На протяжении веков учёные упорно стремятся разгадать тайны природы, формулируя всё более увлекательные вопросы и с разной степенью успеха отыскивая на них ответы. Однако порой вопрос, над которым ломают голову величайшие умы науки, кажется нам совершенно элементарным:
Где голова у морской звезды?
На первый взгляд, логичный ответ на этот вопрос — всего одно слово: «Нигде». Ведь у морских звёзд действительно нет явной головы, правда? Кажется, что всё это — плод фантазии мультипликаторов: их лучи совершенно идентичны, а движение происходит равномерно во всех направлениях. Где же тут может быть «голова»?
Но результаты нового исследования, проведённого генетиками Стэнфордского университета, полностью перевернули это представление. Их вывод звучит неожиданно: «Голова у морской звезды — повсюду».
Как это понимать?!
Развитие различных частей тела у животных регулируется специфическими группами генов: одни отвечают за формирование головного отдела, другие — за хвостовую часть, а третьи — за тело в целом. Однако исследователи, проведя детальный молекулярный анализ клеток морских звёзд, обнаружили неожиданную закономерность: генные сигнатуры, характерные для головы, активны практически по всему телу этих существ, причём с наибольшей интенсивностью в центральных зонах каждого луча. Кроме того, были выявлены и гены, ассоциированные с хвостом — их активность сосредоточена преимущественно на периферии лучей.
Авторы исследования Лоран Формери и Кристофер Лоу
А вот генов, ответственных за формирование туловища у других животных, у морских звёзд обнаружено не было. Получается, что морские звёзды — своего рода «бестелесные головохвосты». Любопытно, что у их предков тело действительно существовало, однако в ходе эволюции оно было утрачено. Взамен возникла лучевая симметрия.
Ископаемый Atlascystis acantha был двусторонне-симметричным.
Голова и хвост, равномерно распределённые по всему телу, вместе с удивительными радиальными системами органов наделяют морских звёзд невероятными способностями к регенерации. У большинства видов для полного восстановления организма необходимо, чтобы центральная часть осталась нетронутой; однако некоторые тропические представители способны восстановиться даже без неё: из одного лишь оторванного луча они способны вырастить полностью новую звезду — ничем не уступающую оригиналу.
Ещё одним поразительным аспектом физиологии морских звёзд является то, что вместо крови по их телу циркулирует обычная морская вода. Эта уникальная система органов известна как амбулакральная и является характерной чертой всех представителей типа иглокожих.
Эта система состоит из кольцевого канала и пяти амбулакральных каналов, от которых ответвляются боковые отростки, ведущие к амбулакральным ножкам, расположенным на поверхности тела. Именно с помощью этих ножек морские звёзды передвигаются по морскому дну. Их движение обеспечивается за счёт изменения гидростатического давления воды внутри каналов. С внешней средой система взаимодействует через специальный орган — мадрепоровую пластинку. Кроме того, эта же система выполняет функции как выделительной, так и дыхательной системы, заменяя звёздам традиционные органы. По сути, это универсальное и многофункциональное приспособление.
Но самое удивительное в жизни морской звезды — это её способ питания. У этого животного два желудка: первый — пилорический — расположен глубоко внутри тела, и от него в каждый из пяти лучей-конечностей простираются по два пищеварительных отростка. Второй желудок — кардиальный — находится непосредственно над ротовым отверстием, расположенным на нижней стороне тела. Именно этот желудок обладает уникальной способностью выворачиваться наружу, охватывая добычу и начиная процесс пищеварения прямо на поверхности пищи.
Некоторые морские звёзды питаются планктоном — это вполне логично. Но многие из них предпочитают не идти по пути наименьшего сопротивления: они охотятся на рыб, двустворчатых моллюсков и другую достаточно крупную и надёжно защищённую добычу. Вы, наверное, представляете, насколько сложно открыть сырую устрицу или мидию, особенно когда у тебя нет пальцев и когтей. Однако у морской звезды есть свой уникальный способ.
Обнаружив моллюска, морская звезда обхватывает его раковину своими лучами и присасывается к ней амбулакральными ножками. С помощью мышечного усилия она постепенно раздвигает створки раковины. После этого нижний желудок выворачивается наружу и проникает внутрь. Он обволакивает мягкие ткани моллюска и переваривает их прямо в раковине, не заглатывая добычу. Затем уже переваренная масса втягивается обратно в верхний желудок. Так морская звезда насыщается.
Иногда более подвижные обитатели моря, такие как актинии, всё же успевают эффектно скрыться от многорукого хищника.