Морские биологи

Биостанция МГУ

Как морской слизень эолидия обзаводится трофейным оружием

Голожаберные моллюски, или морские слизни, приходятся близкими родственниками морским улиткам, только в ходе эволюции они потеряли раковину. В результате такой оказии они были вынуждены искать новые варианты защиты от хищников — и весьма преуспели в этом. Кто-то научился теряться в текстурах, используя навыки мимикрии, кто-то использует ядовитую слизь, кто-то отбрасывает части тела, подобно ящерицам… Но самый неординарный способ придумали эолидии: для защиты от врагов они воруют клеточные органеллы коралловых полипов.

Герой нашего рассказа — эолидия, голожаберный моллюск Aeolidia papillosa, которая живет на мелководьях северных морей и вырастает с ладонь в длину. На спине она несет большое количество выростов — церат, функционирующих как жабры. Кроме того, эти выросты полые: внутри них проходят трубочки разветвленной печени эолидии. Большой и красивый моллюск абсолютно спокойно ползает по дну, не опасаясь ни рыб, ни многочисленных дайверов.

На дне же жизнь бурлит и кипит: носятся морские козы, креветки, выставляют свои щупальца многощетинковые черви… Но эолидия занята своим делом: она целенаправленно ищет еду, а именно кораллового полипа Aulactinia stella. Но аулактиния не так проста. Как и у всех представителей типа стрекающие (к которому также относятся медузы), у нее есть стрекательные клетки. Именно это приспособление стало ключом к эволюционному успеху этих примитивных животных, у которых даже развитая центральная нервная система отсутствует.

Стрекательная клетка устроена просто: у нее есть ядро, митохондрии и все прочие стандартные клеточные органеллы, а также одна особенная — стрекательная капсула со свернутой в спираль ядовитой нитью. Как только клетка чувствует прикосновение чего-то чужеродного, в ней запускается сложный сигнальный каскад, который приводит к выбрасыванию ядовитой нити из капсулы прямо во врага.

Впрочем, эолидии эти выстрелы нипочем: в клетках ее кожи содержатся хитиновые гранулы, сходные по молекулярному составу с хитином членистоногих. Когда стрекательные нити касаются моллюска, эолидия выдавливает хитин во внешнюю среду. Хитиновый щит надежно экранирует нежные ткани моллюска от повреждений, после чего эолидия неспешно приступает к трапезе.

И вот тут начинаются биологические парадоксы. Эолидия переваривает все ткани актинии вплоть до последней клеточки. Но кое-что она оставляет нетронутым — те самые стрекательные капсулы (это даже не клетки, а всего лишь органеллы)! По полым каналам печени она транспортирует их на кончики спинных выростов. Там расположены особые мышечные мешочки — книдосаки. Нематоцисты попадают внутрь мешочков, и там их наконец съедают специализированные клетки. Съедают, но не переваривают.

Кажется, что сам по себе этот процесс довольно простой: съел добычу, что-то не переварил и отложил до лучших времен, — но с иммунологической точки зрения он невероятен. Получается, что пищеварительная система эолидии перерабатывает клетки, но при этом не переваривает органеллы. Возможно, в этом участвует сложная система межклеточных сигналов и распознавание по принципу «свой-чужой». По такому же алгоритму, например, наши лейкоциты отличают чужеродные тела от собственных клеток.

Но вернемся к эолидии. Оказывается, она не просто так накапливает у себя чужое «оружие», а активно им пользуется. Как только кто-либо касается ее спинных выростов, будь то дайвер или рыба, эолидия сжимает свои мешочки-книдосаки — и стрекательные капсулы синхронно выдавливаются во врага.

Получается, эолидии не только поедают коралловых полипов, но также присваивают себе их главное оружие, к которому сами в ходе эволюции выработали неуязвимость. Ученые до сих пор не понимают, как моллюскам удается избирательно сохранять чужие органеллы при переваривании, и пока лишь выдвигают гипотезы. Такая вот фантастика происходит на дне морском.

Ирина Екимова,
младший научный сотрудник кафедры зоологии беспозвоночных биофака МГУ

Литература

О.А. Воробьёва, И.А. Екимова, В.В. Малахов. Строение книдосаков голожаберного моллюска Aeolidia papillosa (Linnaeus, 1761) и возможный механизм выбрасывания клептокнид // Доклады академии наук, 2017, том 476, №6, с.714-718.

J. Goodheart, A. E. Bely. Sequestration of nematocysts by divergent cnidarian predators: Mechanism, function, and evolution // Invertebrate biology, 2016, Vol. 136, p. 75-91.

Ранее в этом блоге

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.