Краткое вступление, о чем пойдет речь в статье.
Морские звезды, эти очаровательные создания с движениями, словно из другого мира, очаровывают нас своим уникальным образом жизни. Используя свои длинные лучи и ножки-трубочки, они ползают по морскому дну, добывая пищу. Но помимо необычной внешности и привычек, морские звезды удивляют еще одним аспектом - своим способом размножения.
Двойной метод размножения
В отличие от многих других животных, морские звезды могут размножаться как половым, так и бесполым путем.
1. Половое размножение:
Выбрасывание гамет: Большинство видов морских звезд размножаются половым путем, выбрасывая сперму и яйца в воду.
Внешнее оплодотворение: Затем происходит оплодотворение, когда сперматозоиды встречаются с яйцеклетками.
Развитие личинок: Оплодотворенные яйца развиваются в личинок, которые плавают в планктоне в течение нескольких недель.
Метаморфоз: Личинки претерпевают метаморфоз, превращаясь во взрослых морских звезд.
2. Бесполое размножение:
Регенерация: Морские звезды обладают невероятной способностью к регенерации.
Клонирование: Если луч морской звезды отломить, он может регенерировать и стать новой морской звездой, генетически идентичной своему "родителю".
Фрагментация: Некоторые виды могут размножаться, фрагментируя свое тело на несколько частей, каждая из которых затем регенерирует в новую морскую звезду.
Влияние вида и окружающей среды
Способ размножения морской звезды зависит от ее вида и окружающей среды.
Факторы окружающей среды
Температура воды: Влияет на скорость развития личинок.
Наличие пищи: Доступность пищи может влиять на репродуктивный успех.
Хищники: Угроза хищников может влиять на выбор стратегии размножения.
Видовые особенности
Анатомия: Некоторые виды имеют анатомические особенности, которые делают их более подходящими для одного способа размножения, чем для другого.
Поведенческие особенности: Некоторые виды демонстрируют поведенческие особенности, которые влияют на их репродуктивный успех.
Нерест морских звезд: подводное шоу размножения
Морские звезды – не из робких! Они не прячутся в укромных уголках, когда приходит время размножаться. Вместо этого они устраивают настоящее шоу, сбрасывая свои половые клетки прямо в воду, где и происходит оплодотворение.
Массовое выброс: Во время нереста морские звезды собираются в большие группы. Одновременно они выпускают в толщу воды миллионы яйцеклеток и сперматозоидов. Это зрелище, будто подводный снежный буран!
Раздельные полы: Большинство морских звезд раздельнополы, то есть есть самцы и самки. У некоторых видов, однако, встречается гермафродитизм, когда один организм обладает половыми органами обоих полов.
Где прячутся половые клетки?: Половые железы морских звезд, называемые "гонадaми", обычно по две штуки в каждом луче. В период размножения они наполняются яйцеклетками (у самок) или спермой (у самцов).
Путь наружу: Через специальное отверстие, называемое "гонофор", половые клетки из гонад выводятся к поверхности рта звезды, откуда и происходит их массовое "извержение".
Когда наступает зрелость: Возраст половозрелости у морских звезд зависит от вида. Однако, большинство из них готовы к размножению уже к двум годам.
Забота о потомстве у морских звезд: высиживание или вольное плавание
Морские звезды по-разному заботятся о своем потомстве. Одни виды следят за развитием яиц, другие пускают их на волю судьбы.
Высиживание икры: Некоторые морские звезды буквально "высиживают" свои яйца. Они могут лежать прямо поверх них, обеспечивая защиту. Другие виды переносят икру в специальных выводковых мешочках. Эти мешочки могут располагаться на центральном диске звезды или между лучами.
Личинки морских звезд: путешествие в планктоне
После оплодотворения из яиц вылупляются личинки, которые умеют свободно плавать.
Двусторонняя симметрия: В отличие от взрослых морских звезд с лучевой (радиальной) симметрией, личинки обладают двусторонней симметрией. Это означает, что их тело можно разделить пополам, и обе половинки будут зеркальным отражением друг друга.
Долгий путь к взрослой жизни: Прежде чем превратиться в молодую морскую звезду, личинке предстоит пройти через несколько стадий развития. Весь этот процесс может занять несколько месяцев.
Планктонное существование: Поскольку личинки морских звезд дрейфуют в толще воды, их относят к морскому планктону – сообществу мелких организмов, которые не могут самостоятельно противостоять течениям.
Юность морской звезды: метаморфоза и первые шаги
Путешествие личинки морской звезды заканчивается удивительным превращением – метаморфозой. После нее она опускается на дно океана. Там, прикрепившись к надежной поверхности, она медленно растет и развивается во взрослую особь.
Притягательный аромат взрослых: Ученые считают, что именно феромоны взрослых особей привлекают личинок. Личинки морских звезд, как правило, выбирают места поблизости от взрослых особей того же вида. Скорее всего, их привлекает именно запах – феромоны.
Сигнал к трансформации: Исследования также предполагают, что присутствие феромонов взрослых особей может запускать процесс метаморфозы у личинок.
Юность, полная опасностей: Молодые морские звезды очень уязвимы. Большую часть времени они проводят, прячась под камнями и в расщелинах. По мере взросления они становятся смелее и начинают самостоятельно добывать себе пищу.
Самостоятельные морские звезды: размножение без партнера
Некоторым морским звездам не нужна компания для продолжения рода! Они способны к бесполому размножению, то есть могут создавать потомство самостоятельно, без участия сперматозоидов и яйцеклеток. При таком размножении получается генетическая копия родительской особи.
Стоит отметить, что бесполое размножение у морских звезд встречается реже, чем половое. Существует два способа бесполого размножения у этих иглокожих: деление и автотомия.
Деление (фиссипария) – это буквально саморазделение морской звезды пополам вдоль центрального диска. Каждая половина затем регенерирует, превращаясь в полноценную особь.
Способны к делению представители всего трех родов морских звезд:
Косцинастерии (Coscinasterias)
Склерастерии (Sclerasterias)
Стефанастерии (Stephanasterias)
Автотомия – это отделение одного из лучей или части центрального диска звезды. Оторванная часть тела затем регенерирует и вырастает в новую морскую звезду.
Интересный факт: раньше, не зная о бесполом размножении, люди пытались уничтожать морских звезд, разрезая их на части. Таким образом исследователи однажды пытались бороться с нашествием терновых венцов – морских звезд, угрожавших Большому Барьерному Рифу. К счастью, их метод оказался совершенно неэффективным.
Морская звезда "Терновый венец": Царица колючек и чемпионка по размножению
Морская звезда "Терновый венец" – настоящая королева колючек и рекордсменка по количеству яиц. Это одна из самых крупных морских звезд в мире. Диаметр ее тела может достигать 50 сантиметров, а количество лучей превышать 15.
Свое устрашающее название звезда получила благодаря многочисленным длинным и острым шипам, покрывающим ее тело. Эти шипы не только служат надежной защитой от хищников, но и содержат яд.
Морская звезда "Терновый венец": секрет невероятной плодовитости
Морская звезда "Терновый венец" – не только обладательница колючего панциря и рекордсменка по количеству яиц, но и чемпионка по эффективности размножения.
У большинства морских звезд процесс оплодотворения далек от идеала. Они выпускают облака сперматозоидов и яйцеклеток в толщу воды, уповая на случай. Многие яйца просто уносит течением, и оплодотворения не происходит.
Но "Терновый венец" – полная противоположность. У них наблюдается практически 100% успешность оплодотворения. Казалось бы, они размножаются так же, как и другие морские звезды, в чем же их секрет?
Во-первых, тело "Тернового венца" мягче, чем у большинства собратьев. Эта мягкость делает их более гибкими и позволяет производить больше яиц.
Во-вторых, их половые железы (гонады) раздуваются до огромных размеров, что позволяет им выпускать за раз около 50 миллионов яиц. При этом на производство такого количества яиц тратится всего около 45% энергии!
В-третьих, для размножения "Терновые венцы" собираются в большие скопления, когда температура воды достигает 28°C. Кроме того, они выделяют специальные половые феромоны. Эти сигналы, вкупе с огромным количеством яиц, обеспечивают почти 100% -ное оплодотворение.
Морские звезды: чемпионы по регенерации, но не бессмертные
Морских звезд не так-то просто убить! Если они теряют один из лучей, то просто отращивают его заново.
Да, морские звезды обладают невероятной способностью к регенерации – они могут восстанавливать поврежденные лучи и ножки.
Однако, чтобы регенерация произошла, у большинства морских звезд должна остаться часть центрального диска. Таким образом, чтобы наверняка уничтожить морскую звезду, нужно разрушить весь ее центральный диск. Правда, существуют некоторые виды, которым для восстановления утраченного луча не требуется часть центрального диска – им достаточно фрагмента оторванной конечности.
Регенерация и бесполое размножение – две стороны одной медали. Если морская звезда разорвется на несколько частей, она может регенерировать и одновременно размножаться бесполым путем. Одна часть восстановится в полноценную особь, а остальные превратятся в новых генетических клонов родителя.
Стоит учитывать, что регенерация – процесс долгий и делает морских звезд уязвимыми для хищников. Чем крупнее звезда, тем дольше ей потребуется на восстановление лучей. Самым большим морским звездам может понадобиться целый год, чтобы отрастить потерянные конечности.
Морские звезды: лучезарные родственники морских ежей
Морские звезды (Asteroidea) – это иглокожие животные, обладающие пятилучевой симметрией. Они являются родственниками морских огурцов, морских ежей и песчаных долларов, которые относятся к беспозвоночным.
Иногда морских звезд называют морскими рыбами, что может ввести в заблуждение, поскольку они ими не являются.
Для морских звезд характерно наличие множества трубчатых ножек. Эти крошечные ножки с присосками помогают звездам передвигаться и питаться. Кроме того, у морских звезд есть центральный диск и лучи (их часто называют ногами).
Существует около 500 родов морских звезд, включающих более 1800 видов.
В отличие от других животных, у морских звезд нет централизованного мозга. Они не способны мыслить, но могут реагировать на определенные раздражители. Нервная система позволяет им ощущать свет, температуру, прикосновения и химические вещества. Она также помогает им ориентироваться в воде.
Морские звезды – настоящие путешественницы!
Существует множество видов морских звезд, обитающих практически по всему миру в самых разных условиях.
Подавляющее большинство морских звезд – морские животные. Их можно встретить во всех основных океанах. Существуют лишь немногие виды, живущие в солоноватой воде, пресноводных морских звезд не бывает.
Некоторые морские звезды предпочитают мелководье у коралловых рифов, другие же живут в глубинах океана, где вода ледяная – на глубине более 6 километров.
Но независимо от места обитания, все морские звезды являются бентосными организмами. Это значит, что они живут на дне океана, передвигаясь по грунту.
Морские звезды - настоящие рекордсмены по разнообразию размеров!
Среди тысяч видов морских звезд встречаются как крошечные, так и настоящие гиганты.
Самые мелкие морские звезды - всего лишь около 12.7 миллиметров в диаметре, размером с монету. А вот самые крупные особи могут достигать невероятных 101.6 сантиметров в диаметре - больше метра!
Скелет морской звезды: не кость, а прочный панцирь
В отличие от млекопитающих и большинства рыб, у морских звезд нет костей. Вместо этого их внутренний скелет состоит из известковых пластинок, сделанных из карбоната кальция. Эти пластинки покрыты мелкими бугорками и шипами, а сверху их защищает слой кожи.
Морские звезды: танец сотен крошечных ножек
Несмотря на наличие крупных, похожих на ноги лучей, морские звезды не используют их для ходьбы. Вместо этого у них есть сотни миниатюрных "трубчатых ножек", с помощью которых они передвигаются.
Эти ножки расположены на нижней стороне тела морской звезды и оснащены присосками. С их помощью звезда цепляется за поверхности, передвигаясь и добывая пищу.
У морских звезд, обитающих на мягком дне, трубчатые ножки обычно заостренные, а не оснащены присосками, как у большинства видов.
Для того, чтобы задействовать свои трубчатые ножки, морские звезды используют специальное сито – мадрепорит. Через него морская вода попадает внутрь тела звезды. Затем в работу включается водяная сосудистая система, управляющая движением ножек.
Водяная сосудистая система – это своего рода сеть каналов, заполненных водой. Внутри этих каналов находятся реснички – крошечные, похожие на волоски, структуры, совершающие колебательные движения. Благодаря движению ресничек вода перемещается по системе, приводя трубчатые ножки в действие.
Мадрепорит расположен в центре тела звезды и представляет собой отверстие с множеством пор. Он ведет к каналу-камнеточек внутри тела.
Канал-камнеточек соединяется с кольцевым каналом, который, в свою очередь, разветвляется на радиальные каналы. Радиальных каналов, расположенных внутри лучей звезды, может быть пять или больше, в зависимости от количества лучей у конкретного вида. На конце каждого радиального канала находится трубчатая ножка.
В кольцевом канале расположены специальные органы – телец Тидемана и полианские пузырьки. Они помогают морской звезде регулировать осмотическое давление – баланс воды и солей в организме.
Помимо всего прочего, морские звезды активно дышат именно через трубчатые ножки во время движения.
Морские звезды: мир, увиденный сотней глаз
Несмотря на отсутствие привычного мозга, морские звезды вовсе не слепы и не глухи. У них есть децентрализованная нервная система, которая позволяет им ощущать окружающий мир.
Морские звезды могут чувствовать свет, течения, химические вещества и прикосновения. Органы чувств расположены на их коже, но больше всего их сосредоточено на трубчатых ножках и вдоль пищевого канала.
А еще морские звезды могут видеть! На кончиках каждого луча расположены "глазные пятна" с красным пигментом. Эти светочувствительные клетки – рецепторы, которые улавливают свет, позволяя морским звездам ориентироваться в пространстве.
Морские звезды: хищники с руками
Морские звезды – настоящие хищники, и со своей добычей они могут быть довольно беспощадны. Многие виды являются грозными охотниками, преследующими медлительных или неподвижных животных.
Свои липкие трубчатые ножки морские звезды используют для того, чтобы схватить добычу и поднести ее ко рту. Некоторые виды даже засовывают их в песок или грязь, чтобы вытащить оттуда ничего не подозревающих жертв.
В меню морских звезд входит разнообразная живность:
Моллюски (ракушки, мидии, устрицы)
Коралловые полипы
Рыба (раненая или умирающая)
Другие морские звезды
Планктон
Улитки
Губки
После того, как добыча поймана, многие виды морских звезд используют свою водяную сосудистую систему, чтобы ее умертвить. Эта система достаточно мощная, чтобы разжать раковины двустворчатых моллюсков и добраться до мягкой плоти внутри.
Затем морская звезда выворачивает свой первый желудок наружу, помещая его прямо внутрь раковины жертвы. С помощью пищеварительных кислот желудка происходит переваривание добычи. После этого желудок втягивается обратно внутрь тела.
Некоторые виды морских звезд – не охотники, а детритофаги-падальщики. Они путешествуют по дну в поисках разлагающихся остатков растений и животных.
Существуют также виды морских звезд, питающиеся методом фильтрации. Их тела покрыты слизью, к которой прилипает планктон и детрит. Затем с помощью ресничек (мелких волосков) морская звезда подгоняет пищу ко рту.
Морские звезды: удивительное долгожительство
Несмотря на кажущуюся хрупкость, морские звезды - настоящие чемпионы по продолжительности жизни. Некоторые виды этих удивительных существ могут прожить более 30 лет!
Морские звезды: уязвимые защитники
У морских звезд не так много врагов. Их тело покрыто прочной, почти костяной, известковой кожурой, которая служит надежной защитой. Окраска тела многих видов также помогает им маскироваться на морском дне.
Однако эта броня не делает их неуязвимыми.
Морские звезды могут стать добычей крупных рыб, улиток, крабов, креветок, выдр, морских черепах, птиц и даже других морских звезд.
Крупные хищники просто проглатывают морскую звезду целиком, им не нужно беспокоиться о том, чтобы пробить ее твердый панцирь. Добыча поменьше переворачивает звезду брюшком вверх и съедает ее мягкую нижнюю часть.
