Cnidosyytti

Cnidosyytti (nematosyytti) on pistävä solu, joka on luontainen sekä polypoidi- että medusoid- sukupolville cnidarian (cnidaria) elinkaaren aikana . Cnidosyyttejä käyttävät saaliin metsästämiseen ja puolustautumiseen vihollisia vastaan. Jokainen cnidosyytti sisältää erityisen solunsisäisen organellin , jota kutsutaan "knidosystiksi" (tai "nematokystiksi"), joka itse asiassa varmistaa vihollisen tai ruoka-objektin tappion.

Rakenne ja vaikutusmekanismi

Knidosyyttien tyypillisin piirre on cnidosyyttien (nematokysta) läsnäolo. Tämä on monimutkainen organelli: pullon muotoinen kapseli, johon on kiinnitetty ontto kierretty filamenttirakenne. Knidosyytin ulkoosassa on karvamainen "laukaisukasvu", jota kutsutaan cnidosiiliksi. Se on liikkumaton siima , jota ympäröi mikrovillien kaulus . Cnidocil aktivoidaan mekaanisesti (kun mahdollinen saalis tai vihollinen koskettaa sitä), ja sitten cnidocyst "ampuu" - sen piikkarit, jotka sijaitsevat pistelylangan juuressa, lävistävät kohteen ja ontto pistelylanka kääntyy nurinpäin lävistellen. uhrin ruumis. Tämä on yksi nopeimmista biologisista prosesseista. Langan kääntyminen kestää mikrosekuntia, kun taas cnidocystin liikkuva osa kokee kiihtyvyyden lähes 40 000 g [1] [2] ja uudempien tietojen mukaan jopa 5 410 000 g [3] (kaikki hydran luvut ). Cnidosystan asettamisen jälkeen sen myrkyllinen sisältö ruiskutetaan kohdeorganismin kudoksiin. Injektoitujen hermomyrkkyjen nopea vaikutus saa aikaan välittömän lamauttavan vaikutuksen liikkuvaan saaliin ja sallii istuvien cnidarianien hallita sen.

Ammuntamekanismi

Nematokysta sisältää suuren pitoisuuden kaksiarvoisia kalsiumioneja. Aktivoituessaan laukaiseva uloskasvu, ne vapautuvat kapselista cnidosyytin sytoplasmaan . Tämä johtaa merkittävän kalsiumpitoisuusgradientin muodostumiseen cnidosyyttiplasmakalvon eri puolilta. Seurauksena syntyy osmoottista painetta , jonka vuoksi vesi virtaa nopeasti soluun ympäristöstä. Tällainen veden sisäänvirtaus nostaa välittömästi solunsisäistä painetta, minkä seurauksena sukkulasolun liikkuva osa työntyy räjähdysmäisesti solusta ulos.

Tapoja tunnistaa saalis

Se, että sukkulamatokystit voivat tietyissä olosuhteissa ampua itsekseen, aiheuttaa ongelmia cnidarianeille. Ensinnäkin eläin voi pistää itseään. Toiseksi cnidosyytit ovat soluja, joita voidaan käyttää vain kerran, minkä jälkeen ne on korvattava korkeiden energiakustannusten kustannuksella samanlaisen solun muodostamiseksi. Siksi niiden käytön säätelemiseksi on evoluution aikana kehittynyt eläinorganismeihin järjestelmä, jossa cnidosyytit yhdistetään "paristoiksi", jotka sisältävät useita erilaisia ​​pisteleviä soluja, jotka ovat kiinnittyneet niitä tukevaan epiteeli-lihaskehään ja muodostavat synapseja. ne hermosolut.

Cnidosyyttien lajikkeet

Yleensä cnidarian eri taksoneissa on yli 30 tyyppiä cnidosyyttejä. Ne voidaan jakaa 4 suureen ryhmään:

Lajista riippuen yhdellä organismilla voi olla yksi tai eri yhdistelmä useiden tyyppisten nematosyyttien yhdistelmää.

Cnidosyyttien myrkyllisyys

Nematokystit sisältävät hyvin pienen määrän myrkkyä, mutta se on erittäin vahvaa: yhdessä kokeessa osoitettiin, että yhden sukkulasolun purkautuminen voi tappaa Drosophilan toukan, joka on useita satojatuhansia kertoja suurempi.

Ihmisille vaarallisimpia ovat laatikkomeduusan nematosyytit . Australian merentutkimuslaitos tunnustaa yhden tämän luokan jäsenen, meriampiaisen ( Chironex fleckeri ), myrkyllisimmäksi tunnetuksi vesieläimeksi. Se aiheuttaa erittäin voimakasta kipua, joka usein päättyy kuolemaan, joissakin tapauksissa 2-3 minuutin kuluttua; selviytymismahdollisuudet siinä tapauksessa, että meriampiainen pistää uinnin aikana, ovat yleensä nolla.

Muut cnidarians, kuten leijonaharja meduusa ( Cyanea capillata ), joka on kuvattu Arthur Conan Doylen tarinassa "The Lion's Mane" ( Sherlock Holmes -syklistä ), tai " portugalilainen sodanmies" -sifonofori . aiheuttaa myös erittäin vakavia vahinkoja ihmisille, joissakin tapauksissa johtaa kuolemaan.

Toisaalta hyvin monien cnidarians-lajien nematokystat eivät pysty tunkeutumaan ihmisen ihon läpi. Näissä eläimissä nematosyyttejä käytetään lähes yksinomaan pienen saaliin metsästykseen. Lisäksi siirtomaavuokkoissa knidosyyttejä käytetään pistelymään polyyppiä toista vastaan ​​taistelussa edullisesta paikasta.

Cnidarian (samoin kuin monien muiden eläinten) myrkkyllä ​​voi olla lajikohtainen vaikutus: ihmisille ja nisäkkäille vähän myrkyllisellä myrkkyllä ​​voi samalla olla erittäin voimakas haitallinen vaikutus tavanomaiseen cnidarian saalista . Tällaisia ​​myrkyn lajikohtaisia ​​ominaisuuksia käytetään tällä hetkellä uusien lääkkeiden ja hyönteismyrkkyjen synteesissä .

Knidosyyttien puuttumisesta ktenoforeista tuli kerralla yksi argumenteista koelenteraattien tyypin jakamisen puolesta itsenäisiksi cnidarian- ja ctenoforityypeiksi.

Muistiinpanot

  1. ↑ Holstein T., Tardent P. Eksosytoosin ultranopea analyysi: nematokystien vuoto  //  Science : Journal. - 1984. - Voi. 223 , nro. 4638 . - s. 830-833 . - doi : 10.1126/tiede.6695186 . — PMID 6695186 .
  2. ↑ Kass-Simon G., Scappaticci AA Jr. Nematokystien käyttäytymis- ja kehitysfysiologia  // Canadian Journal of  Zoology : päiväkirja. - 2002. - Voi. 80 . - P. 1772-1794 . - doi : 10.1139/Z02-135 .
  3. ↑ Nüchter Timm, Benoit Martin, Engel Ulrike, Özbek Suat, Holstein Thomas W. Nanosecond-scale kinetics of nematocyst release  // Current Biology  : Journal  . - Cell Press , 2006. - Voi. 16 , ei. 9 . - P.R316-R318 . - doi : 10.1016/j.cub.2006.03.089 .

Lähteet

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat