Rambler's Top100


logo














 

Новости, интересные факты
ихтиологии и аквариумистики

Жизненный цикл медузы,
и как его контролировать

Медуза Aurelia aurita

    Эти морские организмы начинают свою жизнь не в привычной для нас форме свободноплавающей медузы, а в виде полипов, ведущих прикрепленный образ жизни. В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Current Biology, ученые проанализировали процесс трансформации ушастой медузы (Aurelia aurita). Выяснилось, что этот процесс запускается посредством неизвестного ранее гормона, который накапливается в течение холодной зимы и инициирует синхронное появление медуз весной.

    Это открытие может повлечь за собой появление новых способов контроля численности ушастых медуз, которые иногда мешают рыбному промыслу и другой деятельности человека. Например, в прошлом октябре огромное скопление этих медуз вызвало остановку ядерного реактора в Швеции.
    "Теперь нам доподлинно известно, как и почему полиповая форма Aurelia превращается в медузу, – говорит Константин Халтурин из Института науки и технологий Окинавы. – Кроме того, мы получили возможность контролировать переход между этими двумя формами с помощью мощного химического индуктора".
    В лабораторных условиях ученым удается запустить трансформацию из полипа в медузу всего за 48 часов, в то время как естественная индукция посредством снижения температуры занимает недели.
    Интерес Халтурина и его коллег к медузам проистекает из любопытнейшего биологического вопроса: как многим животным удается развивать несколько совершенно разных форм организма на основе одного и того же генома? Чтобы ответить на этот вопрос, авторы исследования провели серию экспериментов, призванных пролить свет на молекулярную составляющую процесса трансформации у медуз Aurelia.
    На ранних этапах развития медуза существует в виде полипа, который неподвижно крепится ко дну океана и размножается бесполым способом. Когда зимой температура воды в океане падает и остается относительно низкой в течение достаточно продолжительного времени, полипы начинают трансформироваться. В ходе этого процесса отдельные пласты полипов отпочковываются и начинают превращаться в знакомую нам форму медузы. Этот процесс называется стробиляцией, а полип на этой стадии называется стробилой (лат. strobilus – шишка). До сегодняшнего дня ученым не были известны гены, отвечающие за превращение полипа в медузу. Исследователи для начала скормили стробил – активно отпочковывающуюся форму – полипам, чтобы посмотреть, не содержит ли стробила какое-нибудь вещество, запускающее процесс метаморфоза. Результаты показали, что это предположение верно, и полипы, которых кормили стробилами, прошли процесс изменения без обычного стимулятора в виде снижения температуры. Ученые определили, что какое-то вещество, способное переходить от стробил к поедающим их полипам, запускает процесс метаморфоза. Это подсказало им, какой вид генов следует искать.

Жизненный цикл медузы Медуза Aurelia aurita
Жизненный цикл медузы Aurelia aurita

    Следующим шагом стал анализ того, какие гены проявлялись только в фазе стробилы. Определились три подходящих кандидата. Один из них, CL390, подходил под все условия: он проявлялся на этапе стробилы, активировался при снижении температуры воды и усиливал проявление, если вода оставалась холодной достаточно долго. Исследователи выяснили, что вода должна оставаться холодной в течение определенного промежутка времени, только тогда полипы начнут процесс превращения в медуз. Ученые предположили, что этот механизм не дает полипам начать метаморфоз слишком рано – когда они могли бы столкнуться с недостатком пищи. CL390, похоже, действует как таймер, сигнализируя полипу, что низкая температура держится достаточно долго, а значит зима почти закончилась, и пора проходить метаморфоз. Когда проявление CL390 становилось в 15 раз больше, чем на этапе полипа, трансформация происходила, даже если ученые возвращали полипы обратно в теплую воду.
    Также исследователи обнаружили связь между метаморфозом и ретиноевой кислотой – веществом, получаемым из витамина А и участвующим в процессах развития в животном мире. Они связали функцию ретиноевой кислоты и одного из ядерных гормональных рецепторов с геном CL390, продемонстрировав, что некоторые распространенные характеристики развития сложных животных имеются и у таких сравнительно простых организмов, как медузы.
    Исследователи утверждают, что их открытие теоретически можно использовать для контроля популяций полипов Aurelia в среднего размера заливе. "Нужно просто запустить процесс их трансформации в неподходящий для этого период времени: в начале зимы, а не весной", – говорит Халтурин. В этом случае молодым медузам будет нечего есть, и они погибнут, а значит следующим летом можно будет не опасаться их чрезмерного размножения.
    Халтурин указал, что подобные методы десятилетиями используются для борьбы с малярийными комарами и гусеницами-вредителями. Однако, предупреждает он, крайне важно сначала убедиться в безопасности использования химического аналога гормона медуз.


Перевод – Марина Борисова.

Источники:
Science Daily: Life cycle of a jellyfish (and a way to control it)
Science Daily: Unraveling jellyfish metamorphosis

22 февраля 2014 г.




Наверх   На Главную страницу

Rambler's Top100      Рейтинг@Mail.ru     

Аквариум. Современная Аквариумистика.
Правообладатель: Живая Вода®   Любые способы полного или частичного копирования и публикации данного текста и иллюстраций без письменного разрешения администрации интернет-ресурса vitawater.ru запрещены.

   © Живая Вода, 2001-2016 гг.   @webmaster

Реклама