Как устроены стрекательные клетки? Функция стрекательных клеток

Видео: Клетки многоклеточного организма (Научфильм, учебное видео СССР)

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.

Видео: Человеческий мозг.Необычные функции.Документальный фильм

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?

В переводе с греческого языка слово «cnidos» означает «крапива», что связано с наличием в наружном покрове животных капсул, заполненных ядовитым секретом. Как правило, жалящие клетки сосредоточены в щупальцах книдарий и снабжены чувствительной ресничкой. Внутри книдоцита находится маленький мешочек и свернутая миниатюрная трубочка — стрекательная нить. Выглядит она как сжатая пружина с гарпуном. Важная роль в активации жгучих клеток принадлежит ионам кальция, изменению концентрации и давления раствора внутри капсулы. Следует заметить, что книдарии реагируют не на все внешние раздражители, чтобы не тратить зря жалящие клетки. На теле животного есть нервные окончания, или рецепторы, которые помогают обнаружить изменения в окружающей среде.

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:

1. Открывается крышечка на вершине, обращенной в окружающую среду.
2. Стрекательная нить распрямляется и вместе с острыми шипами у основания вонзается в тело жертвы.
3. Книдоцит обвивается либо приклеивается к добыче.
4. Выделяемый яд вызывает паралич или ожог.
5. 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.

Видео: как работают нервные клетки и тела

На кого охотятся стрекающие животные?

В ходе экспериментов установлено, что книдоцит выбрасывает «гарпун» и яд в течение 3 миллисекунд после контакта с другим животным. Молниеносная клеточная реакция практически не имеет аналогов в живой природе. Ее скорости и силы, с которой освобождается стрекательная нить, достаточно для проникновения в твердые оболочки некоторых ракообразных! Крупные представители кишечнополостных нападают на рыб и раков-отшельников. Но для большинства книдарий источником пищи служат мелкие организмы наподобие планктона и бентоса. Следует заметить, что многих кишечнополостных не спасают от хищников даже стрекательные клетки. Обладая таким грозным оружием в щупальцах, они все же становятся объектом охоты других животных.

Видео: Из чего "сделан" мозг? Часть 1.1

Как питаются «цветы» животного мира?

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

Проблемы взаимоотношений человека с животными, которые относятся к типу Стрекающие, очень разноплановые. Многие дайверы и поклонники пляжного отдыха на берегу океана знакомы с жалящими свойствами кишечнополостных. Стрекательные клетки характерны для медуз, плавающих в толще воды. Даже легкое соприкосновение с многими из них может привести к болезненным состояниям, ожогам, раздражению кожи. Чтобы насладиться погружениями или плаванием, нужно всего лишь соблюдать правило, которое звучит следующим образом: «Смотреть, но не трогать». Лучшим средством от ожогов щупальцами медуз считается горячая вода, затем холодный компресс и прием антигистаминных лекарств. Одной из сложных проблем взаимодействия населения и кишечнополостных является добыча кораллов для изготовления ювелирных украшений, сувениров. В последние годы тревогу ученых вызывает гибель полипов — строителей богатых и сложных подводных сооружений. Они создают среду обитания не только для себя, но и для других беспозвоночных, а также рыб. Коралловые рифы в теплых океанах и морях по всему миру испытывают значительное влияние изменений климата, солености и других свойств воды.

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.