Если бы вы посмотрели на эту маленькую морскую звезду, есть шанс, что хорошо вооруженное морское существо будет оглядываться на вас (хотя может показаться вам размытой версией) – своими 50 глазами — все прикреплены к его мягким конечностям. И если вы поймаете его в нужное время, маленькая морская звезда может светиться ярко-синим оттенком. Это уникальное исследование ученые провели совершенно недавно. Было осмотрено и проверено 13 разных видов морских звезд. Вывод потрясающий – у каждой из них есть глаза. Новый факт в животном мире – морские звезды могут видеть океан.
Этот сценарий объясняется новым открытием. Ученые обнаружили, что морские звезды, которые, как полагали ранее, в значительной степени полагаются на запах при навигации по дну океана, на самом деле имеют возможность видеть вокруг себя, даже в глубоком море, где солнечного света нет, говорят исследователи.
Но хотя у них есть множество глаз, морские звезды не имеют зрения 20/20, сказал старший научный сотрудник исследования Андерс Гарм, адъюнкт-профессор нейробиологии в Морском биологическом отделении Копенгагенского университета в Дании. «Даже лучшее зрение звезд все еще довольно слабое — в 500 раз менее острое, чем зрение человека», — сказал Гарм в Live Science. Он добавил, что морские звезды видят только черно-белое изображение, а не цветное.
Исследователи знали около 200 лет, что большинство видов морских звезд имеют глаза на своих щупальцах. У этих глаз есть несколько специфических линз. Каждая маленькая линза, известная как ommatidia, создает один пиксель общей картинки, которую видит животное. Но ученые не испытывали остроту зрения этих существ до 2014 года, когда Гарм и коллега доказали, что морская звезда под названием Linckia laevigata имеет глаза, «способные к истинному формированию изображения, хотя и с низким пространственным разрешением», и что она использовала свое видение для перемещению по дну океана, согласно их экспериментальной работе, опубликованной в этом году в журнале «Труды Королевского общества».
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Frontiers in Zoology, в 2016 году Гарм и его команда показали, что другая морская звезда — морская звезда короны-тернов (Acanthaster planci) — также может видеть изображения с ее сложными составными глазами. Из 13 изученных морских звезд у 12 были глаза. У них разные размеры глаз и ommatidia (единая оптическая единица внутри составного глаза). Тем не менее, Гарм никогда не изучал зрение глубоководных морских звезд, которые живут под водой в чернильной воде. По итогам нового исследования Гарм и его коллеги изучили 13 различных видов морских звезд, живущих в мелководных и глубоких водах у берегов Запада, Юга и Юго-Восточной Гренландии в Арктике.
Расположены очень необычно — на концах лучей, которые также называют руками. Эти животные — одни из древнейших. На Земле они появились около 530 миллионов лет назад. Да и история их изучения насчитывает несколько столетий. И всё же, с биологией морских звёзд связана одна из загадок эволюции зрения: являются ли красные пятна на лучах этих иглокожих полноценными глазами, формирующими картину происходящего, или же простейшей структурой, различающей лишь интенсивность света?
Оказывается, что видят подводные обитатели довольно хорошо. К тому же, это открытие в очередной раз подтверждает, что простые зрительные структуры могли эволюционировать в сложные глаза, такие как у млекопитающих и человека .
К таким выводам пришли биологи из университета Копенгагена (Kobenhavns Universitat), в результате изучения морских звёзд вида Linckia laevigata . Эти животные обитают на мелководных рифах Индийского и Тихого океанов.
То, что у звёзд рода Linckia повышена чувствительность к свету, говорит наличие белка опсина , продукта клеточной экспрессии в нервной системе животного.
"Мы не понимали, обеспечивают ли эти рецепторы морских звёзд полноценной картинкой или просто сигнализируют об увеличении или уменьшении интенсивности света", — говорит ведущий автор исследования Андерс Гарм (Anders Garm).
Биологи провели эксперимент. Для этого они собрали несколько здоровых морских звёзд и удалили трети из них кончики лучей с фоторецепторами. Похожую операцию провели с другой третью группы, но оставили их "глаза" невредимыми. Всех остальных пойманных животных учёные не трогали (контрольная группа). После этого всех "испытуемых" поместили на песок в некоторой удалённости от рифа. Если они не смогли бы добраться до своей естественной среды обитания, то начали бы голодать.
Звёзды из третьей группы, которых учёные не резали, довольно быстро добрались прямо до кораллового рифа. "Слепые" звёзды тоже начали быстро двигаться, но хаотично, а значит, им не хватало глаз, чтобы определить, где находится дом. Оказывается, зрячие звёзды действительно формируют картинку, по которой ориентируются, когда ищут родные места. Это означает, что их простая нервная система способна обрабатывать визуальную информацию.
"Никто ранее не предполагал, что морские звёзды способны визуализировать изображения", — говорит коллега Гарма из университета Лунда Дэн-Эрик Нилльсон (Dan-Eric Nilsson).
С точки зрения эволюции исследование представляет собой большую ценность. Эти результаты предполагают, что глаза морских звёзд близки по структуре к первым органам зрения, способным формировать изображения.
В более совершенных органах зрения фоторецепторы строятся либо из микроворсинок , либо из ресничек , а у морских звёзд есть и то, и другое.
По словам Гарма, эволюция зрения произошла в первую очередь потому, что животным необходимо было найти путь домой.
О результатах своей работы Гарм и его коллеги сообщили на ежегодном собрании Сообщества экспериментальной биологии (
Если вы когда нибудь видели морскую звезду, или даже брали ее в руки, то скорее всего не обратили внимание на ее глаза. На кончике каждого луча морской звезды расположен глаз, состоящий из омматидий. Хотя о существовании этих глаз было известно еще 200 лет назад, ученые не были уверены в том, что беспозвоночные действительно могут ими видеть.
Зрение морской звезды
Но теперь, проведя немного ужасный эксперимент, можно с уверенность сказать, что морские звезды видят, правда не очень хорошо. В трудах Королевского общества Андерс Гарм (Университет Копенгагена) и Дэн-Эрик Нильссон (Университет Лунда) из Швеции 7 января 2014 г. опубликовали свою работу об изучении зрения морских звезд.
В качестве "подопытной" ученые использовали вид Linckia laevigata, так называемую голубую морскую звезду, обитающую в тропических водах Тихого и Индийского океанов.
Глаз у этих животных расположен снизу луча, поэтому чтобы звезды могли увидеть что-то кроме морского дна, им нужно было сгибать лучи на 80 градусов. Сам глаз состоит из 150-200 омматидий и имеет около 120 фоторецепторов. Все пять лучей морской звезды могли бы обеспечить ее круговым зрением на 360 o . Но на самом деле животное не в состоянии использовать такую возможность. Во-первых, глаза достаточно примитивные, и распознают только очень крупные объекты, находящиеся рядом с животным. Во-вторых, мозг морской звезды не достаточно развит, чтобы суметь интерпретировать такую информацию.
Ученые отрезали кончики всех лучей пяти морским зведам, чтобы полностью "ослепить" их. Еще пяти животным ученые просто отрезали часть луча, не задев глаза.
Выждав сутки, пока раны у беспозвоночных затянутся, ученые отправились на испытательный полигон - в открытое море у берегов Японии. Всех морских звезд положили в метре от кораллового рифа, где живут морские звезды в естественных условиях. Все звезды, у которых не были повреждены глаза, направились прямиком к рифу, а "слепые" звезды просто бесцельно ползали по дну.
Так же все морские звезды с глазами в безлунную ночь не смогли добраться до рифа. Это подтверждает мысль о том, что животные ориентируются в пространстве с помощью зрения.
Такая ориентация работает только на небольших расстояниях. Если животных помещали на расстояние больше 4 метров от рифа, то они не были способны найти дорогу к дому. Ученые полагают, что зрение у морских звезд предназначено не для того, чтобы найти новые рифы, а чтобы не уползти далеко от своего родного.
Есть ли глаза у морской звезды?
Морская звезда - одно из самых любопытных морских существ. Среди ее необычных родственников можно назвать колючих морских ежей, морские огурцы и голотурии. Существует около 6000 видовтаких родственников, которые называются «иглокожими». Морская звезда и ее родственники имеют хорошо развитую нервную и пищеварительную системы. Эти системы имеют одинаковое пятизвенное устройство, присущее всем иглокожим. Морские звезды иногда подразделяются на три группы. Существуют хрупкие звезды, которые, будучи пойманными, отбрасывают свои длинные гибкие отростки, которые могут достигать в длину 20–25 сантиметров.
Существуют и перьевые звезды, извивающиеся лучи которой похожи на пучки перьев. А есть и обыкновенные морские звезды, размеры которых обычно не превышают 13 сантиметров. Грубая, жесткая кожа морской звезды покрыта коротенькими иголочками. В центре ее тела, сверху и снизу, расположены диски в форме пуговицы. Через эти диски звезды втягивают или выпускают морскую воду. Нижние диски выполняют функции рта. Глаза находятся на кончиках лучей и защищены кольцом из иголок. На брюшной стороне по лучам расходятся бороздки с трубчатыми присасывательными ножками. Они используются для передвижения и в качестве органов обоняния.
Морская звезда не способна очень быстро перемещаться на своих маленьких трубчатых ножках, но она способна на кое-что более примечательное. Она может открыть устрицу! Она прилегает своим ротовым отверстием к раковине устрицы и тянет ее, пока та наконец не раскроется. Затем морская звезда выворачивает свой желудок, высовывает его изо рта и обволакивает им устрицу. Морская звезда может брать пищу в рот вполне обычным способом. Она способна также восстанавливать оторванные лучи. Она может даже вырастить целое новое телоиз одного луча!
05 Июл 2012,А вот с лицом у морской звезды проблемы. Откуда же взяться лицу, если у нее даже нет головы?
Морские звезды, также как и морские ежи, морские огурцы и некоторые другие морские создания – относятся к беспозвоночным иглокожим животным. Обычно мы представляем себе морских звезд, как никого не трогающих мирно лежащих на дне звездочек. А на самом деле морские звезды – это прожорливые плотоядные хищники, которые только и рыщут в поисках добычи.
Тела морских звезд, как и всех иглокожих, в отличие от большинства животных, у которых есть голова, представляют собой четко выраженные «геометрические фигуры». У них нет ни передней, ни задней части. Есть только верхняя и нижняя стороны, и пять, и более - лучей.
Морским звездам не знакомы понятия, как «вперед» или «назад». Они одинаково свободно передвигаются во всех направлениях.
Когда смотришь на животных с головой, видны и глаза, и уши, и нос. А глядя на морскую звезду, сразу и не поймешь, где у нее органы чувств и есть ли они у нее.
У морских звезд действительно нет ушей, а значит и слуха. Глаз тоже нет, но зато на кончике каждого луча есть глазницы, чувствительные к свету. Морская звезда поднимает кверху один из лучиков, чтобы приоткрыть глаз и различить движение в воде. В основном они держатся в темноте и прячутся под камнями.
С нижней стороны лучи морских звезд пронизаны бороздками, от которых отходят сотни крошечных трубчатых ножек с растяжимой ампулой у основания и с присоской или подошвой на свободном конце. С помощью этих ножек морская звезда передвигается по дну и камням: одной частью ножек присасывается к поверхности, а другой – толкается вперед.
На каждом лучике есть одна амбулакральная ножка (более длинная и без присоски на конце). Это и есть орган обоняния, помогающий морской звезде распознавать химические вещества, растворенные в воде. Так что морские звезды имеют развитое обоняние, не имея носа, с помощью которого ищут себе добычу.
Итак, головы нет, носа нет, глаз тоже нет. А что же есть?
Оказывается, у морских звезд есть рот, расположенный по центру тела с нижней стороны. А вот как используют морские звезды рот? Это не очень приятно и слабонервным или маленьким детям лучше не читать.
Морские звезды питаются устрицами, мидиями и другими двухстворчатыми моллюсками, кораллами, полипами, рыбой и другими придонными животными. Они плотно обхватывают устричную раковину лучами и вскрывают ее с помощью трубчатых ножек.
Достаточно маленькой щелочки. Морская звезда «выплевывает» свой желудок наружу, выворачивает его наизнанку через рот и проталкивает его в раковину и обволакивает им устрицу, осуществляет наружное переваривание.
Этот процесс может растянуться на сутки, и только когда пища полностью переварилась, желудок втягивается обратно.
Вот, оказывается какая она хищница – безобидная и красивая на вид морская звезда .
ПОЛУЧАЙТЕ
НОВЫЕ СТАТЬИ БЛОГА прямо себе на почту!
Заполните форму и нажмите кнопку
«Получать статьи»