Введение

Виды морских анемонов

Агрегационная анемония (Anthopleura elegantissima), или клональная анемония, – наиболее распространенный вид морских анемонов, встречающийся на скалистых берегах, омываемых приливами, вдоль Тихоокеанского побережья Северной Америки. Этот кишечнополостнополостный организм является хозяином эндосимбиотических водорослей, называемых зооксантеллами, которые значительно способствуют первичной продуктивности в приливной зоне. Агрегационная анемония стала модельной системой для изучения симбиоза водорослей и кишечнополостнополостных в умеренных широтах.

Описание

Полипы агрегирующей анемоны достигают до восьми сантиметров в диаметре ротового диска и имеют около 100 щупалец, расположенных в три или четыре ряда по его краю. Большинство из них оливкового или ярко-зеленого цвета (в зависимости от вида симбиотических водорослей), с розовыми кончиками щупалец. Особи, обитающие в микросредах с недостаточным количеством фотосинтетически активного излучения (PAR), например, под пирсами или в пещерах, лишены симбионтов и имеют бледно-желтый или белый цвет.

Диапазон

Тихоокеанское побережье Северной Америки от Аляски (США) до Нижней Калифорнии (Мексика). Наиболее распространены в защищенных водах.

История жизни

Этот вид актиний способен размножаться как половым, так и бесполым путем. Взрослые особи выпускают в воду гаметы, которые объединяются, образуя генетически уникальных особей, прикрепляющихся к приливным скалам. Эта генетически отличная особь затем может размножаться посредством бинарного деления. Некоторые считают, что это не истинное размножение, а скорее форма роста. Деление часто вызывается осенью снижением количества доступной пищи и следует за половым нерестом летом. Со временем одна особь может образовать большую колонию генетически идентичных полипов. Благодаря способности расти таким образом, генетическая целостность колонии потенциально бессмертна в экологических временных масштабах.

Фотосинтетический симбиоз

Агрегационные анемоны являются хозяевами эндосимбиотических, фотосинтезирующих водорослей в своих щупальцах, оральном диске и колонке полипов. Помимо хлорофита, известно, что в анемоне обитают два вида динофлагеллятов Symbiodinium – S. muscatinei и S. californium. Эти водоросли обычно называют зооксантеллами (динофлагеллатами) и зоохлореллами (хлорофитами), и многие полипы одновременно содержат в своих тканях более одного типа водорослей. Частота встречаемости каждого типа водорослей определяется температурным режимом и освещенностью среды обитания анемонов. Зоохлореллы обычно встречаются на более высоких широтах и в более глубоких приливных зонах, чем зооксантеллы. Из двух видов зооксантелл, обитающих в анемоне, S. californium встречается только в южной Калифорнии из-за непереносимости к низким температурам, в то время как S. muscatinei устойчив к широкому диапазону температур и уровней освещенности. Взаимно выгодные отношения этих организмов требуют адаптации каждого партнера. Симбиотические водоросли преобразуют неорганический углерод в углеводы, используемые обоими партнерами, и в процессе выделяют кислород для животного-хозяина. Чтобы обеспечить водорослим необходимыми условиями, анемон должен снабжать своих внутриклеточных фотосинтезирующих симбионтов концентрированным углекислым газом, а также фотосинтетически активным излучением (PAR) для поддержания фотосинтеза. Это ограничивает распространение симбиотических организмов эвфотическими зонами и требует постоянного воздействия высоких уровней ультрафиолетового излучения (UVR). Для защиты от потенциально вредного УФ-излучения водоросли производят микоспорин-подобные аминокислоты (МАА), которые действуют как солнцезащитный крем для себя и хозяина. Анемоны, в свою очередь, вырабатывают антиоксиданты – супероксиддисмутазы, для защиты от реактивных форм кислорода, вызывающих окислительный стресс.

Агонизм между колониями

Агрегационная анемония проявляет агрессию по отношению к другим особям с различной генетической предрасположенностью. Когда одна колония генетически идентичных полипов сталкивается с другой генетически отличающейся колонией, между ними начинаются территориальные битвы. У агрегационных анемоний есть специализированные щупальца, называемые акроргами, которые используются исключительно для предотвращения вторжения других колоний на их территорию. Когда полип вступает в физический контакт с особью, не являющейся его клоном, он вытягивает акроргаги, чтобы атаковать конкурирующую анемонию стрекательными клетками – нематоцитами. Акроргаги атакующей анемонии оставляют на противнике отслойку эктодермы и нематоцисты, вызывающие некроз тканей. Исследование двух колоний на валуне, извлеченном с берега и помещенном в лабораторию, показало, что враждебность между соседними колониями следует за приливами. Когда вода поступала в резервуар, полипы-воины раздували свои акроргаги, увеличивали свою длину втрое и начинали проникать в свободное пространство между колониями. Иногда полип из одной колонии перемещался в пространство между двумя колониями, действуя как разведчик, и подвергался нападению полипов-воинов другого клона. Если разведчик получал достаточное количество ожогов, по возвращении в свою колонию на него нападали его клоны. Возвращение атакованного разведчика в колонию с отслойками от акроргагий может служить сигналом о присутствии и идентификации соседних клонов для внутренней части колонии.

Хищники

Из немногих известных хищников анемоны, образующей скопления, – вид голожаберника (Aeolidia papillosa), кожезвезда и мохоголовый бычок.