Китайские ученые расшифровали геном лучеперой рыбы, обитающей в самом глубоком месте Мирового океана — Марианском желобе. Чтобы выдерживать давление, в сотни раз превышающее атмосферное, и полное отсутствие света, ее организм претерпел несколько серьезных изменений на генном уровне за довольно короткое время. Последние экспедиции показали, что в этой бездне живут и даже процветают множество существ.

Необычные свойства морских звезд случайно обнаружили студенты Университета Южной Дании. В рамках исследования им потребовалось пометить датчиками ряд живых организмов — от кошек и собак до морских звезд. Современные микрочипы, создающиеся для подобных научных работ, вводятся безболезненно. Находясь внутри организма, они не причиняют его носителю никакого дискомфорта, зато ученые получают эффективный инструмент наблюдения за представителями фауны.

К удивлению датских биологов, морские звезды вида красный астериас (Asterias rubens) «отказались» участвовать в экспериментах: все имплантированные им чипы были аккуратно выдавлены наружу. Студенты провели еще несколько подобных тестов уже специально, закрепив свои выводы. Результаты исследования опубликованы в журнале The Biological Bulletin; молодые ученые также сняли небольшое видео, демонстрирующее «суперспособность» морской звезды.

Исследователи поясняют: самостоятельно удалять инородное тело может большинство живых организмов. Например, получивший занозу человек спустя какое-то время обнаружит ее у поверхности кожи. Но все это не идет ни в какое сравнение с морскими звездами: на настоящий момент это единственный известный науке представитель фауны, способный безболезненно для себя отторгать что-то, размещенное глубоко внутри организма.

Физиология морских звезд сильно отличается от других живых существ. Лучи (или руки) животного обладают множеством функций и могут регенерироваться. Они включают в себя органы чувств, осязательные окончания кожи, отростки половых органов и пищеварительные выросты желудка. Чип, имплантированный в центр тела морской звезды, аккуратно движется по всей этой сложной системе и затем выдавливается у окончания луча. Ни один из внутренних органов при этом не повреждается.

Источник: Nat Geo

-Мы изучили их спектральную чувствительность, а это означает, что они видят цвета света, но не имеют цветового зрения, - говорит ведущий автор исследования Андерс Гарм, адъюнкт-профессор кафедры биологии в Университете Копенгагена,- Поскольку они не могут различать разные типы света, они в основном, видят всё в оттенках серого.

Морская звездаТакже было обнаружено, что морские звезды не различают резких и четких изображений.

-На самом деле, их глаза имеют разрешение лишь около 200 пикселей. - сказал Гарм.

Для сравнения, большинство цифровых камер имеют разрешение в миллион пикселей или мега-пикселей, а в глазах человека  примерно 1 миллион нервов, в сочетании с 120 миллионами палочек и колбочек, чтобы видеть мир во всем его многообразии.

-Морская звезда также обрабатывает изображения с гораздо меньшей скоростью, чем человек. А это означает, что они не в состоянии различать быстродвижущиеся объекты, - добавил Гарм, - Визуальные системы измеряют в герцах, единицах частоты периодических процессов, когда мы говорим о скорости восприятия увиденного, люди, как правило, видят меняющиеся вещи с интенсивностью от 30 до 40 герц, - сказал он, - А у морских звезд скорость восприятия - от одного до двух герц. Это значит, что эти животные получают совсем мало информации в момент времени, в сравнении с человеком.

Тем не менее, несмотря на плохое зрение, глаза морских звезд хорошо подходят для их конкретных потребностей в морской среде.

- С точки зрения эволюции , чувства этих животных развились настолько, насколько им это нужно, - сказал Гарм, - Такого зрения морским звездам вполне достаточно, чтобы получать необходимую информацию для жизнеобеспечения.

Источник: Научная Россия

О светочувствительных органах у морских звёзд биологи знают уже 200 лет. Но до сих пор считалось, что это очень примитивные инструменты, что эти «глазки» на концах щупальцев годятся лишь для того, чтобы отличать свет от темноты.

Голубая морская звезда L. laevigata на рифе. (Фото Anders Garm / University of Copenhagen.)Однако специалистам Университета Копенгагена (Дания) удалось доказать, что глаза морских звёзд способны на большее, а не только на оценку силы освещения. Андерс Гарм и его коллеги изучали голубую морскую звезду Linckia laevigata, обитающую на скальных рифах Индийского и Тихого океанов. L. laevigata может отличать день от ночи благодаря светочувствительному белку опсину, синтезирующемуся в клетках, которые связаны с нервной системой животного. Когда наступает ночь, звезда это чувствует и отправляется закусить водорослями.

Глаз морской звезды (красный) на конце щупальца. (Фото Dan-Erik Nilsson / Lund University.)Однако было неясно, чем ограничивается зрение морской звезды: просто светочувствительностью или же она всё-таки может различать детали ландшафта. Чтобы проверить это, зоологи удалили фоторецепторы с щупальцев, причём у некоторых морских звёзд операцию проводили так, чтобы сам глаз оставался неповреждённым. Затем звёзд относили на песчаное дно, подальше от знакомого рифа. Чтобы не умереть от голода, звёзды должны были вернуться на риф.

По словам исследователей, сообщивших о результатах эксперимента на конференции Общества экспериментальной биологии в Валенсии (Испания), целенаправленно к рифу устремились те морские звёзды, которым сохранили фоторецепторы. Существа с удалёнными фоторецепторами тоже поспешили убраться с песчаного дна, но при этом расползались беспорядочно, в разные стороны.

То есть звёзды всё-таки видели окружающую местность достаточно подробно, чтобы найти дорогу к родному рифу.

С точки зрения эволюции это значит, что глаз как орган начал своё развитие раньше, чем считалось, и что при этом существовали некие промежуточные структуры, которые функционировали как глаз, но были довольно просты. В ходе развития фоторецепторы возникают двояким способом: либо из специальных нитевидных органелл, либо из цитоплазматических выростов на поверхности клетки. У морских звёзд есть рецепторы обоих типов происхождения, что говорит о том, что глаз этих иглокожих может быть довольно близок к древнейшим глазоподобным структурам.

Истчонгик: КОМПЬЮЛЕНТА

У морских звёзд, наверное, самый необычный способ терморегуляции: когда им становится слишком жарко, они просто отбрасывают один из своих лучей. Правда, к этому способу они прибегают только в крайних случаях, когда действительно становится невмоготу.

Возможно, эта звезда отращивает новый луч взамен того, что пал жертвой солнечного удара. (Фото Brandon D. Cole.)Статью об этом опубликовала в Journal of Experimental Biology международная команда зоологов из Университета Франсуа Рабле (Франция) и американских Университета Южной Каролины и Калифорнийского университета в Дэвисе.

Морские звёзды, как и все иглокожие, относятся к холоднокровным животным, то есть температура их тела зависит от окружающей среды, и сами поддерживать её они не могут. Однако звёзды Pisaster ochraceus в некотором смысле доказали обратное.

Исследователи сажали их в аквариумы, в которых температура воды колебалась между 26 и 42 ˚C, и с помощью инфракрасных камер наблюдали за собственной температурой звёзд.

Разные участки тела у звёзд имели разную температуру, и центральный диск обычно был на 3–5 ˚C холоднее, чем «руки». Если в центральной части температура поднималась выше 35 ˚C, животное погибало. При этом лучи звезды могли терпеть такую температуру, однако, если луч держал 35 ˚C несколько дней, он в итоге просто отваливался от тела.

То есть морские звёзды каким-то образом перекачивали тепло в свои «руки», охлаждая тем самым более чувствительную к высокой температуре центральную часть. Как им это удаётся, учёные пока не знают, но само по себе это кажется вполне логичным: длинные и тонкие лучи лучше рассеивают тепло, нежели объёмное и компактное тело.

В этом смысле, когда перегревшаяся звезда теряет один из лучей, она как бы избавляется от испортившегося кондиционера, который сам сломался из-за жары. То есть, строго говоря, звёзды теряют лучи не «для» терморегуляции, а «из-за» неё.

Регенеративная способность морских звёзд хорошо известна, и восстановить луч-холодильник для них не составляет труда. Правда, до сих пор автотомия звёзд считалась способом откупиться от хищника. Никто и подумать не мог, что звёзды отбрасывают свои «руки», чтобы спастись от перегрева.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Терновый венец съел почти четверть Большого барьерного рифа.

Океанологи из Австралийского института морских наук показали, что с 1985 года площадь Большого барьерного рифа уменьшилась на 50,7%, причем в гибели почти половины кораллов виноваты морские звезды. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Специалисты института почти 40 лет наблюдали за состоянием 214 коралловых рифов близ северо-восточного побережья Австралии, которые образуют цепь общей длиной 2300 километров. Обобщив наблюдения, авторы статьи пришли к выводу, что с каждым годом площадь рифов сокращалась на 0,5-1,5%.

При этом самый значительный вклад в гибель кораллов, 48%, вносят тропические шторма и циклоны, еще 10% погибших кораллов приходится на процессы «обесцвечивания», вызванные гибелью водорослей-симбионтов из-за повышения температуры океана. Остальные же 42% кораллов уничтожила морская звезда Acanthaster planci.

Эта звезда, которую называют терновым венцом из-за ее многочисленных шипов, питается коралловыми полипами, постепенно растворяя поверхность рифов. По мнению ученых, вспышки размножения звезды вызваны нарушениями в экосистемах, связанными с деятельностью человека и изменениями климата.

Авторы статьи прогнозируют, что к 2022 году площадь рифов уменьшится еще в два раза. Остановить это процесс можно, только взяв под контроль численность тернового венца. Так как в нормальных условиях рифы за год восстанавливаются в среднем на 0,89%, то, если обеспечить им длительную «передышку», кораллы постепенно вернут утраченные позиции.

Источник: infox.ru