками , мелкими рыбами или другими животными для их взаимной выгоды .
Морские анемоны размножаются, выбрасывая сперму и яйца через рот в море. Полученные оплодотворенные яйца развиваются в личинки планулы , которые, после некоторого времени пребывания в планктоне , оседают на морском дне и развиваются непосредственно в молодых полипов. Морские анемоны также размножаются бесполым путем , разделяясь пополам или на более мелкие части, которые регенерируют в полипы. Морские анемоны иногда содержатся в рифовых аквариумах ; глобальная торговля морскими декоративными растениями для этой цели расширяется и угрожает популяциям морских анемонов в некоторых местах, поскольку торговля зависит от сбора в дикой природе.
Типичный морской анемон — это сидячий полип, прикрепленный у основания к поверхности под ним с помощью клейкой ноги, называемой базальным или педальным диском , с телом в форме колонны, увенчанным ротовым диском. Большинство из них имеют диаметр от 1 до 5 см (от 0,4 до 2,0 дюймов) и длину от 1,5 до 10 см (от 0,6 до 3,9 дюймов), но они надувные и сильно различаются по размерам. Некоторые из них очень большие; Urticina columbiana и Stichodactyla mertensii могут превышать 1 метр (3,3 фута) в диаметре, а Metridium farcimen — метр в длину. [1] Некоторые виды роются в мягком осадке и не имеют базального диска, вместо этого имея луковицеобразный нижний конец, физу, которая удерживает их на месте. [1]
Колонна или ствол, как правило, более или менее цилиндрические и могут быть простыми и гладкими или могут иметь специализированные структуры; к ним относятся твердые сосочки (мясистые выступы), клейкие сосочки, цинклиды (щели) и небольшие выступающие пузырьки . У некоторых видов часть, расположенная непосредственно под ротовым диском, сужается и называется капитулюмом. Когда животное сокращается, ротовой диск, щупальца и капитулюм складываются внутри глотки и удерживаются на месте сильной сфинктерной мышцей на некотором расстоянии вверх по колонне. В этой точке может быть складка в стенке тела, известная как парапет, и этот парапет покрывает и защищает анемону, когда он втягивается. [1]
Оральный диск имеет центральный рот, обычно щелевидный, окруженный одним или несколькими завитками щупалец. Концы щели ведут к бороздкам в стенке глотки, известным как сифоноглифы ; обычно таких бороздок две, но у некоторых групп есть одна. Щупальца, как правило, сужающиеся и часто заканчиваются порой, но у некоторых видов они разветвленные, булавовидные или редуцированы до низких шишек. [1] Щупальца вооружены множеством книдоцитов , клеток, которые одновременно являются защитными и используются для захвата добычи. Книдоциты содержат жалящие нематоцисты, капсулоподобные органеллы, способные внезапно выворачиваться, что дало типу Cnidaria его название. [2] Каждая нематоциста содержит небольшую ядовитую везикулу, заполненную актинотоксинами , внутреннюю нить и внешний сенсорный волосок. Прикосновение к волоскам механически запускает клеточный взрыв, который запускает гарпунообразную структуру, которая прикрепляется к организму, вызвавшему ее, и впрыскивает дозу яда в плоть агрессора или жертвы. [3] У основания щупалец некоторых видов, в первую очередь собирающих анемоны, находятся акрораги, удлиненные надувные органы, похожие на щупальца, вооруженные книдоцитами, которые могут размахивать руками и отбиваться от других вторгающихся анемонов; один или оба анемона могут быть отброшены или получить травму в таких сражениях. [1]
У многих актиний также есть аконтии — тонкие нити, покрытые книдами, которые могут выбрасываться и втягиваться для защиты.
Яд представляет собой смесь токсинов , включая нейротоксины , которые парализуют добычу, чтобы актиния могла переместить ее в рот для переваривания внутри гастроваскулярной полости . Актинотоксины очень токсичны для видов добычи рыб и ракообразных . Однако Amphiprioninae (рыба-клоун), небольшая полосатая рыба разных цветов, не подвержена укусу своего хозяина-актинии и укрывается от хищников среди ее щупалец. [4] Несколько других видов имеют схожие адаптации и также не подвержены воздействию (см. Взаимные отношения ). Большинство морских анемонов безвредны для человека, но несколько высокотоксичных видов (особенно Actinodendron arboreum , Phyllodiscus semoni и Stichodactyla spp.) нанесли серьезные травмы и являются потенциально смертельными. [5]
У актиний есть то, что можно описать как неполный кишечник: гастроваскулярная полость функционирует как желудок и имеет одно отверстие наружу, которое действует как рот и анус . Отходы и непереваренные вещества выводятся через это отверстие. Рот обычно имеет щелевидную форму и имеет канавку на одном или обоих концах. Желобок, называемый сифоноглифом , покрыт реснитками и помогает перемещать частицы пищи внутрь и циркулировать воду через гастроваскулярную полость. [6]
Рот открывается в уплощенную глотку . Она состоит из складки стенки тела и поэтому выстлана эпидермисом животного . Глотка обычно тянется примерно на одну треть длины тела, прежде чем открывается в гастроваскулярную полость, которая занимает остальную часть тела. [1]
Гастроваскулярная полость сама разделена на ряд камер брыжейками , расходящимися внутрь от стенки тела. Некоторые из брыжейок образуют полные перегородки со свободным краем у основания глотки, где они соединяются, но другие достигают только части. Брыжейки обычно встречаются в количестве, кратном двенадцати, и симметрично расположены вокруг центрального просвета. Они имеют желудочную выстилку с обеих сторон, разделенную тонким слоем мезоглеи , и включают нити ткани, специализированной для секреции пищеварительных ферментов . У некоторых видов эти нити простираются ниже нижнего края брыжейки, свободно свисая в гастроваскулярной полости в виде нитевидных аконтиальных нитей. Эти аконтии вооружены нематоцистами и могут выдавливаться через цинклиды, пузыревидные отверстия в стенке колонны, для использования в целях защиты. [6]
Примитивная нервная система, без централизации, координирует процессы, вовлеченные в поддержание гомеостаза , а также биохимические и физические реакции на различные стимулы. Существуют две нервные сети, одна в эпидермисе и одна в гастродермисе; они объединяются в глотке, соединениях перегородок с оральным диском и педальным диском, и через мезоглею. Специализированных органов чувств нет, но сенсорные клетки включают нематоциты и хеморецепторы . [1]
Мышцы и нервы намного проще, чем у большинства других животных, хотя и более специализированы, чем у других книдарий, таких как кораллы. Клетки во внешнем слое (эпидермисе) и внутреннем слое ( гастродермисе ) имеют микрофиламенты, которые группируются в сократительные волокна. Эти волокна не являются настоящими мышцами, потому что они не свободно подвешены в полости тела, как у более развитых животных. Продольные волокна находятся в щупальцах и ротовом диске, а также внутри брыжейки, где они могут сокращаться по всей длине тела. Круговые волокна находятся в стенке тела и, у некоторых видов, вокруг ротового диска, позволяя животному втягивать свои щупальца в защитный сфинктер . [6]
Поскольку у анемона нет жесткого скелета, сократительные клетки тянут жидкость в гастроваскулярной полости, образуя гидростатический скелет. Анемон стабилизирует себя, уплощая свою глотку, которая действует как клапан, поддерживая постоянный объем гастроваскулярной полости и делая ее жесткой. Когда продольные мышцы расслабляются, глотка открывается, и реснички, выстилающие сифоноглифы, бьют, втягивая воду внутрь и заполняя гастроваскулярную полость. В общем, актиния раздувает свое тело, чтобы вытянуть щупальца и питаться, и сдувает его, когда отдыхает или потревожена. Раздутое тело также используется для закрепления животного внутри расщелины, норы или трубки. [1]
В отличие от других книдарий, анемоны (и другие антозои ) полностью лишены свободноплавающей медузальной стадии своего жизненного цикла; [7] полип производит яйца и сперму, а оплодотворенное яйцо развивается в личинку планулы , которая развивается непосредственно в другой полип. Может происходить как половое , так и бесполое размножение . [1]
У некоторых видов актиний полы раздельные, в то время как другие виды являются последовательными гермафродитами , меняющими пол на определенном этапе своей жизни. Гонады представляют собой полоски ткани внутри брыжейки . [1] При половом размножении самцы могут выделять сперму, чтобы стимулировать самок выделять яйца, и оплодотворение происходит либо внутри, в гастроваскулярной полости, либо в толще воды . Яйца и сперма, или личинки, обычно выходят через рот, [8] но у некоторых видов, таких как Metridium dianthus , могут выметаться из полости тела через цинклиды. [9] У многих видов яйца и сперма поднимаются на поверхность, где происходит оплодотворение. Оплодотворенное яйцо развивается в личинку планулы, которая некоторое время дрейфует, прежде чем опуститься на морское дно и претерпевает метаморфоз в молодую актинию. Некоторые личинки предпочитают оседать на определенных подходящих субстратах; Например, пятнистая актиния ( Urticina crassicornis ) поселяется на зеленых водорослях, возможно, привлеченная биопленкой на поверхности. [8]
Высиживающая актиния ( Epiactis prolifera ) является гинодиэцией, начиная жизнь как самка, а затем становится гермафродитной, так что популяции состоят из самок и гермафродитов. [10] У самки яйца могут развиваться партеногенетически в женское потомство без оплодотворения, а у гермафродита яйца обычно самооплодотворяются. [8] Личинки появляются изо рта актинии и падают вниз по колонне, помещаясь в складку около педального диска. Здесь они развиваются и растут, оставаясь около трех месяцев, прежде чем уползти, чтобы начать самостоятельную жизнь. [8]
Морские анемоны обладают большой способностью к регенерации и могут размножаться бесполым путем, путем почкования , фрагментации или продольного или поперечного бинарного деления . Некоторые виды, такие как некоторые Anthopleura, делятся продольно, разделяясь, в результате чего образуются группы особей с одинаковой окраской и отметинами. [11] Поперечное деление встречается реже, но встречается у Anthopleura stellula и Gonactinia prolifera , при этом на полпути вверх по колонне появляется рудиментарная полоса щупалец, прежде чем она разделится горизонтально. [12] Некоторые виды также могут размножаться путем разрыва педали . В этом процессе кольцо материала может оторваться от диска педали у основания колонны, которое затем фрагментируется, а части регенерируют в новых клонированных особей. [13] В качестве альтернативы фрагменты отделяются по отдельности, когда животное ползет по поверхности. У Metridium dianthus скорость фрагментации была выше у особей, живущих среди живых мидий , чем среди мертвых раковин, и у всех новых особей щупальца появились в течение трех недель. [14]
Морской анемон Aiptasia diaphana демонстрирует половую пластичность. Таким образом, бесполые клоны, полученные от одной особи-основателя, могут содержать как мужские, так и женские особи (раметы). Когда образуются яйца и сперма (гаметы), они могут производить зиготы, полученные в результате «самоопыления» (внутри клона-основателя) или ауткроссинга, которые затем развиваются в плавающих личинок планулы. [15] Анемоны, как правило, растут и размножаются относительно медленно. Великолепный морской анемон ( Heteractis magnifica ), например, может жить десятилетиями, при этом одна особь выживает в неволе восемьдесят лет. [16]
Актиния способна кардинально менять свою форму. Колонна и щупальца имеют продольные, поперечные и диагональные слои мышц и могут удлиняться и сокращаться, а также изгибаться и скручиваться. Глотка и брыжейки могут выворачиваться (выворачиваться наизнанку), или ротовой диск и щупальца могут втягиваться внутрь глотки, при этом сфинктер закрывает отверстие; во время этого процесса глотка складывается поперечно, и вода выбрасывается через рот. [17]
Хотя некоторые виды актиний роют норы в мягком осадке, большинство из них в основном сидячие , прикрепляясь к твердой поверхности с помощью педального диска, и, как правило, остаются на одном месте в течение недель или месяцев. Однако они могут двигаться, ползая на своих основаниях; это скольжение можно увидеть с помощью покадровой съемки, но движение настолько медленное, что почти незаметно невооруженным глазом. [18] Процесс напоминает локомоцию брюхоногого моллюска, волна сокращения движется от функционально задней части ноги к переднему краю, который отделяется и движется вперед. [19] Морские анемоны также могут отрываться от субстрата и дрейфовать в новое место. [18] Gonactinia prolifera необычна тем, что она может как ходить, так и плавать; ходьба осуществляется путем совершения серии коротких петлеобразных шагов, скорее как гусеница, прикрепляя свои щупальца к субстрату и приближая свое основание; Плавание осуществляется быстрыми движениями щупалец, синхронно бьющихся, как гребки весла. [20] Stomphia coccinea может плавать, сгибая свой столб, а морской луковый анемон раздувается и выбрасывается, принимая сферическую форму и позволяя волнам и течениям перекатывать себя. [1] По-настоящему пелагических актиний не существует , но некоторые стадии жизненного цикла после метаморфоза способны, в ответ на определенные факторы окружающей среды, выбрасывать себя и иметь стадию свободного существования, которая способствует их расселению. [21]
Морской лук Paranthus rapiformis живет на низинных илистых отмелях и зарывается в осадок, удерживаясь на месте, расширяя свой базальный диск, чтобы сформировать якорь. Если его вымывает из норы сильное течение, он сжимается в жемчужно-блестящий шарик, который катится. [22] Трубчатые анемоны , которые живут в пергаментоподобных трубках, относятся к подклассу антозойных Ceriantharia и лишь отдаленно связаны с морскими анемонами. [23]
Морские анемоны, как правило , хищники , которые ловят добычу подходящего размера, которая находится в пределах досягаемости их щупалец, и обездвиживают ее с помощью своих нематоцист . [24] Затем добыча транспортируется в рот и заталкивается в глотку. Губы могут растягиваться, чтобы помочь в захвате добычи, и могут вмещать более крупные предметы, такие как крабы , выброшенные моллюски и даже мелкая рыба. [1] Сообщается, что Stichodactyla helianthus ловит морских ежей , обволакивая их своим ковровым ротовым диском. [1] Несколько видов паразитируют на других морских организмах. [24] Одним из них является Peachia quinquecapitata , личинки которой развиваются внутри медуз медуз, питаясь их гонадами и другими тканями, прежде чем высвобождаются в море в качестве свободноживущих молодых анемонов. [25]
Хотя морские анемоны не являются растениями и, следовательно, не способны к фотосинтезу , многие морские анемоны образуют важные факультативные мутуалистические отношения с некоторыми видами одноклеточных водорослей , которые находятся в гастродермальных клетках животных, особенно в щупальцах и ротовом диске. Эти водоросли могут быть либо зооксантеллами , либо зоохлореллами , либо и теми, и другими. Морские анемоны получают выгоду от продуктов фотосинтеза водорослей, а именно кислорода и пищи в форме глицерина , глюкозы и аланина ; водоросли, в свою очередь, получают надежное воздействие солнечного света и защиту от микрофидеров, которые морские анемоны активно поддерживают. Водоросли также получают выгоду, будучи защищенными стрекательными клетками морских анемонов, что снижает вероятность их поедания травоядными животными. У агрегирующего анемона ( Anthopleura elegantissima ) цвет анемона во многом зависит от пропорций и особенностей присутствующих зооксантелл и зоохлорелл. [1] Скрытый анемон ( Lebrunia coralligens ) имеет завиток псевдощупалец, похожих на водоросли, богатый зооксантеллами, и внутренний завиток щупалец. Суточный ритм заставляет псевдощупальца широко расправляться днем для фотосинтеза, но они втягиваются ночью, когда щупальца расширяются для поиска добычи. [26]
Несколько видов рыб и беспозвоночных живут в симбиотических или мутуалистических отношениях с морскими анемонами, наиболее известными из которых являются рыбы-клоуны . Симбионт получает защиту от хищников, обеспечиваемую стрекательными клетками анемона, а анемон использует питательные вещества, присутствующие в его фекалиях. [27] Другие животные, которые ассоциируются с морскими анемонами, включают в себя рыбу-кардинала (например, рыбу -кардинала Banggai ), молодь трехпятнистого дасциллуса , [28] бычка-инкогнито (или анемонового) [29] молодь расписного терпуга [30] различных крабов (например, Inachus phalangium , Mithraculus cinctimanus и Neopetrolisthes ), креветок (например, некоторых Alpheus , Lebbeus , Periclimenes и Thor ), [31] креветок-опоссумов (например, Heteromysis и Leptomysis ) [32] и различных морских улиток [ 33] [34] [35]
Два из наиболее необычных взаимоотношений — это взаимоотношения между некоторыми анемонами (такими как Adamsia , Calliactis и Neoaiptasia ) и раками-отшельниками или улитками, а также анемонами Bundeopsis или Triactis и боксерскими крабами Lybia . В первом случае анемоны живут на раковине рака-отшельника или улитки. [31] [33] [34] [35] Во втором случае маленькие анемоны переносятся в клешнях боксерского краба. [31] [36]
Морские анемоны встречаются как в глубоких океанах, так и в мелководных прибрежных водах по всему миру. Наибольшее разнообразие наблюдается в тропиках, хотя есть много видов, приспособленных к относительно холодным водам. Большинство видов цепляются за камни, ракушки или затопленную древесину, часто прячась в трещинах или под водорослями, но некоторые зарываются в песок и ил, а некоторые являются пелагическими . [1] Глубоководные горнодобывающие компании оказывают давление на правительства, чтобы те разрешили им добывать ресурсы на дне океанов. [37] К 2024 году несколько компаний могут начать проекты по добыче полезных ископаемых в глубоководных районах. [38] Экологический ущерб среде обитания морских анемонов и других организмов может быть огромным, опасным и необратимым.
Морские анемоны и их сопровождающие рыбы-анемоны могут стать привлекательными экспонатами аквариума, и их часто вылавливают из дикой природы как взрослых, так и молодых особей. [39] Эти рыболовные мероприятия существенно влияют на популяции анемонов и рыб-анемонов, резко сокращая плотность каждой из них в эксплуатируемых районах. [39] Помимо их сбора в дикой природе для использования в рифовых аквариумах, морским анемонам также угрожают изменения в их среде обитания. Те, кто живет в мелководных прибрежных районах, напрямую страдают от загрязнения и заиления, а косвенно — от воздействия, которое они оказывают на их фотосинтетических симбионтов и добычу, которой они питаются. [40]
На юго-западе Испании и Сардинии анемон змееголов ( Anemonia viridis ) употребляется в пищу как деликатес. Целое животное маринуется в уксусе, затем покрывается тестом, похожим на то, которое используется для приготовления кальмаров , и обжаривается во фритюре в оливковом масле. [41] Анемоны также являются источником пищи для рыбацких общин на восточном побережье Сабаха , Борнео , [42] а также на Тысяче островов (как рамбу-рамбу ) [43] в Юго-Восточной Азии, Тайчжоу, Чжэцзян (как Шасуань ). [44]
Большинство актиний не образуют твердых частей, которые можно распознать как окаменелости, но существует несколько окаменелостей морских анемонов; Mackenzia из среднекембрийского сланца Берджесс в Канаде является старейшей окаменелостью, идентифицированной как морской анемон. [45]
Морские анемоны, отряд Actiniaria, классифицируются в типе Cnidaria , классе Anthozoa , подклассе Hexacorallia . [46] Родригес и др. предложили новую классификацию для Actiniaria, основанную на обширных результатах ДНК. [47]
Подотряды и надсемейства, входящие в состав Actiniaria:
Anthozoa содержит три подкласса: Hexacorallia , который содержит Actiniaria; Octocorallia ; и Ceriantharia . Они являются монофилетическими , но отношения внутри подклассов остаются нерешенными. [48]
†= вымершие
Взаимоотношения таксонов более высокого уровня в классификации Карлгрена [49] интерпретируются следующим образом: [47]
{{cite book}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )