Расширяем школьные знания. Беззубка
Едва ли у большинства людей сохранились со школы глубокие знания о маленькой беззубке, между тем, именно на её примере школьные учебники предлагают к изучению материал, касающийся двустворчатых моллюсков. Вот только предлагают они его сухо и не слишком интересно, а организм беззубки поистине удивителен. Давайте же узнаем про неё побольше.
А голову ты дома не забыла?
Не забыла, потому что у беззубки отсутствует самая важная часть тела по мнению любого человека: голова, а вместе с ней и мозг в привычном нам понимании. А вот у предковых форм этих моллюсков голова, как известно, была. Э, эволюция, ты чего? Куда голову-то дела? А не нужна она, вот и всё. Это называется общая дегенерация – эволюционный процесс, при котором у паразитических и малоподвижных организмов редуцируются какие-нибудь системы органов и даже целые отделы тела. За ненадобностью.
Смотрите, как устроено безголовое тело двустворчатых моллюсков:
Вот это силачи!
Беззубки действительно малоподвижны, однако изрядная часть их тела состоит из мускулатуры. Если бы у людей столько же процентов массы приходилось на мышцы, мы легко могли бы в одиночку поднять автомобиль.
Мышцы беззубки
Ну и зачем же сидячему животному столько мышц? Сидит она всё же не все время, а вполне себе способна передвигаться – пусть немного и небыстро: за час беззубки могут проползти не больше 25–30 см. Чтобы увидеть, как передвигается моллюск, можно опустить его в аквариум или любой другой сосуд с песчаным дном. Через несколько минут створки раковины понемногу раздвинутся и оттуда высунется толстый мышечный вырост. Это нога, и она может сильно увеличиваться в объёме. С помощью неё беззубка передвигается по дну. В неглубоком водоёме с песчаным дном моллюск оставляет следы в виде бороздок – как будто кто‑то провёл пальцем по песку.
Движение беззубки
А почему, кстати, «беззубка»?
Название «беззубка» объясняется тем, что в месте соединения створок, на внутренней их стороне, нет специальных зубцов, которыми обладают другие виды двустворчатых моллюсков. Эти зубцы прочно скрепляют раковину, заходя в соответствующие впадины на другой створке. А беззубке такие гаджеты попросту не нужны, ведь проживает она в спокойных водоёмах, где нет ни волн, ни сильных течений. Половинки её раковины соединены только эластичной белковой связкой вроде сухожилия и мышцами, которые при любой опасности плотно сжимают створки.
Мантия? Она что, Гарри Поттер?
Раскрыв её створки, можно увидеть, что по бокам тела моллюска свешиваются две складки кожи. Видели же там, выше, на картинке? Кому-то из учёных-оригиналов они напомнили мантию, и теперь у всех школьников моллюски ассоциируются с учениками Хогвартса. Пространство под мантией совершенно логично называется мантийной полостью. В ней находятся органы дыхания и отверстия пищеварительной, выделительной и половой систем. У двустворчатых моллюсков края мантии срастаются, и между ними образуются трубчатые пространства – сифоны.
У нашей беззубки имеются два сифона: по нижнему вода попадает в мантийную полость, по верхнему – выходит из тела. Вода попадает внутрь раковины через вводной сифон, проходит сквозь решётчатые жабры, служащие, кроме дыхания, ещё и для улавливания питательных частиц, которые склеиваются слизью в длинный жгут. Реснички, покрывающие внутренние органы моллюска, перемещают жгут прямо в желудок, принося туда отфильтрованную пищу словно на транспортёре. Любопытно, что участок кишечника беззубки насквозь проходит через сердце.
Чтобы найти в её бесцветном тельце сифоны и кишку, «пронзающую» сердце, придётся нам на время отказаться от фотографий и рассмотреть схему из школьного учебника:
Я своих детей кормить не буду. Сами справятся, они у меня умные
Размножаются беззубки тоже потрясающе интересно. Самцы через выводной сифон выбрасывают сперматозоиды в воду. Через входной сифон самки они попадают в её тело и оплодотворяют созревающие яйцеклетки. После оплодотворения эмбриончики моллюска развиваются на жабрах самок осень и всю зиму, в самое холодное время. Для лучшего дыхания в жабрах беззубок даже появляются специальные вентиляционные трубочки. Но это ещё цветочки! Сейчас будут ягодки.
Весной из-под раковины мамочки-беззубки выходят личинки под названием глохидии. И это не милые детки, а самые что ни на есть настоящие паразиты! Сворки их маленькой раковины имеют большие крючки с зубчиками и особую клейкую нить – биссусову, если сказать по-научному.
Это орудия для прикрепления личинок к своим хозяевам – разным пресноводным рыбам. Нить буквально выстреливается в ничего не подозревающую рыбёшку и приклеивается к её коже. Затем личинка по этой нити, как спортсмен по подвешенному канату, подтягивается и закрепляется на жабрах рыбы. Теперь в дело вступают зубцы на раковине личинки. Зубцы? Так это что получается, мать – беззубка, а дети – зубастики? Всё так. С помощью своих зубчиков, нити и крючков глохидии цепляются за жабры рыб, где происходит их дальнейшее развитие.
Глохидии на жабрах заражённой рыбы
Там они вкусно завтракают, обедают и ужинают рыбьей кровью, а после того, как подрастут, отцепляются и спускаются на дно. Таким образом беззубка обеспечивает и развитие потомства, и расселение своего вида: рыба-то плавает быстро, не то что беззубки по дну плетутся. Упавший на дно молодой паразит теряет зубцы, и становится уже знакомой нам простой и безобидной беззубкой.
А рыбы-то страдают, бедные?
Практически нет. Есть данные, что некоторым рыбам глохидии даже продлевают жизнь. Как это так? Ведь учитывая, что жаберные лепестки рыб обильно снабжены кровеносными сосудами, легко вообразить себе последствия – большую потерю крови или инфекцию. Однако ни того, ни другого не происходит: ранки быстро затягиваются и кровь из них не течет. Да и рыбий иммунитет заметно усиливается. Впрочем, будем объективны - случаи гибели молодых особей из-за массового поражения глохидиями тоже неоднократно описывались. Но это, скорее, исключение, нежели правило.
Мгновенная карма: как паразит превращается в хозяина, а хозяин – в паразита
Взаимоотношения маленькой пресноводной рыбки горчака и беззубки – характерный пример того, как два вида пытаются сесть друг другу на шею.
Горчак тоже такой себе товарищ, и активно паразитирует на беззубках. Когда подходит время метать икру, у самки появляется длинный яйцеклад, и с его помощью она вводит икринки прямо в жабры моллюска, используя его в качестве люльки для будущего поколения. В свою очередь, глохидии беззубок, кроме прочих рыб, желают паразитировать и на горчаках. И горчаки, и моллюски пытаются как-то противостоять друг другу, и у разных видов это получается с разным успехом.
Зоологи из Чешской академии наук много лет изучали биологию европейских горчаков. И там эти рыбы добились преимущества над моллюсками: они успешно откладывают в них икру и при этом устойчивы к заражению глохидиями. Но некоторое время назад исследователям пришло в голову изучить, как на отношениях рыб и моллюсков скажется появление нового, инвазивного вида беззубки. Популяции горчака на территории Чехии живут в соседстве с китайской разновидностью беззубки Anodonta woodiana. Результаты исследований показали, что китайский «пришелец» эффективно противостоит местным горчакам: беззубка просто-напросто выбрасывает отложенные в неё икринки.
Горчаки приняли это к сведению и перестали использовать «китайца» как колыбель для потомства. Но, будучи устойчивы к личинкам местных разновидностей моллюсков, рыбы оказались безоружны к личинкам инвазивного вида. Таким образом, в чешских водоёмах сложилась парадоксальная ситуация: вчерашний паразит сам стал хозяином. Зоологи отмечают, что разные популяции чешских горчаков по-разному ведут себя в этих условиях. В некоторых местах рыбы продолжают пытаться откладывать икру в китайскую беззубку, другие же поняли, что это бесполезно, и не приближаются к гостям из Азии.
По словам исследователей, это уникальный случай: на наших глазах происходит коэволюция разных видов, они притираются друг к другу и формируют новые биологические связи. С другой стороны, полученные данные позволяют понять, насколько тщательно нужно оценивать последствия внедрения нового вида в экосистему. Слава богу, насчёт европейских горчаков зоологи пока не беспокоятся: азиатский моллюск мирно сосуществует с местными беззубками, чьими услугами по выведению своего потомства горчаки всегда могут воспользоваться.
На этом всё на сегодня. Но то ли ещё будет...)
Статьи, истории и картинки выкладываю также в тгк Записки учителя биологии
