Ctenophore Beroe Mustas meres. Mnemiopsis - 21. sajandi katk (9 fotot). Mnemiopsis - kohutav oht Kaspia merele
Olles lugenud selgrootute mereelanike genoomi - ktenofoorid Vene bioloogid ja nende välismaised kolleegid on seadnud kahtluse alla mitmed traditsioonilise evolutsiooniteooria sätted.
Nad leidsid, et ktenofoorid on palju vanemad kui käsnad, mida peeti Maa vanimateks elanikeks. Kuid mis kõige tähtsam, närvisüsteem tekkis evolutsiooni käigus kaks korda. Ktenofoorides erineb see kõigist teistest loomadest ja toimib erinevatel põhiainetel.
Venemaa ja välismaised teadlased on loonud rahvusvahelise meeskonna meredes elavate selgrootute ktenofooride genoomi dešifreerimiseks. Venemaa Teaduste Akadeemia Siberi filiaali Novosibirski tsütoloogia ja geneetika instituudi labori juhatajast sai üks kahest rühmast. Jevgeni Rogajev, teine on Ameerika professor Leonid Moroz.
Teadlased said koostööd tehes andmeid, mis lükkasid ümber põhiidee elusolendite arengust Maal. Uuringu tulemused avaldati ajakirjas Nature.
Enne Venemaa, USA, Hispaania, Hollandi ja Inglismaa bioloogide meeskonna tööd ei teatud ktenofooridest palju. Nende uurimine on äärmiselt keeruline, sest niipea, kui see salapärane olend oma tavapärasest keskkonnast eemaldatakse, kuivavad selle kuded peaaegu kohe, mistõttu on laborisse transportimine keeruline.
Varem klassifitseeriti ktenofoorid koelenteraatideks, kuid neid on pikka aega tuvastatud eraldi tüübina. Need koosnevad poolläbipaistvast tarretiselaadsest massist, mida ümbritsevad epiteelikihid. Nende suurus on olenevalt tüübist mõnest millimeetrist kuni pooleteise meetrini. Kokku on teada rohkem kui 150 ktenofoori liiki. Nad said oma nime ainulaadse, väga iidse liikumisviisi järgi - nad liiguvad ripsmete harjade abil.
Ktenofoorid on röövloomad, kes toituvad zooplanktonist, vähilaadsetest ja mõnikord ka maimudest. Neist hakati rääkima Venemaal, kui eelmise sajandi 80ndatel toodi Musta mere vetesse kogemata üks ktenofooriliikidest Mnemiopsis. See viis peaaegu katastroofini. Paljunenud ktenofoorid sõid zooplanktonit sellises koguses, et kaladel polnud midagi süüa ja nende arvukus vähenes järsult. Kutseline kalapüük on ohus. Probleem lahenes alles pärast seda, kui Mnemiopsise looduslikud vaenlased, röövellikud ktenofoorid Beroe, viidi ümber Musta merre.
Pärast ktenofoori Pleurobrachia bachei (merekarusmari) genoomi analüüsimist leidsid teadlased, et tõenäoliselt on ktenofoorid kõige iidsemad praegu Maal elavad olendid.
Nad eraldusid teistest mitmerakulistest loomadest evolutsiooni väga varases staadiumis, umbes 600 miljonit aastat tagasi. Enne seda peeti vanimateks palju primitiivsemaid merekäsnasid. Närvisüsteem neil aga puudub, neist vanemaks osutunud ktenofooridel aga on.
Ktenofoorid on röövloomad, mis tähendab, et nad vajavad närvisüsteemi. Ilma selleta ei saaks nad jahti pidada: kosmoses navigeerida ja oma liikumist koordineerida. Ktenofooride aju on elementaarset tüüpi. Kõige huvitavam on see, et see elementaarne aju on võimeline taastuma, kui see on kahjustatud 3-4 päeva jooksul. Ja mitte ainult üks kord, vaid mitu korda. Kuid nagu ka teised ktenofooride kuded, mis taastuvad kiiresti isegi kõige tõsisemate haavade korral.
Vladimir Aleksejev, bioloog, Ph.D. Sc., tsütoloogia ja geneetika instituudi SB RAS töötaja
Teine järeldus, mille teadlased tegid ktenofooride genoomi uurides, on see, et võib-olla tekkis närvisüsteem evolutsiooni käigus mitte üks kord, vaid kaks korda. Ktenofoorid omandasid närvisüsteemi teistest loomadest sõltumatult.
Fakt on see, et nagu selgus, erineb see neurotransmitterite - sünapside närvisignaali keemiliste edastajate - koostisest. Teised loomad “mõtlevad” neurotransmitterite, nagu serotoniin, dopamiin, norepinefriin, histamiin, abil, kuid ktenofoorid neid ei kasuta. Nende närvisüsteemile pole Maal analooge, see on ainulaadne.
Kõik, alates meduusist kuni inimesteni, kasutab neuronite ühendamiseks samu aineid, kuid ktenofoorid mitte. Lisaks sellele, et neil puuduvad serotoniini eritavad neuronid, puudub neil hulk teistele loomadele omaseid retseptorvalke ehk nn neurotransmittereid, mis osalevad keemiliste signaalide edastamisel neuronite vahel. On loogiline eeldada, et ktenofooride närvisüsteem ja võib-olla lihaste spetsifikatsioon arenesid teistest loomadest sõltumatult.
Jevgeni Rogaev, neurogeneetik, professor, tsütoloogia ja geneetika instituudi SB RAS aju neurobioloogia ja neurogeneetika keskuse juhataja, Venemaa Teaduste Akadeemia üldgeneetika instituudi ja Massachusettsi ülikooli meditsiinikooli laborite juhataja .
Seni arvati, et kõigil loomariigi esindajatel areneb närvisüsteem sama rada pidi: kõige lihtsamast närvivõrgust inimese ajuni. Nüüd tuleb see põhipositsioon ja ka loomade klassifitseerimine uuesti läbi vaadata.
Selgub, et esimesena eraldus ühistest esivanematest ktenofoorideni viiv haru, seejärel käsnade haru ja alles seejärel koelenteraatide ja kahepoolselt sümmeetriliste loomadeni viiv haru, mille hulka kuuluvad ka inimesed.
Mõned geenid, mis ktenofooril on, on ainulaadsed; neid ei leidu teistel Maal elavatel olenditel. Lisaks avastati merikarusmarjas üllatavaid geeniregulatsiooni tunnuseid. Sellel puuduvad mikroRNA-d, väikesed ribonukleiinhappe järjestused. Kõikidel teistel loomadel on need olemas, pealegi on neil väga oluline roll organismi arengus ja toimimises. Kammitarretis saab aga kuidagi ilma nendeta hakkama.
Üllatav on asjaolu, et ktenofoori genoomi ja selle geenide tööd analüüsides selgus, et need ei sisalda mikroRNA-sid ja geene mõne RNA moodustamisel osaleva ensüümi jaoks. MikroRNA-d mängivad olulist rolli kõigi varem uuritud loomade keha toimimises, kuid mitte ktenofoorides. Suure tõenäosusega kasutavad nad muud tüüpi RNA-d, mis täidavad sarnaseid funktsioone.
Jevgeni Rogaev, neurogeneetik, professor, tsütoloogia ja geneetika instituudi SB RAS aju neurobioloogia ja neurogeneetika keskuse juhataja, Venemaa Teaduste Akadeemia üldgeneetika instituudi ja Massachusettsi ülikooli meditsiinikooli laborite juhataja
Karusmarja genoomi uurimise tulemused ei muuda mitte ainult teadlaste fundamentaalset arusaama elu arengust Maal, vaid neil võib olla ka praktilisi rakendusi.
Ekspertarvamus
David Abramovitš, füsioloog, Ph.D.
"Nagu enamik alusuuringuid, on ka ktenofoori genoomi järjestamisel praktiline kasu. Võib-olla toob see kaasa uute ravimite loomise või uute ravimeetodite väljatöötamise. Asjaolu, et nad kasutavad signaalide edastamiseks teistsuguseid molekule ja mehhanisme kui teised elusolendid, võib aidata ajuhaiguste ravis.
Kui saame kasutada neurotransmittereid, mida ktenofoorid kasutavad standardsete asemel, võib see olla läbimurre. Alzheimeri ja Parkinsoni tõvega seostatakse ju neurotransmitterit nagu dopamiin, mis tagab närvisignaalide edastamise kõikides elusolendites peale ktenofooride. Kui ta leiab alternatiivi, muudab see kõike. Lisaks on äärmiselt paljutõotav kasutada molekule, mis tagavad merikarusmarjade närvisüsteemi taastumise.
Ctenophore tüüpi esindajatel on teistega palju ühist. Kuid samal ajal on neil ainulaadsed omadused, mis võimaldavad neid eristada eraldi tüübiks (ülejäänud koelenteraadid on kombineeritud tüübiks Cnidars).
Ktenofoorid elavad meredes. Kirjeldatud on üle 100 nende liigi, see tähendab, et nad ei ole liikide arvult arvukad loomad. Siiski on nad meredes laialt levinud, isendite arvu poolest arvukad ja taastavad oma arvukuse kiiresti. Seega ei saa neid haruldasteks nimetada.
Ktenofooridel on üks eluvorm (polüüp ega meduus). Nad on võimelised aktiivselt liikuma (selles osas on nad meduusidele lähemal). Enamik liike ujub veesambas, mõned elavad põhjalähedast eluviisi (ujuvad või roomavad põhja lähedal).
Paljudel on keha, mis näeb välja nagu veidi piklik ja lapik poolläbipaistev pall, millel on kaks kombitsat. Siiski leidub kombitsata ktenofoore. Keha on pehme (želatiinne), kuna ktenofooridel puudub mineraliseerunud skelett. Piki keha, suuavast kuni selle vastas oleva punktini, on kaheksa rida sõudeplaate, tänu millele loom ujub. Plastid koosnevad pinnarakkude sulatatud ripsmetest. Ripsmed peegeldavad valgust, mistõttu nad näivad helendavat.
Keha suurus ulatub mõnest millimeetrist kuni 2 meetrini.
Ktenofooridel on radiaalne sümmeetria, mis on iseloomulik kõigile koelenteraatidele. See sümmeetria pole aga täielik, vaid kahekiireline. See tähendab, et läbi ctenofoori keha saab tõmmata ainult kaks tasapinda, jagades selle võrdseteks pooleks, mitte aga palju tasapindu. Keha on lapik, kuid kõhu- ja seljapoolt ei saa eristada (need ei erine üksteisest). Seetõttu on üks paar sümmeetrilisi pooli tinglikult vasak ja parem, teine paar tinglikult ees ja taga.
Ktenofoorid ujuvad kõigepealt suus. Nad on röövloomad ja toituvad väikestest vähilaadsetest, kaladest ja muudest koelenteraatidest. Neil ei ole torkavaid rakke, kuid neil on rakke, mis tagavad saagile adhesiooni. On olemas ktenofooriliike, mis omastavad (integreeruvad oma kehasse) söödava meduuside torkavaid rakke.
Suuava avaneb neelu. Edasi tuleb lapik sooleõõs, millest ulatuvad välja hargnevad kanalid. Kanalitest omakorda ulatuvad suletud protsessid; üks tõuseb üles, teine läheb alla. Iga ühe kanali protsessipaar läbib sõudeplaatide alt.
Suu vastaspoolel on tasakaaluorgan, mis kontrollib liikumist.
Ktenofooridel on kõrgelt arenenud mesoglea, mis asub ektodermi ja endodermi vahel. Erinevalt teistest koelenteraatidest sisaldab see üsna palju rakke. Seetõttu peetakse ktenofooride mesogleat mõnikord juba mesodermiks (kolmas rakukiht).
Seal on lihasrakud. Närvivõrgus on kristallplaatide all närvirakkude kobarad ja tasakaaluorgan.
Enamik neist on hermafrodiidid. Mõnel liigil toimub munarakkude ja seemnerakkude tootmine aja jooksul vaheldumisi. Teistes riikides toodavad inimesed neid samaaegselt. Pärast viljastamist areneb vastne, mis viib enamasti planktoni elustiili. Ta muutub järk-järgult täiskasvanuks.
Ktenofoorid ei ole meduusid ja nad pole nendega isegi sugulased, kuigi neid ei saa kuidagi teisiti nimetada. Väliselt on Mnemiopsis kerged, läbipaistvad, terataoliste seelikute ja mõlaplaatidega. Neil ei ole aju, südant ega luustikku, küll aga on neil närvisüsteem, tasakaaluelund ja võime luminestseda.
Teadlaste viimaste andmete kohaselt on ktenofoor üks esimesi elusolendeid planeedil Maa. Varem arvati, et see tiitel kuulub merekäsnadele - palju primitiivsematele olenditele.
Musta merd ja Ukraina veehoidlaid koloniseerivad uued meie laiuskraadidele ebatüüpilised organismid, mis hävitavad meie vete traditsioonilist loomastikku. Ukraina kalurite assotsiatsiooni esimehe Aleksandr Tšistjakovi sõnul ilmus mitte kaua aega tagasi Musta mere rannikule Vaikse ookeani röövellik soolvesi, mis hävitas kohalikud rannakarbid ja austrid.
Samuti on Musta merre tunginud Mnemiopsis, mis on võitnud lõviosa planktiitoiduliste kalade toiduvarudest ning hävitab nende mari ja vastseid. Keskkonnakatastroofis kannatas enim anšoovis – üks Musta mere peamisi kaubanduslikke kalu – selle arvukus on järsult vähenenud. “Tulnukad” sisenevad meie merre koos ballastveega ja kuivkaubalaevade põhjas teistelt maailma meredelt ja ookeanidelt. Ja talvel soe meri soodustab nende paljunemist.
Sama probleem on ka Dnepri-Bugi suudmes. Seda on püüdnud meduusid, hiina karvased krabid ja isegi piraajad. Suudmeala on alati peetud kalapüügi Mekaks Dnepri alamjooksul Hersoni oblastis. Siin leidub rikkalikult latikat, särge, koha, haugi ja hiidkarpkala. Kalapüügiga tegeleb seal üle kümne kalaühistu. Alates eelmise aasta lõpust on seal aga füüsiliselt võimatu püüda - võrgud ei täitu mitte risti- ja särje, vaid meduusiga. Kevadel hävitavad nad väärtuslike kaubakalaliikide - latika, karpkala, jäära - vastsed, sest nende kalade jaoks on suudmeala tavaline looduslik kudemiskoht.
"Keskkonnakaitsjad on juba pikka aega tulnukate pärast häirekella löönud. Hea, et soojalembene taimtoiduline piraaja Paku alamliik külmade ilmade saabudes kaob. Kuid meie tingimustega hästi kohanevad liigid satuvad üha enam meie veekogudesse ja hakkavad meie kohalikke kalaliike välja tõrjuma. Möödunud aastal sai Dnepri-Bugi suudmesse hiina karvaskäelise krabi saabumine Dnepri-Bugi suudmealale, mis juurdus esmakordselt Mustas meres ja on nüüdseks suudmesse elama asunud,“ räägib Tšistjakov.
Ja Ukraina kuldne ristikarp asendati Ukraina punases raamatus tulnukaga Kaug-Idast - hõbedase ristikarpkalaga. Samuti kujutab meie kaladele tõsist ohtu Põhja-Ameerikast pärit päikesekala, kes on juba pea kõikidesse veekogudesse elama asunud.
Mnemiopsis - kohutav oht Kaspia merele
Teaduslikult nimetatakse seda "bioloogiliseks invasiooniks". Taimed või loomad tungivad võõrasse keskkonda ja hakkavad seal elama, tuhandete kilomeetrite kaugusel oma kodumaast. Uues kohas nad aklimatiseeruvad ja tõrjuvad välja "põliselanikud".
Võõrliikide probleem on saavutanud planeedi mõõtmed. "Globaliseerumise soovimatu kaassaadusena avaldavad võõrliigid kahjulikku mõju ökosüsteemidele, inimeludele ja majandustele kogu maailmas," ütles ÜRO peasekretär oma sõnumis.
Mnemiopsis leidyi (lat.) on soojades piirkondades merevees elav ktenofoor, mis sarnaneb meduusiga. Väliselt on Mnemiopsis kerged, läbipaistvad, terataoliste seelikute ja mõlaplaatidega. Neil ei ole aju, südant ega luustikku, küll aga on neil närvisüsteem, tasakaaluelund ja võime luminestseda. Mnemiopsis on kiskja, kes toitub zooplanktonist, munadest ning kalade ja molluskite vastsetest. Valguses sädeleb erksates värvides, öösel annab merelainetele kollaka helendav kuma. Teadlaste viimaste andmete kohaselt võib ktenofoor olla üks vanimaid elusolendeid planeedil Maa.
Mnemiopsis leidyi on pärit Floridat ümbritsevast Atlandi ookeanist, kus ta elas kuni viimase ajani. Kuid meie arenenud side ajastul on saabunud hetk, mil Mnemiopsis asus vallutama teisi veealasid.
1987. aastal sisenes Mnemiopsis koos laevade ballastveega Musta mere vetesse. 2006. aastal märgati Mnemiopsis leidyit esmakordselt Põhja- ja Läänemeres.
Mnemiopsisel on palju ideaalse sissetungija tunnuseid. See on nii iseviljanev hermafrodiit; see on kõigesööja – tarbib laias valikus toitu; see säilib mitmesugustes keskkonnatingimustes, soolsus jääb vahemikku 3,4–75 ppm ja temperatuur 1,3–32 °C; optimaalsetel temperatuuridel (üle 20° C) areneb väga kiiresti, saavutades suguküpse 12 päevaga; see reageerib ka suurenenud toitainete kontsentratsioonile kiire kasvu ja paljunemisega.
Lisaks on Mnemiopsis kõrge vastupidavus ja madal tundlikkus erinevate saasteainete suhtes. Seda sissetungijat leiti isegi sadamaakvatooriumist, kus silduti laevu, kus veekeskkond oli bensiini ja naftaga reostunud. Erinevas vanuses ja suurusega ktenofoori isendid arenesid vee ja naftasaaduste segus.
Mustas meres ei olnud Mnemiopsisel looduslikke kiskjaid ja ta hakkas kiiresti paljunema, õgides planktonit, mari ja kalamaimu. Soodsates tingimustes võib ktenofoor süüa oma kaalust kümme korda päevas. Sõltuvalt toidukogusest võib see päevas kahekordistuda ja muneda 8 tuhat muna päevas. 1989. aastaks oli kalade toidukogus vähenenud 30 korda võrreldes perioodiga 1978-1988.
Järk-järgult kasvades ulatus Musta mere ktenofooripopulatsiooni kogubiomass 1989. aastal umbes 1 miljardi tonnini ja selle tihedus Musta mere edelaosas oli 4000–5000 grammi vee kuupmeetri kohta. Oli aeg, mil see liik moodustas 90% kõigi Musta mere elusorganismide massist.
Vee läbipaistvus vähenes järsult, kuna hävinud zooplankton ei söönud enam väikevetikaid, lisaks eritab see ktenofoor oma elu jooksul kolossaalses koguses lima. Must meri muutus nagu mudane ktenofoorisupp. Planktonist toituvate kalade arv on kümnekordistunud: anšoovis, makrell ja kilu. Kalapüügikahjud ulatusid mitmesaja miljoni dollarini. Ka Musta mere delfiinid leidsid end näljadieedile.
Nagu juba märgitud, oli nende "sissetungijate" massilise arengu põhjuseks kiskjate puudumine, kes suudaksid nende arvukust kontrollida: keegi ei söönud Mnemiopsist. Ktenofoore peetakse toiduahelate "tupikteedeks": nende madal toitainetesisaldus muudab nad tõhusa toitumise jaoks ebaatraktiivseks.
Näib, et Must meri seisab silmitsi täieliku bioloogilise kokkuvarisemisega. Kuid aastatel 1997–1999. Uus ktenofoor Beroe ovata tungib Musta merre. Erinevalt Mnemiopsisest ei suuda Beroe seedida zooplanktonit, mune, meduusid ja kalamaimud ning toitub ainult... Mnemiopsise ctenofoorist! Beroe ei häbene suurte saaklooma isenditega. Tal pole kombitsaid, kuid peaaegu kogu tema keha on üks pidev kõri. Beroe kas tõmbab mnemiopsise endasse järk-järgult või neelab selle kohe avatud suu kaudu, samal ajal kui kogu kiskja keha paisub. 3-5 tunni pärast seedib beroe ohvri ja võib kohe järgmise alla neelata. Valguses on beroe kollakasroosa värvusega, pimedas muutub piimvalgeks.
Beroe sissetoomine ja paljunemine tõi kaasa Mnemiopsis'e biomassi järsu vähenemise ning selle tagajärjel zooplanktoni ja kalavastsete ning hiljem Musta mere kalavarude suurenemise.
1999. aastal jõudis Mnemiopsis leidyi tee Kaspia merre. Häireteade esmalt kilu ja seejärel tuura populatsiooni järsu vähenemise pärast kõlas kõigis Kaspia mere osariikides.
Teadlaste hinnangul viidi Mnemiopsis suure tõenäosusega sisse Volga-Doni kanali kaudu, laevade ballastvete kaudu või puhastamata põhjas. Nõukogude ajal läbisid kõik transiitlaevad Astrahanis range sanitaarkontrolli. Üldiste kontrollistandardite langusega on sisuliselt kõrvaldatud tõkked kutsumata välismaalase „ebaseaduslikuks“ sisenemiseks välisvetesse.
Esimene teave Mnemiopsis leidyi ilmumise kohta Kaspia mere Türkmenistani vetesse saadi juhuslikult 1999. aasta septembri teisel poolel Karabogazgoli bioloogiat ja ökoloogiat käsitleva materjali kogumise käigus. Kalurite suulisest aruandest märgiti ära “meduuside” ilmumine Kaspia meres, lahe piirkonnas, mida nad polnud siin varem näinud.
Aastatel 1999–2000 hakati märkima Mnemiopsise laialdast levikut Kaspia mere kesk- ja lõunaosa vetes. Olles leidnud siin sobivad ökoloogilised ja toitumistingimused, ei koloniseerinud ktenofoor mitte ainult peaaegu kogu Kaspia mere akvatooriumi, luues võimsa suure arvukusega populatsiooni, vaid hakkas mõjutama ka kogu mere ökosüsteemi. Ekspeditsioonitöö ajal Kaspia merel 2000. aasta oktoobris täheldati Mnemiopsise laialdast levikut ja selle suurimat arvukust Kaspia mere läänerannikul. Kilu püügiks mõeldud traal- ja koonusvõrk püüdis erinevas vanuses ja suurusega ktenofoore, kuid analüüsiks vajalikke kalu nendes jaamades praktiliselt ei püütud.
2003. aasta veebruaris ulatus Kaspia mere lõunaosas Mnemiopsise kontsentratsioon kuni 320 isendini kuupmeetri vee kohta. Kolme aastaga kasvas selle populatsioon nii palju, et kuuvalgetel öödel läks meri fosforestseeruma.
Teadlased seostavad Kaspia kilu massilist hukkumist 2001. aasta suvel ktenofoori elutähtsa tegevusega. Kaspia kalanduse uurimisinstituudi Dagestani filiaali spetsialistide sõnul suri siis umbes 200 tuhat tonni kilu, mis oli viiendik selle koguarvust Kaspia mere basseinis. Teistel andmetel ei suri Kaspia meres mitte 40%, vaid peaaegu kogu kilu (vähemalt 80% populatsioonist). Kilu massilise hukkumise põhjuseks ei olnud haigus, vaid tõeline nälg.
Toiduahelast kõrgemal toimus Kaspia hülge massiline surm. Sel juhul kaotas populatsioon ennekõike kõik oodatud järglased (rasvumata loomad kas ei paljunenud või tõid ilmale nõrgestatud pojad, kes peagi surid).
Sel ajal on kilu arvukus suurusjärgus vähenenud, millele järgneb tuura kalade arvukuse langus. Lisaks neelab Mnemiopsis nende mune, takistades nende paljunemist. Ennustatakse, et tuurasaak ulatub peagi sadadesse.
Kaspia mere osariikide teadlased on juba mitu aastat otsinud võimalusi mnemiopsise vastu võitlemiseks. Venemaa ja Iraani laborites viidi läbi mitmeid Beroe paljundamise katseid. Leiti, et vee temperatuuri tõustes suureneb Beroe toitumisintensiivsus järsult. Beroe peab veel kohanema Kaspia mere veega, kuna Kaspia vee iooniline koostis ja soolsus on erinev kui Aasovi-Musta mere vees.
Uuringud on näidanud, et beroe võib elada ja intensiivselt kasvada Kaspia mere lõunaosas, mille soolsus on 12-13 ppm. Beroe toitumisnorm oli üsna kõrge (100 protsenti või rohkem tema enda kehakaalust päevas) 21-26 kraadi Celsiuse järgi. Päevane toitumine ja kasvutempo 12,8 ppm olid lähedased Musta mere (kus soolsus ulatub 18 ppm) omadele. Füsioloogiliste andmete põhjal väljendati kindlustunnet, et Beroe võib sarnaselt Musta merega intensiivselt toituda Mnemiopsisest ja vähendada järsult selle arvukust Kaspia meres.
Esimest korda maailmas on Venemaa teadlased Beroe edukalt kohandanud. Kohanemisperiood kestab 6-7 päeva. Beroe otava püütakse Mustast merest ja toimetatakse Kaspia mere rannikule maantee või õhuga. Kohanemisperioodil viiakse isendid suguküpsesse seisundisse ja toovad järglasi. Saadud järglased elavad praktiliselt Kaspia vees. Kohanemismeetod on patenteeritud.
Kuid teadlased ei nõustu beroe kasutamise võimalusega Kaspia meres. Mõned peavad kiireloomuliseks probleemiks Beroe ovata kohandatud isendite Kaspia mere vetesse vabastamise ulatuse laiendamist ja kõigi Kaspia mere riikide vajadust selle võitlusega ühineda. Teised peavad sellist tegevust mõttetuks. Jääb vaid loota, et Kaspia mere looduslike tingimuste erinevuste tõttu ei suuda kahjulik sissetungija seda täielikult orjastada ja viia totaalse katastroofini.
Arva ära mõistatus. Ujub vee all, mitte kala, koosneb tarretiselaadsest massist, kuid mitte meduusist, kõige iidsetest loomadest maa peal, kuid mitte dinosaurustest. Anapa merefauna valdkonna mittespetsialistil on seda mõistatust raske lahendada. Sait "Minu" aitab teil mõista meie maa kõige salapärasemaid probleeme ja tutvustab kõigile meie lugejatele ainulaadset liiki, mida nimetatakse ktenofoorideks. Kuurordi rannaalad on koduks kahele ainulaadsele ja vastandlikule ctenofooriliigile Mnemiopsis ja Beroe. Täna saate nende kummaliste olendite kohta palju huvitavat teada.
Välimus
Väliselt näevad ktenofoorid välja nagu meduusid, nende keha koosneb tarretiselaadsest ainest, mis sisaldab üle 90% vett. Varem peeti kummalisi olendeid meduusiks, kuid siis isoleeriti nad eraldi liigina ja see ei osutus asjatuks.
Ktenofoorid on oma nime saanud pisikestest ripsmetest koosnevate ujumiskammide olemasolust. Mnemiopsisel on märgatavad tiivad, samas kui Beroe näeb pigem välja nagu suure suuga ujuv tasku.
Kõigil ktenofooridel on pikisuunalised jooned, kus valgus murdub, tekitades vikerkaare tunde. Kui poleks rõõmsat kerget muusikat, mida sukelduja kohe märkab, siis läbipaistvale ktenofoorile ei pööraks keegi tähelepanu.
Anapas vaadeldavate ktenofooride suurused on 5 või 7 sentimeetrit pikad.
Harjumused
Kammiussid kannavad nii emas- kui isassugunäärmeid ehk teisisõnu võivad nad aja jooksul sugu muuta ja isegi oma mune viljastada. Aktiivne paljunemine algab siis, kui Musta mere veetemperatuur tõuseb. Anapa ctenophore liikide toitumine on erinev. Mnemiopsis on kirglik zooplanktoni armastaja; päevas sööb ta rohkem planktonit, kui ta ise kaalub. Beroe eelistab oma venda ja õgib aktiivselt Mnemiopsist, neelates selle alla. Sellest funktsioonist räägime allpool.
Tuleb märkida, et ktenofoorid ei ole Anapa Musta mere vete põliselanikud. Esimesena asus meie piirkonda elama Mnemiopsis. Kahekümnenda sajandi 80ndatel õõnestas see Ameerikast laevadega toodud näiliselt kahjutu olend terve piirkonna ökosüsteemi. Ktenofoor, kes armastab süüa rohkem kui nõutud ja kellel pole vaenlasi, sõi üle poole planktonist. Planktoni vähenemine on toonud kaasa kaubanduslike kalade ja muude väikestest vastsetest toituvate loomade populatsiooni vähenemise. Tervelt kümme aastat valitses Mnemiopsis merd, kuni inimesed tutvustasid seda oma vaenlasele - Beroele. See hõljuv kõht armastab lõunaks oma kauget sugulast, mille ta endasse imeb ja aeglaselt seedib.
Beroe ktenofooride saabumine aitas peatada ahnete selgrootute paljunemise. Tänu Mnemiopsise invasioonile pole Mustas meres alati elanud planktoni algse mahu taastamine enam võimalik.
Teadlased hakkasid ktenofoore tähelepanelikult uurima, kui põlevkivi kaevamistel leiti iidsete liikide jalajälgi. Selgus, et ktenofoorid on üks vanimaid meie maa peal elavaid olendeid, nad on planeedil elanud enam kui 500 miljonit aastat!
Hakati tõsiselt uurima tarretisesarnaseid olendeid ja pärast genoomi dešifreerimist selgus, et ktenofoori närvisüsteem oli kaks korda evolutsiooni käigus arenenud ja sellel on täiesti erinev struktuur kui kõigil Maa loomadel. Nende silmapaistmatute selgrootute uurimine on raputanud kogu ideed olendite evolutsioonist. Ktenofooride poolt kasutatavate uute neurotransmitterite uurimine võib aidata ravida närvisüsteemi haigustest põhjustatud haigusi.
Kus ja millal Anapas näha
Anapas saab suvevaheajal jälgida iidsete olendite elu. Liiva- ja kivikliburandades on ktenofoore enam kui küll. Selleks, et merevikerkaare veealustest lendudest hea ülevaade saada, varuge aegsasti snorkel ja mask. Unikaalsed selgrootud elavad ühe meetri sügavusel, sa ei vaja professionaalse sukelduja oskusi.
Ja nüüd – võtame pilgu põhjast ja vaatame türkiissinises veesambas ringi – paljud mereloomad veedavad selles kogu oma elu, püüdes mitte sattuda põhja ega pinna lähedale. Nende hulgas on suurepäraseid ujujaid - pelaagilisi kalu, kelle elu on kogu aeg liikumises, ja aeglaselt liikuvaid olendeid, mida kannavad hoovused. Nendest elavatest ujukitest kohtame kõige sagedamini meduusid ja ktenofoore.
Meduusid
Mustas meres on kahte tüüpi suuri meduusid -aurelia, sarnane vihmavarjuga janurgasuulihaka seenekujulise kupliga, mille küljes ripuvad rasked pitsilised suusagarad. Nurgakupli läbimõõt võib ulatuda 70 sentimeetrini, selline meduus on üle meetri pikk! Aureliad ilmuvad meie randadele varakevadel ja neid on meres terve suve palju; sügiseks asenduvad need võimsate juureussidega.
Meile meduusid eriti ei armasta – nad on libedad ja ka kipitavad. See on tõsi. Sukeldume aga sisse ja vaatame neid vee alt – kui lustlikult mängivad päikesekiirtes aureeliate õhukesed vihmavarjud, nagu kristall-lühtrites, nurgakellade hiiglaslikes kellukestes valgus võluväel lõheneb! Aeg-ajalt nad kõigutavad oma kupleid – sirutavad ja tõmbavad neid kokku, surudes end üles. Meduusid ei oska kiiresti liikuda – hoovuste tahtel kanduvad nad üle mere ning mõnikord uhuvad lained neid lugematul hulgal kaldale.
Meduusid elavad veesambas, siin püüavad nad kombitsaga oma väikese liikuva toidu – planktoni. Mõnikord satuvad vastu suuremad loomad, meduusid tõmbavad nad makku - ja see on läbipaistev, nagu kogu keha, ja nagu merevaigusse kinni jäänud kärbsed, näeme meduuside kuplisse põimitud seeditud kalu ja vähilaadseid. Vees hõljumise hõlbustamiseks koosnevad meduusid ise peaaegu täielikult veest. Kuid siiski, kui nad end üles ei ajaks, vajuksid nad lõpuks põhja, millega kokkupuude tähendaks surma, nii õrnad on nende tarretisesarnased kehad. Põhjast kaugemal - valgusele lähemal, toidule lähemal - mere ülemist 30-50 meetrit asustav plankton. See on meduuside elu peamine seadus.
Et teada saada, kus on põhi ja kus on pind, on meduusidel tasakaaluorganid – statotsüstid – tundlike karvadega kotikesed, milles veerevad liivaterad. Liivatera asend statotsüstis näitab suunda allapoole, põhja poole, mis tähendab, et peate ujuma vastupidises suunas. Ja silmad, mis eristavad valgustuse taset, näitavad teed ülespoole – valgusele ja toidule. Liiga ere valgus peletab meduusid juba eemale – see tähendab, et lained on väga lähedal, mis võivad kahjustada tema pehmet keha. Meduuside silmad ja statotsüstid koos haistmisauguga kogutakse üksikuteks organiteks - rhopaaliaks - neid on palju ja need asuvad meduuside kupli serval. Nii kummaliselt kui see ka ei kõla, pole meduusid terve elu meduusid, vaid veel kaks looma, kes on kas meduusist või üksteisest täiesti erinevad. Ebaselge? Vaatame Aurelia elulugu.
Neli valget poolringi, mis moodustavad nende meduuside isaste munandite aurelia vihmavarjus laia risti. Ja naistel on kuplis nähtavad roosakasvioletsed munasarjad. Isased viljastavad mune ja need arenevad emaste kehas - vaadake tähelepanelikult, fotodel on mõned aureeliad vihmavarjude all oranžid kobarad. Munad väljuvad ripsmetega kaetudplanula vastsed, nad tiirlevad vees, süües väikseimat planktonit. Olles kaalus juurde võtnud, vajuvad planulaed põhja ja muutuvadpolüüpkombitsatega ümbritsetud suuga. Aurelia polüüp on pisike ja merest raskesti leitav. Uus meduus pungab polüübi ülaosast ja ujub merre - Aurelia eluratas on teinud täispöörde.
JA aurelia ja cornerotklassi kuulumasküüfist meduusid- need on suured. Kuid meie meres on veel mitu liikihüdroidmeduusid– ilma mikroskoobita neid ei näe ja tutvume nendega Musta mere planktonit uurides.
Teistes koelenteraatides - mereanemoonides, mida me kividel kohtame, on polüüp suur ja tugev - see on selle elutsükli peamine, pikaealine etapp. Kes siis on merianemone – kas see luksusliku sinise või punase lillena näiv polüüp, mille leiame merest kivide alt, või vees tiirlev planula vastne?
Mis on aurelia: alustass meduus, mida leidub kõikjal kaldal, või ripsmeline planula? Või on ta kombitsatega polüüp?
Mis on krabi – põhjaelanik võimsas kestas, surnud karploomade armastaja või mikroskoopiline koorikloom, kes püüab planktonis üherakulisi vetikaid?
Bioloogilisest vaatenurgast on see sama organism, kuid selle erinevad olendid – erineva elustiili ja erinevate elupaikadega, hõivates erinevaid ökoloogilisi nišše. Mis on sellise keerukuse mõte? Võib-olla on asi selles, et erinevatel elutsükli etappidel erinevalt elades sõltub organism keskkonnast erinevalt. Näiteks on veesambas palju kiskjaid – planktoni vastsed surevad, kuid elutsükli põhjafaasid jäävad ellu. See on vaid üks võimalikest seletustest – proovige ise välja mõelda.
Meduusid immobiliseerivad või isegi tapavad oma saagi nõelavate rakkude abil, millesse on tiheda vedruga kokku keeratuna peidetud mürkkapsel ning sellest välja ulatuv terav ja sakiline oda. Vedru sirgub ja mürgitatud oda sukeldub ohvri kehasse, kui see puudutab tundlikku juuksekarva kipitava raku pinnal - omamoodi päästik või selle relva haamer. Ohvri kehas murdub õõnsa oda terav ots ja sealt valgub välja nagu torust halvavat mürki. Torkerakk on ühekordne relv: pärast ühekordset tulistamist see lõhkeb ja sureb.
Mürgitatud harpuunite patareid asuvad Aurelias selle vihmavarju ümbritsevate kombitsate servas ja Cornerot'is kupli all rippuvate suusagarate habeme küljes. Huvitav on see, et läikivad suurepäised makrelli maimud on sageli kogunenud terve parvena korneti suusagarate vahele ja rändavad koos meduusiga – ja salapärasel kombel ei hooli nad torkavatest rakkudest. Nii nagu klounkalad elavad troopiliste mereanemoonide surmavate kombitsate vahel.
Väike planktoni koorikloom vajab laperdamise lõpetamiseks vaid ühte hoopi meduusilt või merianemoonilt saadud mürgisest noolest. Kujutage nüüd ette, kui palju tundlikke juukseid te puudutate, mitu korda päästikule vajutate, kui puudutate õlaga vees olevat meduusi!
Ktenofoorid on elavad vikerkaared
Need on maagiliselt kaunid olendid. Need täidavad alates aprillist Musta mere veed – läbipaistvad, kaalutud ja päikesepaistelise ilmaga kõigis vikerkaarevärvides säravad. Mitte meduusid, isegi mitte nende sugulased, nad pole nagu keegi teine. Loomariigi eraldi tüüp -ktenofoorid!
Vaadake neid paatidelt, muulidest, rannikukividelt või veelgi parem – vee alt. Need on ažuursed ja kerged, nagu Hiina laternad. Vaadake, kuidas nad ujuvad – nad ei laputa oma teradega seelikuid nagu meduusid, vaid lihtsalt... liiguvad. Piki ktenofoori korpust on sädelevad nöörid - need on sõudeplaatide read, need on nii õhukesed, et neid läbiv valgus jaguneb erinevat värvi kiirteks - ja igaüks tuhandetest plaatidest mängib poolvääriskivi sähvatustega. Harilaine algab looma pea ülaosast ja kulgeb keha teise otsa, ktenofoor ujub - ja meile tundub, et sellest libiseb läbi mitmevärviline elektrilahendus. Ktenofoorid on põnevad.
Kui tahad seda lähemalt vaadata, ära võta ktenofoori käega, see on nii hell, et rebeneb kohe; Parem on see veest välja võtta mõne riista või peopesadest tehtud paadiga. Kuid siiski on kõige parem vaadata ktenofoore nende kodukeskkonnas – mõnikord toovad nõrgad lained nad tervelt kaldale.
Ktenofoori kammimisplaadid pole midagi muud kui mikroskoopilised ripsmed, mis on ridadena kõrvuti kokku liimitud – samad, mis ripsmetel; seda tüüpi liikumine näitab, et nad on väga primitiivsed loomad. Sensoorsetest organitest on neil pea ülaosas vaid tasakaaluorgan, näiteks statotsüst. Seal on lassokombitsatega ktenofoorid, mille nad vette viskavad, et võimalikult palju väikesest planktonist, millest nad toituvad, kleepuks neile külge.
See on väike, kes elab Musta mere ääres pikka aegapleurobrachiaja suur, mis ilmus siia 20 aastat tagasimnemiopsis.
Ja on olemas ilma kombitsateta ktenofoore, kiskjaid, kes söövad teisi ktenofoore – ainult ktenofoore ja mitte kedagi teist; Need on ujuvad maod, mille üks kehapool on suu, mis avaneb ohvri neelamiseks. Mustas meres on olnud üks selline ktenofoor alates 1990. aastate keskpaigast -beroe.
Mnemiopsise ilmumine Musta mere äärde 1980. aastatel tõi kaasa keskkonnakatastroofi – ta sõi nii palju planktonit ja paljunes; Atlandi ctenofooride Musta mere vallutamise üksikasjaliku ajaloo kohta lugege peatükki Musta mere omadustest.
Päeval sädelevad nad nagu veealused vikerkaared ja öösel helendavad! Need on Musta mere suurimad helendavad loomad ja suveööl ujudes võid veidi ehmuda, kui su kõrval, mustas vees, äkitselt leegitseb roheline sähvatus - tabad ktenofoori.
Öösel, vee all, vaikse rohelise tulega väreledes, meenutab kammitarretis võlulampi; puudutage seda sõrmega ja hääbuv tuli süttib uue jõuga.