20.05.2011

Для производства яда морские конусы создали второй кишечник

Ядовитая железа у улиток конусов образуется за счёт разделения кишечника пополам: спинная половина переваривает, а брюшная производит боевые нейротоксины, пишет NewScientist.

Сложно представить себе более миролюбивых животных, чем улитки. И теме не менее среди брюхоногих моллюсков существует группа конусов, которая охотится на мелких рыб и донных беспозвоночных, отравляя добычу своим ядом. Эти морские улитки обладают красивыми раковинами, что порой приводит к неприятным последствиям: некто хочет взять понравившуюся раковину, и конус жалит его. А укус некоторых из них смертелен даже для человека.

Эта улитка охотится по ночам, подползая к добыче и вонзая в неё ядовитый гарпун. Гарпуны конусов — это видоизменённые зубы, развившиеся из шипов радулы, тёркообразного устройства, с помощью которого обычные улитки соскребают пищу с поверхности, по которой ползут. У конусов шипы этой тёрки удлинились, приобрели загнутые назад крючья и полый канал внутри. Когда конус чует добычу, зуб наполняется ядом и проходит через специальный мускульный хоботок; как только добыча оказывается в пределах досягаемости, конус выплёвывает зуб в жертву.

Весьма мощный яд этих улиток обладает парализующим действием; улитка не смогла бы догнать добычу, если бы та хоть немного двигалась после атаки. Зуб-гарпун у моллюсков одноразовый: съев добычу, конус избавляется от него вместе с непереваренными остатками.

Яд поступает в зуб из ядовитой железы, но как конусы получили такую железу, долго оставалось неясным. Происхождение ядовитых желёз в животном мире довольно разнообразно: у змей и осьминогов ядовитость приобрели слюнные железы, у некоторых амфибий яд выделяется кожными железами и т. д. Чтобы узнать, как развивается ядовитая железа у конусов, Луиза Пэйдж из Университета Виктории (Канада) постадийно исследовала развитие улитки Conus lividus, начиная с появления из яйца и заканчивая последними личиночными стадиями.

Ядовитая железа конусов представляет собой часть кишечника, но в эволюции редко бывает так, чтобы уже сформировавшаяся система, со своим набором функций, вдруг выделяла внутри себя место для чего-то другого; это неизбежно вело бы к ухудшению эффективности выполнения «старых» обязанностей. Обычно весь орган изменяется со сменой функций — слюнные железы змей целиком перековались в ядовитые. В случае конуса было бы логично предположить, что железа формируется независимо от кишечника и потом открывается протоком в пищеварительную систему.

Но эти улитки оказались исключением из правил. Как пишет исследовательница в статье, опубликованной в текущем номере журнала Proceedings B, на одном из этапов индивидуального развития передняя кишка у конуса разделяется на две части, спинную и брюшную. По мере созревания личинки брюшная половина кишки как бы отщипывается от верхней, и её эпителий начинает формировать трубки и протоки будущей железы, а клетки собственно кишечника восполняют потерю. Таким образом достигается безущербное разделение труда: кишечник переваривает, ядовитая железа продуцирует яд.

По словам Луизы Пэйдж, ядовитая железа конусов представляет собой яркий пример так называемой модульной эволюции: когда-то в прошлом у предков нынешних ядовитых улиток за короткое время накопилось множество изменений в генах, контролирующих развитие кишечника. Такое совместное изменение целой группы генов создаёт модуль признаков, который потом проявляет себя в резком изменении органов или целых систем, вроде формирования ядовитой железы на основе пищеварительной системы у конусов.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА