Всякий, кто хоть раз плавал в Черном (Белом, Японском) море, видел медуз. Самых обычных - ушастых медуз аврелий (Aurelia aurita). В Черном море многочисленны еще медузы-корнероты (Rhizostoma pulmo). У аврелии в колоколе хорошо заметны четыре крупные фиолетовые гонады, а под колоколом - столько же крупных ротовых лопастей. У корнерота тоже четыре ротовые лопасти, только каждая раздвоена. В общем, четырехлучевая симметрия. Она типична для сцифоидных медуз. Однако иногда встречаются особи с тремя, пятью или шестью гонадами и ротовыми лопастями. Аномальная симметрия!
Л.Гершвин из Калифорнийского университета в Беркли решила разобраться в этой аномалии (Gershwin L. // J. Mar. Biol. Assoc. U.K. 1999. V.79. №6. P.993-1000). Она ловила медуз в море, а также работала с разводимыми в неволе - японскими по происхождению Aurelia aurita и местными калифорнийскими Aurelia labiata, кроме того, анализировала еще три вида. Сцифоидные медузы размножаются так: из яйца вылупляется крохотная личинка - планула. Поплавав некоторое время в толще воды, она опускается на дно и становится сидячим полипом, который вскоре начинает делиться, превращаясь в нечто подобное стопке малюсеньких блюдечек на ножке. Блюдечки одно за другим, по два-три каждые сутки, отделяются (этот процесс называется стробиляцией) и расплываются. Название у них красивое - эфиры. Каждая эфира - это уже медуза, только недоразвитая. Она претерпевает метаморфоз и превращается в молодую медузу. Все эфиры от одного полипа генетически идентичны, как однояйцевые близнецы. И симметрию эфира сохраняет на всю жизнь. Прекрасная модель для исследования генетических закономерностей аномальной симметрии!
Гершвин ловила медуз A.labiata в море у южной Калифорнии и определяла их симметрию. У Лонг-Бич аномальными оказалось около 10% медуз: 10.8% самцов и 9.1% самок. Среди самцов, кроме обычных тетрамерных, часто попадались пента- и гексамерные, среди самок - в основном гексамерные. 10% аномальных особей - это очень много (как если бы каждый десятый встречный на улице был с тремя глазами!). Но у Ньюпорт-Бей аномальных медуз было меньше 5% (в один год чаще попадались тримерные, в другой - пента- и гексамерные), а у Сан-Диего из 241 медузы все были нормальными! Хотя расстояние между этими пунктами всего в полсотни миль. Примерно такая же картина наблюдалась и у других видов медуз.
Медуза Aurelia aurita, вид снизу (а); образование эфир (эф) у аврелии (б); медуза Rhizostoma pulmo, вид сбоку (в); схема образования медуз с трех-, четырех- (норма), пяти- и шестилучевой симметрией из эфир, отрожденных одним и тем же полипом (г)
В аквариуме среди эфир, отделившихся от одного и того же полипа, встречались все варианты симметрии - от трех- до шестилучевой. Еще сильнее менялось число органов чувств - ропалиев (в норме их 8) и краевых лопастей (в норме 16). У эфир от одного полипа количество ропалиев колебалось от 4 до 12. Доля аномальных особей у родившихся в аквариуме A.aurita составляла 12.3%, у Pelagia colorata 11.3%. По литературным данным, частота аномальных особей у аврелий колеблется от полутора до 20-25%. Эти мутанты - не “безнадежные уроды”, они живут и размножаются!
Получение потомства от аномальных (шестилучевых) аврелий оказалось задачей, гораздо более трудной, чем от обычных, но Гершвин это удалось. Одну линию она поддерживала 4.5 мес. Сначала почти все эфиры (88.9%) были аномальными, через 2 мес. их доля в новорожденном потомстве снизилась до половины (50.9%), а к концу опыта до 29%. Ни пониженная температура, ни химический стресс (действие йода) не влияли на симметрию, хотя оба фактора воздействовали на отделение и метаморфоз эфир. Вывод ясен: аномальная симметрия - следствие случайной и чисто генетической изменчивости, не зависящей от факторов среды. Жизнеспособность таких медуз понижена, но они имеют какой-то механизм саморемонта, так что со временем положение нормализуется. Однако мутации возникают снова и снова с такой периодичностью, что стабилизирующий отбор не успевает убирать аномальных животных, и частота появления мутантов остается хоть и сильно изменчивой, но достаточно высокой.
Механизмы поддержания стабильности, вероятно, сильно различаются у разных видов животных с радиальной симметрией. Например, самая обычная мелководная морская звезда в водах нашего Приморья - патирия (Patiria pectinifera) - обычно имеет пять лучей, но нередки звезды с четырьмя и шестью лучами, попадаются с тремя и с семью. Так же изменчиво число лучей у тропических звезд рода Linckia. А вот крупные красивые морские звезды рода Asterias, обычные у нас на севере и Дальнем Востоке, всегда пятилучевые. Значит, для медуз и некоторых видов морских звезд аномальная симметрия не столь опасна, раз стабилизирующий естественный отбор ее не запрещает, как, например, - трехглазых особей у позвоночных!
Возможно, изменение симметрии - один из важных путей эволюции кишечнополостных животных и родственных им групп. Коралловые полипы, например, более эволюционно продвинуты, чем сцифоидные медузы; среди них и вымершие палеозойские четырехлучевые, и ныне здравствующие шестилучевые (актинии, мадрепоровые кораллы и др.), и восьмилучевые кораллы (мягкие альционарии, роговые горгониевые, морские перья). А в докембрии, в вендский период, существовали животные спорного систематического положения, но близкие к кишечнополостным и характеризовавшиеся трехлучевой симметрией (некоторые из них были открыты и описаны М.А.Федонкиным - Федонкин М.А. Загадки вендской фауны // Природа. 1989. №8. С.59-72; 2000. №9. С.3-11). Не исключено, что переход в процессе эволюции кишечнополостных от трехлучевой симметрии через четырехлучевую к шести- и восьмилучевой был облегчен нестрогим закреплением порядка симметрии и постоянным появлением аномалий - “сырья” для движущего естественного отбора.
Литература
Статья К.Н. Несиса,
доктор биологических наук, Москва
Другие работы по теме:
Сочинения на свободную тему - Аквариум деловое описание 1
Аквариум - это стеклянная емкость с водой для содержания рыб и растений. Аквариумы бывают разной формы: круглые, прямоугольные, сферические. У меня дома прямоугольный аквариум. Он стоит возле стены, примыкающей к окну. Это самое лучшее место для него, потому что нет яркого солнечного света, от которого вода быстро испаряется и начинает цвести.
Счетчики
Это устройства предназначенные для подсчета числа сигналов, поступающих на его вход и фиксация этого числа в виде кода хранящегося в триггерах.
Жизненные воззрения Джорджа Оруэлла
Джордж Оруэлл родился в 1903 году в Бенгалии, в шотландской обедневшей аристократической семье. С величайшим трудом его определили в элитарную закрытую приготовительную школу. Здесь он впервые познал, что закон жизни - триумф сильных над слабыми. И внутри его души зародился протест.
Главные слова
Автор: Сочинения на свободную тему Слова бывают разные, добрые и нежные, красивые и гордые, а порой злые и коварные. Важных слов много, но самые главные, по-моему, мир и счастье.
Мама меня ругает, потому что любит
Автор: Сочинения на свободную тему Каждому известно, что нет на земле ближе и роднее человека, чем мама. С самых первых минут нашей жизни мы окружены ее теплом и заботой, ей, становясь старше, мы поверяем наши тайны и страхи, делимся с ней своими впечатлениями об окружающем нас мире и всегда рассчитываем на полную поддержку и понимание с ее стороны.
5 октября - День учителя
В этом номере: 5 октября - День Учителя Учитель от Бога Кроссворд Новости сентября Поздравления Улыбнемся вместе ОКТЯБРЯ – ДЕНЬ УЧИТЕЛЯ Они бывают такими нудными (например, когда изо дня в день говорят нам одно и то же о поведении, о внешнем виде, о второй обуви, об ответственном отношении к учебе и т.д.).
Л`Анс-о-Медоуз
(искаж. англ. L'Anse aux Meadows от фр. L'Anse-aux-Mйduses, букв. «грот медуз») — историко-археологический памятник на территории провинции Ньюфаундленд и Лабрадор (Канада), где, по данным раскопок, существовало первое в Северной Америке и Западном полушарии европейское поселение викингов конца XI века.
Разумовская, Софья Степановна
Введение 1 Биография 1.1 Происхождение 1.2 Метресса 1.3 Второй брак Список литературы Введение Графиня Софья Степановна Разумовская, урождённая Ушакова (11 сентября 1746 — 26 сентября 1803) — фрейлина, метресса императора Павла I, от которого имела сына Семёна, жена графа П. К. Разумовского.
Водные ресурсы и стихийные явления
Text Text Наводнения. Вода может приносить человеку много бедствий. Это стихийные явления: наводнения, цунами, снегопады, сели, лавины, наледи, гололед, ливни. 40% всех стихийных бедствий приходится на
Живой свет морей
Некоторые обитатели морских вод обладают способностью светиться, или фосфоресцировать. Например, планктон фосфоресцирует зеленовато-белым светом. Среди этих морских «светлячков» очень много представителей типа кишечнополостных.
Эволюция и свечение организмов
Со времен Дарвина происхождению биолюминесцентных и электрических органов было посвящено сравнительно мало работ. За полтора столетия не сформировалось общепризнанного мнения о том, как могли возникнуть эти феномены.
Популяция
Популяция является не только строительной площадкой эволюции, но и элементарной её единицей.
Экологические факторы
Экологические факторы - отдельные элементы среды, взаимодействующие с организмами. Различают абиотические, биотические факторы и антропогенный фактор.
Тип Кишечнополостные - Coelenterata
В отличие от губок кишечнополостные довольно быстро реагируют на различные раздражения, тело их сократимо, многие свободно передвигаются. За исключением нескольких пресноводных видов, кишечнополостные обитают в морях.
Медузы
Медузы бывают круглыми, как шар, плоскими, как тарелка, вытянутыми наподобие прозрачного дирижабля, совсем небольшими, как, например, морская оса, и огромными, как гигант арктических вод огненно-красная львиная грива.
Загадочный мир медуз
Следует ли опасаться медуз? Может быть соприкосновение с медузой приносит пользу человеку? Строение медуз. Разнообразие форм. Опасные медузы. Полезные медузы.
Медуза Аурелия
Text Text Graphics Желудок Желудок Щупальце Ротовая лопасть Купол Гонада Пищеварительный канал Рот Graphics Аурелии раздельнополы. Половые продукты образуются в гонадах. Через рот сперматозойды выбрасываются в воду. Затем они попадают в выводковые камеры самок. В них происходит оплодотворение яиц и их развитие.
Жизненный цикл Кишечнополостных Coelenterata.
Класс Гидроидные / Hydrozoa Подкласс Гидроиды / Hydroidea Отряд Гидры / Hidrida Гидра пресноводная В жизненном цикле при благоприятных условиях, в летний период, размножение происходит бесполым способом - путём почкования.
Роль медуз в завоевании Мирового океана
Ученые предсказывают захват Мирового океана медузами. По их мнению, теперь спасти человечество от такого последствия глобального потепления и хозяйственной деятельности сможет только массовое увлечение блюдами из медуз и восточной медициной.
Билеты по общей биологии за весенний семестр 2001 года
примерный перечень экзаменационных вопросов Общая биология Понятие эволюции. История развития эволюционного учения. Основные положения эволюционного учения Аристотеля, Ж. Бюффона, К. Линнея, Ж. Б. Ламарка, Т. Мальтуса, Э. Геккеля.
Гены идентичности цветковых меристем
Разнообразие генов, регулирующих процесс цветения растений. Схематическое изображение генеративного побега арабидопсиса. Молекулярная характеристика генов, контролирующих идентичность цветковой меристемы. Экспрессия генов идентичности цветковых меристем.
Билеты по общей биологии за весенний семестр 2001 года
примерный перечень экзаменационных вопросов Общая биология Понятие эволюции. История развития эволюционного учения. Основные положения эволюционного учения Аристотеля, Ж. Бюффона, К. Линнея, Ж. Б. Ламарка, Т. Мальтуса, Э. Геккеля.
Медузы
Почему актиния не жалит рыбу-клоуна. Какие животные используют реактивную тягу. Почему медуза не расползается. Как беспозвоночные размножаются.
Властелины горгоны
Лейкарт первый отделил и кишечнополостных от иглокожих и обозначил этим именем группу лучистых животных. У этих животных кишечник не образует самостоятельной полости, а соответствует общей полости у других животных.
Многообразие кишечнополостных
Кишечнополостных (Coelenterata или Cnidaria) выделяют в отдельный тип животных, их около 9000 видов. Для них характерна радиальная симметрия: они имеют одну главную продольную ось, вокруг которой в радиальном порядке расположены различные органы.
Биологическое бессмертие
Альтернативные теории старения как стойкого ухудшения работоспособности с возрастом. Представители долгожителей в животном мире. Факторы, провоцирующие старение и сокращающие продолжительность жизни. Понятие биологического бессмертия: основные гипотезы.
Мутации как основа для эволюции
Роль мутаций в эволюции живого Живые организмы в отличие от неживой природы подвержены мутации. Мутации (от лат. mutatio - изменение, перемена), внезапно возникающие естественные (спонтанные) или вызываемые искусственно (индуцированные) стойкие изменения наследственных структур живой материи, ответственных за хранение и передачу генетической информации.
Вуалевые мутанты
Барбус олиголепис (Barbus oligolepis), или, как его еще называют, островной усач - на редкость мирная и очень подвижная рыбка. Она населяет водоемы о.Суматра.
Томас Гексли
Гексли, Томас Генри (Huxley, Thomas Henry) (1825–1895), английский биолог и педагог.