Кнідоци́т — жалка клітина, притаманна як поліповим, так і медузоїдним поколінням в життєвому циклі кнідарій. Кнідоцити використовуються кнідаріями для полювання на здобич та захисту від ворогів. Кожен кнідоцит містить специфічну внутрішньоклітинну органелу, що називається «кнідоцист» (або «кніда» чи «нематоцист»), котра, власне, і забезпечує ураження ворога або харчового об'єкта.
Кнідоцит | |
---|---|
[en] [редагувати у Вікіданих] |
Будова та механізм дії
Кнідоцити є клітинами, характеристичною ознакою яких є наявність кнідоциста. Сам по собі кнідоцист складається з колбоподібної капсули, до якої приєднана пустотіла завита ниткоподібна структура. Направлена назовні частина кнідоциту несе волосоподібний спусковий виріст, що називається кнідоціль. Коли кнідоціль механічно активується (при дотику потенційної здобичі або ворога), кнідоцист «вистрілює» — його «ратище» проколює ціль, і пустотіла нитка розкручується всередині. Цей різновид жалення є одним з найшвидших біологічних процесів, що займає не більше кількох мікросекунд. Прискорення рухливої частини кнідоцисту складає, за оцінками 1984 року, 40000 g, а за даними 2006 року — від 1 000 000 до 5 400 000 g. Після встромлення кнідоцисту його токсичний вміст інжектується (вприскується) всередину тканини організму-мішені. Швидка дія інжектованих нейротоксинів забезпечує негайний паралізуючий вплив на рухливу здобич, і дозволяє малорухливим кнідаріям підбирати її.
Механізм вистрілювання
Капсула нематоциста містить високу концентрацію двовалентних іонів кальцію, котрі вивільняються з капсули в цитоплазму кнідоцита при активації спускового виросту. Це призводить до формування значного концентраційного градієнту кальцію з різних боків плазматичної мембрани кнідоциту. В результаті виникає осмотичний тиск, завдяки якому відбувається швидке надходження води в клітину з навколишнього середовища. Таке надходження води миттєво піднімає внутрішньоклітинний тиск, завдяки чому рухлива частина нематоцисту вибухоподібно викидається з клітини назовні.
Способи розпізнавання здобичі
Зажаючи на те, що нематоцист за деяких обставин здатний вистрілювати самостійно, це створює проблеми для кнідарій. По-перше, тварина при цьому може ужалити саму себе. По-друге, кнідоцити є клітинами, що можуть бути використані лише одноразово, після чого мають бути заміщені ціною великих енергетичних витрат на формування аналогічної клітини. Тому, з метою регулювання їхнього використання, в організмах тварин в ході еволюції розвинулась система, при якій кнідоцити об'єднані в «батареї», що містять кілька типів жалячих клітин, приєднаних до підтримуючих та нервових клітин. Підтримуючі клітини містять хеморецептори, котрі, разом з механодетекторами-кнідоцілями, дозволяють лише специфічним комбінаціям зовнішніх подразнень (турбуленцій води при пропливанні здобичі придатного розміру, хімічних речовин, характерних для шкіри або кутикули такої здобичі, і т.ін.) викликати розрядження («вистрілювання») кнідоцистів.
Різновиди кнідоцитів
Загалом в різних таксонах кнідарій налічують більш ніж 30 типів кнідоцитів. Вони можуть бути поділені на 4 великі групи:
- Протикаючі: гарпуноподібні структіри, що використовуються для ужалення.
- Клеючі: липкі поверхні, що використовуються для приклеювання здобичі.
- Петлеподібні: ласоподібні ниткоподібні утворення, котрі, після вистрілювання, обертаються навколо частин тіла здобичі, обплутуючи її.
- Птихоцисти: специфічний різновид кнідоциту, знайдений у норних (трубчастих) актиній, котрий використовується для створення трубки в ґрунті, в якій живе цей поліп.
Залежно від виду, у одного організму можуть бути наявні один або різні комбінації з кількох видів нематоцитів.
Токсичність нематоцитів
Нематоцисти містять дуже невеликий об'єм отрути, але вона є надзвичайно сильною: в одному з дослідів було показано, що розряд єдиного нематоцита може вбити личинку дрозофіли, яка більша за нього в кілька сотень тисяч разів.
Найнебезпечнішими для людини є нематоцити кубомедуз. Один з представників цього класу, морська оса (Chironex fleckeri), визнана Австралійським інститутом морських досліджень найотруйнішою з відомих водних тварин. Вона спричинює надзвичайно сильний біль, що часто закінчується смертю, в деяких випадках — через 2-3 хвилини; шанси на виживання у випадку, коли людина ужалена морською осою при плаванні, визначені як такі, що «прямують до нуля».
Інші кнідарії, такі як медуза левова грива (Cyanea capillata), що описана в оповіданні Артура Конан Дойля «Левова грива» (з циклу про Шерлока Холмса), або гідроїд португальський кораблик, також можуть завдавати дуже сильного ураження людині, що в окремих випадках призводить до смерті.
З іншого боку, колоніальні актинії можуть мати досить низьку вражаючу здатність, з нематоцистами, що не пробивають шкіру людини. У цих тварин нематоцити використовуються майже виключно для полювання на дрібну здобич. Окрім того, у колоніальних актиній кнідоцити використовуються для ужалення одним іншого при боротьбі за сприятливе місце.
Отрута кнідарій (як і багатьох інших тварин) може бути видоспецифічною: те, що для людини та ссавців є низькотоксичним, водночас може бути надзвичайно вражаючим для звичної здобичі кнідарій. Такі видоспецифічні властивості отрути зараз використовуються при синтезі нових ліків та інсектицидів.
Відсутність кнідоцитів у реброплавів свого часу стала одним з аргументів, завдяки яким їх виключили з типу кнідарій, і утворили для них окремий тип.
Примітки
- Holstein T., Tardent P. (1984). An ultrahigh-speed analysis of exocytosis: nematocyst discharge. Science. 223 (4638): 830—833. doi:10.1126/science.6695186. PMID 6695186.
{{}}
:|access-date=
вимагає|url=
() - Kass-Simon G., Scappaticci A. A. Jr (2002). (PDF). Canadian Journal of Zoology. 80: 1772—1794. doi:10.1139/Z02-135. Архів оригіналу (PDF) за 9 Серпня 2017. Процитовано 25 жовтня 2012.
- Nüchter Timm, Benoit Martin, Engel Ulrike, Özbek Suat, Holstein Thomas W. (2006). . Current Biology. 16 (9): R316—R318. doi:10.1016/j.cub.2006.03.089. Архів оригіналу за 10 Квітня 2020. Процитовано 25 жовтня 2012.
Джерела
- Kass-Simon G., Scappaticci A. A. Jr (2002). (PDF). Canadian Journal of Zoology. 80: 1772—1794. doi:10.1139/Z02-135. Архів оригіналу (PDF) за 9 Серпня 2017. Процитовано 25 жовтня 2012.
- Австралійський інститут морських досліджень; дослідження небезпеки кубомедуз.
- Grzimek's Animal Life Encyclopedia, 2nd. Ed., Thomson-Gale, Detroit, .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Knidoci t zhalka klitina pritamanna yak polipovim tak i meduzoyidnim pokolinnyam v zhittyevomu cikli knidarij Knidociti vikoristovuyutsya knidariyami dlya polyuvannya na zdobich ta zahistu vid vorogiv Kozhen knidocit mistit specifichnu vnutrishnoklitinnu organelu sho nazivayetsya knidocist abo knida chi nematocist kotra vlasne i zabezpechuye urazhennya voroga abo harchovogo ob yekta Knidocit en redaguvati u Vikidanih Budova ta mehanizm diyiKnidociti ye klitinami harakteristichnoyu oznakoyu yakih ye nayavnist knidocista Sam po sobi knidocist skladayetsya z kolbopodibnoyi kapsuli do yakoyi priyednana pustotila zavita nitkopodibna struktura Napravlena nazovni chastina knidocitu nese volosopodibnij spuskovij virist sho nazivayetsya knidocil Koli knidocil mehanichno aktivuyetsya pri dotiku potencijnoyi zdobichi abo voroga knidocist vistrilyuye jogo ratishe prokolyuye cil i pustotila nitka rozkruchuyetsya vseredini Cej riznovid zhalennya ye odnim z najshvidshih biologichnih procesiv sho zajmaye ne bilshe kilkoh mikrosekund Priskorennya ruhlivoyi chastini knidocistu skladaye za ocinkami 1984 roku 40000 g a za danimi 2006 roku vid 1 000 000 do 5 400 000 g Pislya vstromlennya knidocistu jogo toksichnij vmist inzhektuyetsya vpriskuyetsya vseredinu tkanini organizmu misheni Shvidka diya inzhektovanih nejrotoksiniv zabezpechuye negajnij paralizuyuchij vpliv na ruhlivu zdobich i dozvolyaye maloruhlivim knidariyam pidbirati yiyi Mehanizm vistrilyuvannya Kapsula nematocista mistit visoku koncentraciyu dvovalentnih ioniv kalciyu kotri vivilnyayutsya z kapsuli v citoplazmu knidocita pri aktivaciyi spuskovogo virostu Ce prizvodit do formuvannya znachnogo koncentracijnogo gradiyentu kalciyu z riznih bokiv plazmatichnoyi membrani knidocitu V rezultati vinikaye osmotichnij tisk zavdyaki yakomu vidbuvayetsya shvidke nadhodzhennya vodi v klitinu z navkolishnogo seredovisha Take nadhodzhennya vodi mittyevo pidnimaye vnutrishnoklitinnij tisk zavdyaki chomu ruhliva chastina nematocistu vibuhopodibno vikidayetsya z klitini nazovni Sposobi rozpiznavannya zdobichiZazhayuchi na te sho nematocist za deyakih obstavin zdatnij vistrilyuvati samostijno ce stvoryuye problemi dlya knidarij Po pershe tvarina pri comu mozhe uzhaliti samu sebe Po druge knidociti ye klitinami sho mozhut buti vikoristani lishe odnorazovo pislya chogo mayut buti zamisheni cinoyu velikih energetichnih vitrat na formuvannya analogichnoyi klitini Tomu z metoyu regulyuvannya yihnogo vikoristannya v organizmah tvarin v hodi evolyuciyi rozvinulas sistema pri yakij knidociti ob yednani v batareyi sho mistyat kilka tipiv zhalyachih klitin priyednanih do pidtrimuyuchih ta nervovih klitin Pidtrimuyuchi klitini mistyat hemoreceptori kotri razom z mehanodetektorami knidocilyami dozvolyayut lishe specifichnim kombinaciyam zovnishnih podraznen turbulencij vodi pri proplivanni zdobichi pridatnogo rozmiru himichnih rechovin harakternih dlya shkiri abo kutikuli takoyi zdobichi i t in viklikati rozryadzhennya vistrilyuvannya knidocistiv Riznovidi knidocitivZagalom v riznih taksonah knidarij nalichuyut bilsh nizh 30 tipiv knidocitiv Voni mozhut buti podileni na 4 veliki grupi Protikayuchi garpunopodibni struktiri sho vikoristovuyutsya dlya uzhalennya Kleyuchi lipki poverhni sho vikoristovuyutsya dlya prikleyuvannya zdobichi Petlepodibni lasopodibni nitkopodibni utvorennya kotri pislya vistrilyuvannya obertayutsya navkolo chastin tila zdobichi obplutuyuchi yiyi Ptihocisti specifichnij riznovid knidocitu znajdenij u nornih trubchastih aktinij kotrij vikoristovuyetsya dlya stvorennya trubki v grunti v yakij zhive cej polip Zalezhno vid vidu u odnogo organizmu mozhut buti nayavni odin abo rizni kombinaciyi z kilkoh vidiv nematocitiv Toksichnist nematocitivMikrofotografiya nematocista blidogo anemona Aiptasia pallida zabarvlenogo ruteniyem chervonim Chervonij kolir ye indikatorom polianionnih bilkiv otruti sho znahodyatsya vseredini chastkovo rozryadzhenogo nematocista Nematocisti mistyat duzhe nevelikij ob yem otruti ale vona ye nadzvichajno silnoyu v odnomu z doslidiv bulo pokazano sho rozryad yedinogo nematocita mozhe vbiti lichinku drozofili yaka bilsha za nogo v kilka soten tisyach raziv Najnebezpechnishimi dlya lyudini ye nematociti kubomeduz Odin z predstavnikiv cogo klasu morska osa Chironex fleckeri viznana Avstralijskim institutom morskih doslidzhen najotrujnishoyu z vidomih vodnih tvarin Vona sprichinyuye nadzvichajno silnij bil sho chasto zakinchuyetsya smertyu v deyakih vipadkah cherez 2 3 hvilini shansi na vizhivannya u vipadku koli lyudina uzhalena morskoyu osoyu pri plavanni viznacheni yak taki sho pryamuyut do nulya Inshi knidariyi taki yak meduza levova griva Cyanea capillata sho opisana v opovidanni Artura Konan Dojlya Levova griva z ciklu pro Sherloka Holmsa abo gidroyid portugalskij korablik takozh mozhut zavdavati duzhe silnogo urazhennya lyudini sho v okremih vipadkah prizvodit do smerti Z inshogo boku kolonialni aktiniyi mozhut mati dosit nizku vrazhayuchu zdatnist z nematocistami sho ne probivayut shkiru lyudini U cih tvarin nematociti vikoristovuyutsya majzhe viklyuchno dlya polyuvannya na dribnu zdobich Okrim togo u kolonialnih aktinij knidociti vikoristovuyutsya dlya uzhalennya odnim inshogo pri borotbi za spriyatlive misce Otruta knidarij yak i bagatoh inshih tvarin mozhe buti vidospecifichnoyu te sho dlya lyudini ta ssavciv ye nizkotoksichnim vodnochas mozhe buti nadzvichajno vrazhayuchim dlya zvichnoyi zdobichi knidarij Taki vidospecifichni vlastivosti otruti zaraz vikoristovuyutsya pri sintezi novih likiv ta insekticidiv Vidsutnist knidocitiv u rebroplaviv svogo chasu stala odnim z argumentiv zavdyaki yakim yih viklyuchili z tipu knidarij i utvorili dlya nih okremij tip PrimitkiHolstein T Tardent P 1984 An ultrahigh speed analysis of exocytosis nematocyst discharge Science 223 4638 830 833 doi 10 1126 science 6695186 PMID 6695186 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a access date vimagaye url dovidka Kass Simon G Scappaticci A A Jr 2002 PDF Canadian Journal of Zoology 80 1772 1794 doi 10 1139 Z02 135 Arhiv originalu PDF za 9 Serpnya 2017 Procitovano 25 zhovtnya 2012 Nuchter Timm Benoit Martin Engel Ulrike Ozbek Suat Holstein Thomas W 2006 Current Biology 16 9 R316 R318 doi 10 1016 j cub 2006 03 089 Arhiv originalu za 10 Kvitnya 2020 Procitovano 25 zhovtnya 2012 DzherelaKass Simon G Scappaticci A A Jr 2002 PDF Canadian Journal of Zoology 80 1772 1794 doi 10 1139 Z02 135 Arhiv originalu PDF za 9 Serpnya 2017 Procitovano 25 zhovtnya 2012 Avstralijskij institut morskih doslidzhen doslidzhennya nebezpeki kubomeduz Grzimek s Animal Life Encyclopedia 2nd Ed Thomson Gale Detroit ISBN 0787653624