Исследование показало, как эти животные стреляют своими ядовитыми дротиками, процесс, о котором ранее было известно только.
Анемоны, те животные, которые при первом знакомстве выглядят как растения, способны стрелять ядовитыми жалами с головокружительной скоростью. На самом деле, они настолько быстры, что до сих пор архитектура этого естественного оружия не была детально изучена.
В этой статье вы подробно узнаете, как устроен весь этот съемочный процесс. Ничего не упустите, потому что здесь вам демонстрируется, что сложность может существовать в самых маленьких и самых чуждых нашему восприятию вещах. Начнем.
Что такое морской анемон?
В первую очередь нужно узнать больше о животных, которые являются главными героями исследования. Анемоны - это книдарии, принадлежащие к отряду актиний и являющиеся родственниками кораллов и медуз. Как видно из их названия, они обитают в море; в частности, внизу, где они прилипают к субстрату или камням благодаря своему педальному диску.
Это одиночные полипы, возвышающиеся над его цилиндрическим телом, чтобы вытянуть щупальца вокруг его ротового диска, где находится вход в пищеварительную систему. Именно в этих щупальцах находится их оружие - нематоцисты.
Нематоцисты, сложное природное оружие
Нематоциста, также называемая книдой, представляет собой субклеточную органеллу, созданную книдоцитами, клетками, специализирующимися на создании этих жалОни есть у кишечнополостных вообще, а не только у анемонов, так что о них тоже можно прочитать, если задокументируете, например, ядовитых медуз.
Поскольку их цель - внедрить яд (или закрепиться на дне океана в случае течения), нематоцисты имеют форму тонкой капсулы, прикрепленной к трубчатой нити. Некоторые из них имеют небольшие шипы, которые работают как гарпун, то есть легко проникают в добычу, но не выходят наружу.
Не все нематоцисты имеют спикулы, так как некоторые созданы для того, чтобы прокалывать кожу жертвы и быстро втягиваться.
Раскрыта тайна того, как морские анемоны запускают свои жала
Этот процесс, при котором книдарии запускают свои нематоцисты, настолько быстр, что мы имели лишь приблизительное представление о том, как он работает у актиний. В июне 2022 года он был полностью детализирован, как механизм, так и архитектура, как говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature.
В эксперименте использовался вид Nematostella vectensis, произрастающий в соленых лагунах и мелких эстуариях у западного побережья США. Его щупальца вооружены сотнями ядовитых жал (нематоцист), которые помогают этой актинии охотиться на свою добычу, включая креветок и планктон в окружающей среде.
Nematostella vectensis способна поймать пищу за сотые доли секунды. Как вы можете себе представить, потребовалась изобретательность и современные технологии, чтобы оценить весь процесс в деталях.
Механика активации нематоцист
Чтобы записать весь процесс, с помощью которого эти морские анемоны выпускают свои жала, ученые использовали флуоресцентный краситель, введенный в тела животных, и технологию сканирующей электронной микроскопии. Так они добились трехмерной реконструкции всего процесса.
Нить, выходящая из жала, отвечает за введение яда. Прежде чем покинуть нематоцит, он скручивается вокруг центральной оси. Эта ось вызывается механическими раздражителями, расширяясь и поворачиваясь, как носок. Благодаря этому импульсу нить, содержащая яд, движется к концу оси, входя в вместе с ним в теле своей жертвы.
Скорость выделения нематоцисты обусловлена повышением осмотического давления внутри капсулы.
Как только актиния Nematostella vectensis выпускает жало таким образом, оно его теряет. Затем он должен воссоздать один, процесс, осуществляемый клетками, называемыми нематоцитами. Это также капсулы, которые взрываются, чтобы высвободить нематоцисту.
Важность этого открытия
Это исследование демонстрирует сложность пускового механизма нематоцисты, которая действует как самособирающаяся биологическая микроструктура. Детальное знание всего этого процесса не только раскрывает еще одну тайну природы, но и открывает целую область исследований, в которой люди снова подражают природе, чтобы улучшить свою жизнь.
Такие сложные органеллы представляют собой идеальную модель для микроустройств. Медицинские технологии, например, очень выиграли бы от микроскопического устройства, которое стреляло бы веществами при определенных раздражителях..
В этом типе исследований есть доказательство того, что мы должны продолжать поиск в тех планах, которые находятся за пределами нашего восприятия. Освобождение от мысли, что мы самые сложные существа на Земле, является ключом к пониманию мира и улучшению нашей жизни.