sea cucumber морской огурец

Интересные факты про Морской огурец (Sea Cucumber)

Вот уже 500 миллионов лет морские огурцы обкатывают дно океанов планеты. Труд этих морских мусорщиков необычайно важен — ведь именно они перерабатывают более 90% всего мертвого растительного и животного материала, что оседает на морском дне. Многие и в самом деле выглядят как пупырчатый огурец. Есть мнение, что латинское название класса Holothuridae (голотурии), к которому принадлежат эти существа, означает «до крайности отвратительные».

Римляне называли их phallus marinus (предположительно, из-за их формы), и даже такой неприхотливый едок, как Дарвин, отвергал их как нечто «мерзостное и склизкое». Один из видов, голотурия мексиканская (Holothuria mexicana), вообще известен как «ослиный навоз» — идеально точное, хоть и весьма нелестное описание.

Морские огурцы — существа ночные. За ночь им требуется пополнять кишечник как минимум дважды, так что огуречная жизнь — это, по сути, череда отдыха с засасыванием песка. На случай стресса или опасности морской огурец оснащен довольно внушительным арсеналом защитных приспособлений. Его тело состоит из соединительной ткани, своего рода коллагена, благодаря которому эти существа способны чудесным образом переходить из твердого состояния в текучее. Такое свойство позволяет им буквально «вливаться» в самые узкие трещины, а затем вновь затвердевать, чтобы их нельзя было вытащить обратно.

Одни виды «кубышек» могут раздуваться до размеров футбольного мяча. Другие выталкивают из себя воду и становятся похожи на гальку. Однако самый впечатляющий трюк голотурии — выдуть свои кишки через задницу и залить все вокруг токсическим супом. Известный в англоговорящей среде как cuke nuke, этот ядовитый бульон может уничтожить всех рыбок в небольшом аквариуме — как, собственно, и саму «кубышку».

У некоторых видов голотурий имеется еще более изощренный вариант: в случае по-настоящему серьезной опасности они выпускают из своих задов тончайшие клейкие нити, так называемые «железистые (или кювьеровы) трубочки». В воде эти изначально мягкие трубочки быстро твердеют, превращаясь в настоящую сеть, которая буквально склеивает голодного краба на несколько часов. Жители тихоокеанского острова Палау выдаивают эти трубочки из морских огурцов и обматывают ими свои босые ступни, получая импровизированные башмаки для ходьбы по рифам. Невероятно, но лишенная кишечника, половых органов или кювьеровых трубочек голотурия способна отрастить их вновь в течение пары месяцев.

Сушеный морской огурец, более известный как трепанг, или beche

mer, считается деликатесом практически во всей Азии и известен как болеутоляющее и афродизиак. Мировой рынок морских огурцов сегодня оценивается в 2,3 млрд фунтов стерлингов, что оказывает существенное воздействие на некоторые виды, приводя к созданию разного рода «огуречных ферм» и «морских ранчо».

Источник

Как и все иглокожие, морские огурцы обладают эндоскелет чуть ниже кожи, кальцифицированные структуры, которые обычно уменьшаются до изолированных микроскопических косточки (или sclerietes) соединены соединительной тканью. У некоторых видов они иногда могут увеличиваться до плоских пластин, образующих панцирь. В пелагический такие виды, как Пелаготурия натриевая (порядок Elasipodida, семья Pelagothuriidae), скелет отсутствует, известковое кольцо отсутствует. [6]

Морские огурцы названы за их сходство с плодами огурец растение.

Содержание

Обзор

Большинство морских огурцов, как следует из их названия, имеют мягкое цилиндрическое тело, более или менее удлиненное, закругленное, иногда жирное на конечностях и, как правило, без твердых придатков. Форма их колеблется от почти сферической для «морских яблок» (род. Псевдоколохирус) змееподобным для Аподида или классическая форма колбасы, а другие напоминают гусениц. Рот окружен щупальцами, которые можно втянуть внутрь животного. [7] Голотурии обычно имеют длину от 10 до 30 сантиметров, с крайними значениями в несколько миллиметров для Рабдомолгус рубер и до более 3 метров для Synapta maculata. Самый большой Американец разновидность, Голотурия флоридана, который изобилует чуть ниже отметки отлива на Флорида рифы, имеет объем более 500 кубических сантиметров (31 куб. дюйм), [8] и 25–30 см (10–12 дюймов) в длину. Большинство из них имеют пять рядов трубчатых ножек (называемых «Подия»), но Аподида им не хватает и передвигается ползком; стручки могут быть гладкими или иметь мясистые придатки (например, Thelenota Ananas). Подиумы на дорсальной поверхности обычно не имеют локомотивной роли и трансформируются в сосочки. На одной из конечностей открывается округлый рот, обычно окруженный венцом из щупалец, который может быть очень сложным у некоторых видов (на самом деле это видоизмененные подиумы); задний проход задний.

Голотурии на первый взгляд не похожи на других иглокожих из-за их трубчатого тела, без видимого скелета и твердых отростков. Кроме того, пятеричная симметрия, классическая для иглокожих, хотя и сохраняется структурно, здесь удваивается двусторонней симметрией, которая делает их похожими на хордовые. Однако центральная симметрия все еще видна у некоторых видов через пять «радиусов», которые простираются ото рта до ануса (как у морских ежей), к которым прикреплены ножки трубки. Таким образом, нет «орального» или «аборального» лица, как у морских звезд и других иглокожих, но животное стоит на одной из его сторон, и это лицо называется тривиум (с тремя рядами трубчатых ножек), а дорсальное лицо называется бивиумЗамечательной особенностью этих животных является «улов». коллаген что образует стенку их тела. [Примечания 1] Его можно ослабить и затянуть по желанию, и если животное хочет протиснуться через небольшую щель, оно может существенно разжижить свое тело и выливаться в пространство. Чтобы обезопасить себя в этих щелях и трещинах, морской огурец соединяет все свои коллагеновые волокна, чтобы снова сделать свое тело упругим. [9]

Читайте также:  как приготовить кар картошку

Детали рта с щупальцами.

Synapta maculata, самый длинный из известных морских огурцов (Аподида).

Анатомия

План тела

Тело голотурии примерно цилиндрическое. Он радиально симметричен по своей продольной оси и имеет слабую двустороннюю симметрию поперек дорсальной и вентральной поверхностей. Как и в других Echinozoans, Есть пять амбулакра разделены пятью амбулакральными бороздками, межмбулакры. Амбулакральные борозды несут четыре ряда трубчатых ножек, но у некоторых голотурий они уменьшены в размере или отсутствуют, особенно на дорсальной поверхности. Две дорсальные амбулакры составляют бивиум, а три вентральных известны как тривиум. [11]

Стенка тела состоит из эпидермиса и дермы и содержит более мелкие известковые косточки, типы которых являются характеристиками, которые помогают идентифицировать различные виды. Внутри стенки тела находится целом, разделенный тремя продольными брыжейки которые окружают и поддерживают внутренние органы. [11]

Пищеварительная система

Нервная система

У морских огурцов нет истины мозг. Кольцо из нервной ткани окружает полость рта и посылает нервы к щупальцам и глотка. Однако животное вполне способно функционировать и двигаться, если нервное кольцо удалить хирургическим путем, что демонстрирует, что оно не играет центральной роли в нервной координации. Кроме того, пять основных нервов проходят от нервного кольца по длине тела под каждой из амбулакральных областей. [10]

У большинства морских огурцов нет четких органов чувств, хотя есть различные нервные окончания, разбросанные по коже, что дает животному ощущение осязания и чувствительность к присутствию света. Однако есть несколько исключений: известно, что члены ордена Аподиды обладают статоцисты, в то время как у некоторых видов есть маленькие глазные пятна у основания щупалец. [10]

Дыхательная система

Вместе с кишечником респираторные деревья также действуют как органы выделения, при этом азотистые отходы диффундируют через стенки канальцев в виде аммиак и фагоцитарный целомоциты размещение твердых частиц. [10]

Системы кровообращения

Как и все иглокожие, морские огурцы обладают как водная сосудистая система который обеспечивает гидравлическое давление на щупальца и ножки трубки, позволяя им двигаться, и гемальная система. Последний более сложен, чем у других иглокожих, и состоит из хорошо развитых сосудов, а также открытых сосудов. пазухи. [10]

Центральное гемальное кольцо окружает глотку рядом с кольцевым каналом водной сосудистой системы и отправляет дополнительные сосуды вдоль радиальных каналов под амбулакральными областями. У более крупных видов над и под кишечником проходят дополнительные сосуды, которые соединены более чем сотней маленьких мышечных ампул, действующих как миниатюрные сердца, перекачивающие кровь по гемальной системе. Дополнительные сосуды окружают дыхательные деревья, хотя они контактируют с ними лишь косвенно, через целомическая жидкость. [10]

В самом деле, сама кровь по существу идентична целомической жидкости, которая непосредственно омывает органы, а также заполняет водную сосудистую систему. Фагоцитарные целомоциты, несколько похожие по функциям на белые кровяные клетки из позвоночные, образуются внутри гемальных сосудов и перемещаются по полости тела, а также по обеим кровеносным системам. Дополнительная форма целомоцитов, не встречающаяся у других иглокожих, имеет уплощенную дискоидную форму и содержит гемоглобин. В результате у многих (хотя и не у всех) видов кровь и целомическая жидкость имеют красный цвет. [10]

Ванадий сообщалось о высоких концентрациях в крови голотурий, [14] однако исследователи не смогли воспроизвести эти результаты. [15]

Двигательные органы

У некоторых видов амбулакральные области уже невозможно различить, а трубчатые ножки распространяются на гораздо более широкую область тела. Те из порядка Аподида у них вообще нет трубчатых ножек или амбулакральных областей, и они роются в отложениях с мышечными сокращениями своего тела, подобными таковым у червей, однако пять радиальных линий, как правило, все еще видны вдоль их тела. [10]

Даже в тех морских огурцах, у которых нет обычных трубочных ножек, всегда присутствуют те, которые находятся непосредственно во рту. Они сильно модифицированы в ретракционные щупальца, намного больше, чем лапа локомотива. В зависимости от вида у морских огурцов имеется от десяти до тридцати таких щупалец, и они могут иметь самые разные формы в зависимости от диеты животного и других условий. [10]

Многие морские огурцы имеют сосочки, конические мясистые выступы стенки тела с ножками сенсорных трубок на вершинах. [16] Они могут даже превращаться в длинные антенноподобные структуры, особенно у абиссального рода. Скотопланы.

Эндоскелет

Иглокожие обычно обладают внутренним скелетом, состоящим из пластин карбонат кальция. Однако у большинства морских огурцов они превратились в микроскопические косточки, встроенные под кожу. Несколько родов, например Сферотурия, сохраняют относительно большие пластины, придавая им чешуйчатый панцирь. [10]

История жизни и поведение

Среда обитания

Морские огурцы можно найти в большом количестве на глубоком морском дне, где они часто составляют большую часть биомассы животных. [17] На глубинах более 8,9 км (5,5 миль) морские огурцы составляют 90% от общей массы макрофауны. [18] Морские огурцы образуют большие стада, которые передвигаются по бассейнам океана в поисках пищи. Тело некоторых глубоководных голотурий, таких как Enypniastes eximia, Peniagone leander и Paelopatides confundens, [19] изготовлен из прочной желатиновой ткани с уникальными свойствами, которые позволяют животным управлять своей плавучестью, позволяя им жить на дне океана или активно плавать [20] или парить над ним, чтобы перейти в новое место, [21] аналогично тому, как группа Torquaratoridae плывет по воде.

Читайте также:  идеи грядок с огурцами

Голотурии, по-видимому, являются иглокожими, лучше всего приспособленными к экстремальным глубинам, и все еще очень разнообразны на глубине более 5000 м: несколько видов из семейства Elpidiidae («морские свиньи») могут быть найдены на глубине более 9 500 м, и запись, по-видимому, относится к некоторым видам этого рода Мириотрох (особенно Myriotrochus bruuni), выявленные до глубины 10 687 метров. [22] На более мелководье морские огурцы могут образовывать густые популяции. Клубничный морской огурец (Squamocnus brevidentis) из Новая Зеландия живет на скалистых стенах вокруг южного побережья Южного острова, где плотность населения иногда достигает 1000 животных на квадратный метр (93 / квадратный фут). По этой причине одна такая площадка в Фьордленд называется клубничными полями. [23]

Передвижение

Некоторые абиссальные виды в глубинном отряде Elasipodida эволюционировали до «бентопелагического» поведения: их тела почти такой же плотности, как и вода вокруг них, поэтому они могут совершать длинные прыжки (до 1000 м (3300 футов) в высоту), прежде чем медленно упасть обратно на дно океана. У большинства из них есть особые плавательные приспособления, например, зонтик (например, Энипниаст), либо длинная мочка на верхней части тела (Психропоты). Только один вид известен как истинный полностью пелагический виды, никогда не доходящие до дна: Пелаготурия натриевая. [24]

Рацион питания

Holothuroidea обычно мусорщики, питаясь обломками в бентосная зона океана. Исключения включают некоторые пелагический огурцы и виды Рынкаторпа павсони, который имеет комменсальный отношения с глубоководными удильщик. [25] В рацион питания из большинства огурцов состоит из планктон и разлагающееся органическое вещество, обнаруженное в море. Некоторые морские огурцы позиционируют себя в токи и ловят протекающую пищу своими открытыми щупальцами. Они также просеивают дно отложения используя свои щупальца. Другие виды могут закапываться в донный ил или песок до тех пор, пока не будут полностью захоронены. Затем они выдавливают свои кормящие щупальца, готовые отступить при любом намеке на опасность.

Плотность морских огурцов в южной части Тихого океана составляет 40 особей на квадратный метр (33 / квадратный ярд). Эти популяции могут перерабатывать 19 килограммов наносов на квадратный метр (34 фунта / квадратный ярд) в год. [26]

Форма щупалец обычно адаптирована к диете и размеру частиц, которые нужно проглотить: виды, питающиеся фильтром, в основном имеют сложные древовидные щупальца, предназначенные для максимизации площади поверхности, доступной для фильтрации, в то время как виды, питающиеся субстрату чаще будут нужны пальцевидные щупальца для сортировки питательного материала; детритофаги, живущие на мелком песке или иле, чаще нуждаются в более коротких «чешуйчатых» щупальцах, по форме напоминающих лопаты. Один экземпляр может проглотить более 45 кг осадка в год, а их превосходная переваривающая способность позволяет им отбрасывать более мелкий, чистый и однородный осадок. Таким образом, морские огурцы играют важную роль в биологической обработке морского дна (биотурбация, очистка, гомогенизация субстрата и т. Д.).

Рот Euapta godeffroyi, показывая перистые щупальца.

Устье Голотурия sp., показывая щупальца пантовидные.

Устье Cucumaria miniata, с дендритными щупальцами, для фильтрации воды.

Фекалии голотурии. Он участвует в гомогенизации и очистке осадка.

Коммуникация и коммуникабельность

Размножение

Большинство морских огурцов размножаются, выпуская сперма и яйцеклетка в воду океана. В зависимости от условий один организм может производить тысячи гаметы. Морские огурцы обычно раздельнополый, с отдельными особями мужского и женского пола, но некоторые виды протандрический. Репродуктивная система состоит из единого гонады, состоящий из группы канальцев, выходящих в единственный канал, который открывается на верхней поверхности животного, рядом с щупальцами. [10]

Не менее 30 видов, в том числе трепан красногрудый (Pseudocnella insolens), оплодотворяют свои яйца изнутри, а затем поднимают оплодотворенную зиготу одним из своих питающих щупалец. Затем яйцо помещается в мешочек на теле взрослой особи, где оно развивается и в конечном итоге вылупляется из мешочка как молодой морской огурец. [27] Известно, что несколько видов вынашивают детенышей внутри полости тела, рожая через небольшой разрыв в стенке тела рядом с анусом. [10]

Разработка

У всех других видов яйцо превращается в свободно плавающее личинка, как правило, примерно через три дня разработки. Первая стадия личиночного развития известна как ушная раковина, и составляет всего около 1 мм (39 милы) в длину. Эта личинка плавает с помощью длинной полосы реснички обвивается вокруг его тела и чем-то напоминает бипиннария личинка морской звезды. По мере роста личинка превращается в долиолярия, с бочкообразным телом и тремя-пятью отдельными кольцами ресничек. В пентакулярия это третья личиночная стадия морского огурца, на которой появляются щупальца. Щупальца обычно появляются раньше, чем обычные трубчатые лапы. [10]

Симбиоз и комменсализм

Многие мелкие животные могут жить в симбиоз или же комменсализм с морскими огурцами, а также некоторыми паразитами.

Морские огурцы также могут служить убежищем для двустворчатых моллюсков в качестве эндокомменсов, таких как Энтовальва зр. [32]

Полиноид черви на королевском морском огурце.

Хищники и защитные системы

Морские огурцы часто игнорируются большинством морских хищников из-за содержащихся в них токсинов (в частности, голотурин) и из-за их зачастую впечатляющих защитных систем. Однако они остаются добычей некоторых узкоспециализированных хищников, на которых не действуют их токсины, таких как большие моллюски. Tonna Galea и Tonna Perdix, который парализует их сильным ядом, прежде чем полностью проглотить. [33] Некоторые другие менее специализированные и оппортунистические хищники также могут иногда охотиться на морских огурцов, когда они не могут найти лучшую пищу, например, некоторые виды рыб (спинорог, рыба фугу) и ракообразных (крабы, омары, раки-отшельники).

Читайте также:  жареная картошка в печке

Некоторые виды морских огурцов коралловых рифов в заказе Аспидохиротида могут защитить себя, изгнав свои липкие кювиеровые канальцы (увеличение дыхательного дерева, которое свободно плавает в целомудрие), чтобы запутать потенциальных хищников. Когда эти огурцы испуганы, они могут вытолкнуть часть из них через дыру в стене клоака в автотомический процесс, известный как потрошение. Заместительные канальцы отрастают через полторы-пять недель, в зависимости от вида. [5] [34] Высвобождение этих канальцев также может сопровождаться выделением токсичного химического вещества, известного как голотурин, обладающее свойствами, аналогичными мылу. Это химическое вещество может убивать находящихся поблизости животных и является еще одним методом, которым эти сидячие животные могут защитить себя. [9]

Оценка

Если температура воды станет слишком высокой, некоторые виды морских огурцов из умеренных морей могут летучий. Находясь в состоянии покоя, они перестают питаться, их кишечник атрофируется, их метаболизм замедляется, и они теряют вес. Тело возвращается в нормальное состояние, когда условия улучшаются. [5]

Филогения и классификация

У всех иглокожих есть три основных характеристики. В зрелом возрасте иглокожие обладают пятичленной радиальной симметрией. Хотя это легко увидеть у морской звезды или хрупкой звезды, у морского огурца это менее отчетливо и заметно по их пяти основным щупальцам. Пятимеричная радиальная симметрия также прослеживается в их пяти амбулакральных каналах. [35] Амбулакральные каналы используются в их водной сосудистой системе, что является еще одной характеристикой, которая связывает этот тип вместе.

Водная сосудистая система, которая развивается из их среднего целома или гидроцела. Иглокожие используют эту систему для многих вещей, включая движение, вталкивая воду в свои подьяны или «трубчатые ножки». Трубчатые ножки иглокожих (включая морские огурцы) можно увидеть выровненными вдоль их осей.

Хотя иглокожие являются беспозвоночными, то есть у них нет позвоночника, у всех них есть эндоскелет, который секретируется мезенхима. Этот эндоскелет состоит из пластин, называемых косточками. Они всегда внутренние, но могут быть покрыты только тонким слоем эпидермиса, как у морских ежей. Косточки морского огурца находятся только в дерме, что делает их очень гибким организмом. У большинства иглокожих их косточки находятся в виде единиц, составляющих трехмерную структуру. Однако у морских огурцов косточки расположены в двумерной сети. [36]

Все иглокожие также обладают анатомическими особенностями, называемыми мутабельные коллагеновые ткани, или MCT. [37] Такие ткани могут быстро менять свои пассивные механические свойства с мягких на жесткие под контролем нервной системы и в координации с мышечной активностью. Различные классы иглокожих по-разному используют МСТ. Астероиды, морские звезды, могут отделять конечности для самозащиты, а затем восстанавливать их. Crinoidea, морские любители, могут переходить от жесткости к вялости в зависимости от течения для оптимальной фильтрации. Echinoidea, песчаные доллары, используют MCT для роста и замены своих рядов зубов, когда им нужны новые. Holothuroidea, морские огурцы, в качестве реакции самообороны используют МСТ для выпотрошивания кишечника. МСТ можно использовать по-разному, но все они похожи на клеточном уровне и по механике функционирования.Общей тенденцией в использовании МСТ является то, что они обычно используются для механизмов самозащиты и при регенерации. [37]

Не имея скелета, в отличие от других иглокожих, классификация голотурий более сложна, и их палеонтологическая филогения опирается на горстку хорошо сохранившихся образцов. Современная таксономия основана, прежде всего, на наличии или форме определенных мягких частей (подиумы, легкие, щупальца, периферическая коронка) для определения основных порядков и, во-вторых, на микроскопическом исследовании косточек для определения рода и вида. Современные генетические методы помогли уточнить их классификацию.

Отношение к людям

Для поставок на рынки Южный Китай, Макассар трепангеры торгуется с Коренные австралийцы из Арнемленд по крайней мере с 18 века и, вероятно, раньше. Это первый записанный пример торговля между жителями австралийского континента и их азиатскими соседями. [38]

Есть много коммерчески важных видов морских огурцов, которые собирают и сушат для экспорта для использования в китайская кухня в качестве Hoisam. [39] Некоторые из наиболее часто встречающихся на рынках видов включают: [39] [40]

Лекарство

Согласно Американское онкологическое общество, хотя он использовался в традиционной азиатской народной медицине для лечения различных заболеваний, «имеется мало надежных научных доказательств в поддержку утверждений о том, что морской огурец эффективен при лечении рака, артрита и других заболеваний», но исследования изучают, «могут ли некоторые соединения приготовленные из морских огурцов могут быть полезны против рака ». [41]

Различные фармацевтические компании подчеркивают гамат, традиционное лекарственное использование этого животного. [42] Экстракты готовятся и превращаются в масло, крем или косметику. Некоторые продукты предназначены для приема внутрь.

Обзорная статья обнаружила, что сульфат хондроитина и родственные соединения, содержащиеся в морских огурцах, могут помочь в лечении боли в суставах, а сушеный морской огурец «лечебно эффективен в подавлении артралгия». [43]

Другое исследование показало, что морские огурцы содержат все жирные кислоты, необходимые для потенциально активной роли в восстановлении тканей. [44] Морские огурцы исследуются для использования при лечении болезней, включая колоректальный рак. [45] Было показано, что хирургические зонды из нанокомпозитного материала на основе морского огурца уменьшают образование рубцов на головном мозге. [46] Одно исследование показало, что лектин из Cucumaria echinata нарушили развитие малярийный паразит при производстве трансгенных комары. [47]

Источник

Поделиться с друзьями