Гавайский короткохвостый кальмар как модельный объект в экспериментальной биологии
Среда обитания и биологические особенности Гавайского короткохвостого кальмара. Особенности размножения и питания кальмаров. Рассмотрение генов кальмара, кодирующих белки криптохромы. Проблемы содержания Гавайского кальмара в лабораторных условиях.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.03.2019 |
| Размер файла | 17,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Волгоградский государственный медицинский университет
Гавайский короткохвостый кальмар как модельный объект в экспериментальной биологии
Фоменко Н.Г., Урбах А.В.,
Бондарева А.А., Захарова А.В.
Гавайский короткохвостый кальмар - представитель класса головоногих моллюсков. Гавайский короткохвостый кальмар, обитает вблизи Гавайских островов, глубина обитания этого животного составляет до 100 метров. Грунт предпочитает илистый или песчаный. В зависимости от времени суток, глубина обитания варьирует от 20-70 метров, в дневные часы кальмар опускается на глубину, в ночные же часы всплывает на поверхность для охоты.
Длина тела Гавайского кальмара составляет 50 см. Общее телосложение кальмара схоже с осьминогами и каракатицами, основным отличием является продолговато-цилиндрическая форма тела, и по бокам небольшие ромбовидные выросты - крылья. Крылья играют вспомогательную роль при плавании. Движение вперед осуществляется за счет выталкивания воды из особой трубки-сифона. Таким образом, создается весьма мощная реактивная струя. Кальмары могут поворачивать сифон в разные стороны и моментально менять направление движения, давать задний ход. Внутренние органы помещены в полостной мешок -- мантию. Крупную голову спереди венчает пучок из 8 рук. Кроме того, возле рта есть еще два ловчих щупальца, вооруженных мощными присосками, у некоторых видов присоски превращаются в крючья.
У кальмара есть пластины, которые открывают и закрывают специализированный световой орган, в котором живут бактерии. Также у него имеются светочувствительные рецепторы на спине, с помощью которых он чувствует, насколько много лунного света достигает его спины. В зависимости от этого он открывает и закрывает пластины, так что количество, производимого бактериями света, льющегося снизу точно соответствует количеству света, попадающего на спину кальмара.
Кальмары являются хищниками. Основу его «обеденного стола» составляет рыба. Но кальмар не брезгует и раками, многощетинковыми червями, а также другими представителями класса головоногих моллюсков. Так же зафиксированы случаи, когда кальмары поедают представителей своего вида. Свою добычу кальмары ловят с помощью щупалец, которые способны значительно удлиняться и сокращаться. Закинув эту своеобразную удочку, кальмар способен поймать добычу, не приближаясь к ней вплотную. Для приманивания жертв служит и флюоресценция.
Размножение у кальмаров происходит обычно раз в году в определенных нерестовых областях с благоприятным гидрологическим режимом Одна самка откладывает до нескольких десятков яиц, похожих на продолговатые белоснежные баллончики. Иногда самка прячет их в укрытии, иногда прикрепляет к водорослям, а чаще располагает на ровном дне. Вылупление происходит через 20-30 дней, в зависимости от температурных условий.
Ежедневно, на закате, кальмар засасывает в свою мантию люминесцентных бактерий из воды. Те, в свою очередь, прикрепляются к стенкам мантии и начинают активно размножаться. Из-за увеличения количества бактерий становится заметным их свечение. В течение 20-40 минут свечение достигает максимума и остается таким всю ночь. Специальный аппарат кальмара еще больше усиливает его и направляет ко дну, таким образом моллюск становится незаметен для рыб. На рассвете кальмар выпускает 95% бактерий наружу, оставляя себе небольшую популяцию, и зарывается в песок, где может проводить время до следующей ночи. По всей видимости, бактерии также помогают кальмару настраивать внутренние часы, регулирующие режим сна и бодрствования. Из-за подсветки животное сливается с фоном, если смотреть из тёмной глубины вверх, в более светлые воды, в которых кальмар и охотится. Однако роль светящихся бактерий этим не ограничивается, что и является актуальностью исследования симбиотических отношений между: Euprymna scolopes и Vibrio fischeri.
Известно, что Гавайский короткохвостый кальмар вступает в симбиоз только с Vibrio fischeri, на основе этого возникает теория, что кальмар имеет определенные гены, продукты которых являются элементами узнавания для люминесцентных бактерий, так же бактерии влияют на биологические ритмы кальмара. Изучив геномы Гавайского короткохвостого кальмара (Euprymna scolopes) и люминесцентных бактерий (Vibrio fischeri), возможно определить специфические гены у обоих организмов, которые активируются только в момент симбиоза, и тем самым подтвердить или опровергнуть теорию о прямом влиянии люминесцентных бактерий на биологоческие ритмы, и тем самым всю жизнедеятельность кальмара.
У Гавайского короткохвостого кальмар есть два гена, которые кодируют белки криптохромы (CRY). Один из криптохромов работает в голове, поближе к мозгу и органам чувств. Однако другой белок, активнее всего синтезируется в светящихся органах кальмара, где живут биолюминесцентные бактерии. Причём активность второго гена, соответствует не переменам в дневном освещении, а циклу биолюминесценции. гавайский короткохвостый кальмар биологический
Содержание в лабораторных условиях Гавайских кальмаров, затруднительно, так как необходимы в большие аквариумы, вместимостью от 100 литров. Остальные критерии содержания вполне выполнимы: температура воды должна составлять 26-28 оС, дно песчаное или илистое, так как в дневные часы кальмар зарывается в песок (или ил), то уровень дна должен составлять 2-4 метра, соленость воды нормальная или 35 ‰. Кормление гавайского кальмара осуществляется в ночные часы, преимущественно планктоном и мелкой рыбой. Так же важной особенностью содержания Гавайского кальмара, является присутствие в аквариуме люминесцентных бактерий, с которыми он вступает в симбиоз, отсутствие бактерий может выразится в «расстройстве» биологических часов, и тогда животное будет испытывать сильный стресс.
Библиографический список
1. Claes, M., & Dunlap, P. (2000). Aposymbiotic Culture of the Sepiolid Squid Euprymna Scolopes: Role of the Symbiotic Bacterium Vibrio Fischeri in Host Animal Growth, Development, and Light Organ Morphogenesis. Journal of Experimental Zoology, 286(3), 280-296.
2. Lemus, J., & McFall-Ngai, M. (2000). Alterations in the Proteome of the Euprymna Scolopes Light Organ in Response to Symbiotic Vibrio Fischeri.Applied and Environmental Microbiology,66(9), 4091-4097.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Анализ структуры Красной книги. Описание, места распространения, режим питания, особенности размножения и общая численность семиреченского тритона или лягушкозуба. Отрядность, среда обитания, ареал, внешний вид, специфика размножения сахалинской кабарги.
реферат [748,0 K], добавлен 07.04.2010Токи, протекающие между клетками; структуры, обеспечивающие электрическое сопряжение: щелевые соединения. Дендритные потенциалы действия, обусловленные регенеративными натриевыми и кальциевыми токами в клетках. Мембранный потенциал в аксоне кальмара.
реферат [12,3 K], добавлен 26.10.2009Кальциевые потенциалы действия. Описание процессов активации и инактивации каналов. Вклад открытых калиевых каналов в реполяризацию. Результаты экспериментов на аксоне кальмара с фиксацией потенциала. Роль кальция и натрия в возбуждении мембраны клетки.
контрольная работа [140,6 K], добавлен 26.10.2009Среды обитания, освоенные живыми организмами в процессе развития. Водная среда обитания – гидросфера. Экологические группы гидробионтов. Наземно-воздушная среда обитания. Особенности почвы, группы почвенных организмов. Организм как среда обитания.
реферат [261,2 K], добавлен 07.06.2010Среда обитания, особенности питания и размножения утконоса - водоплавающего млекопитающего отряда однопроходных, обитающего в Австралии и единственного современного представителя семейства утконосовых. Строение тела и особенности метаболизма животного.
презентация [125,3 K], добавлен 21.10.2014Микроорганизмы: виды, строение, места обитания, история открытия, типы питания. Ферменты, с помощью которых осуществляются процессы их питания и дыхания. Химический состав, особенности питания, подвижность бактерии. Особенности размножения вирусов.
презентация [2,0 M], добавлен 30.11.2011Биологические особенности ондатры, ее внешнее описание и промеры. Условия обитания, численность, особенности питания и размножения, поведение в различное время суток. Бонитировка охотничьих угодий района по ондатре. Строение и топография шкурок ондатры.
дипломная работа [10,2 M], добавлен 23.01.2010Гигантские кальмары — самые крупные из ныне живущих головоногих моллюсков. Размеры моллюска, попавшего в трал новозеландского научно-исследовательского судна. Голубая кровь кальмаров. Монстр по прозвищу Кракен. Массовые нападения плотоядных кальмаров.
презентация [882,2 K], добавлен 26.02.2013Биологические особенности африканской ахатины. Главные особенности размножения, содержания и разведения улиток в домашних условиях. Органы чувств и осязания ахатин. Оценка степени альтернативности улиток в сравнении с другими домашними животными.
презентация [1,1 M], добавлен 03.02.2014Среда обитания белого волка. Особенности его размножения, питания и охоты. Социальное поведение и иерархические отношения внутри стаи. Полярный волк как единственный подвид, который до сих пор обитает на всей территории, которая была доступна его предкам.
реферат [17,1 K], добавлен 12.06.2012Среды обитания моллюсков: морские и пресноводные водоемы. Классификация: осьминоги, кальмары, водные и наземные улитки. Характеристика размеров, строения тела и покровов, нервной, кровеносной и пищеварительной систем. Биологическое значение моллюсков.
презентация [2,2 M], добавлен 16.11.2010Обзор разнообразия животного мира лесов. Описание привычек, особенностей питания, размножения, ареала обитания и основных характеристик наиболее распространенных видов лесных зверей: медведя, волка, лисы, зайца, кабана, белки, лося, ежа, косули, оленя.
презентация [1,0 M], добавлен 12.11.2010Внешний вид дождевого червя, способ питания и движения, органы чувств. Метамерное внутреннее строение: дыхательная, кровеносная, выделительная, нервная системы, органы размножения. Класс пиявок, отличительные признаки, среда обитания и способ питания.
курсовая работа [925,0 K], добавлен 14.07.2010Биологическая характеристика симы, среда её обитания, образ жизни и этапы эмбрионального развития. Управление половыми циклами у рыб разными методами. Биологические основы кормления, транспортировка икры, личинок, молоди и взрослых особей лосося.
курсовая работа [915,8 K], добавлен 15.01.2014Определение среды обитания и характеристика ее видов. Особенности почвенной среды обитания, подбор примеров организмов и животных ее населяющих. Польза и вред для почвы от существ, обитающих в ней. Специфика приспособления организмов к почвенной среде.
презентация [24,5 M], добавлен 11.09.2011Общая характеристика типа кишечнополостных и некоторых представителей его классов: гидроидные, сцифоидные и коралловые полипы. Особенности строения и жизнедеятельности гидры как низшего многоклеточного животного, ее внешний вид и среда обитания.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 14.07.2010Классы иммуноглобулинов и их функции, принципиальная особенность, нейтрализующее действие в минимальных концентрациях. Процесс рекомбинации генов, кодирующих легкие и тяжелые цепи иммуноглобулинов. Конфигурация Т-клеточных рецепторов, виды генов.
реферат [35,6 K], добавлен 02.04.2016Классификация иглокожих. Морские ежи: историческая справка. Особенности внешнего строения морских ежей. Характеристика внутреннего строения организма. Особенности размножения. Места обитания, способы выживания. Морские ежи как объект промысла.
реферат [9,3 K], добавлен 18.10.2007Изучение особенностей расселения (естественного места обитания), поведения, питания и размножения оленей и опоссумов. Характерные черты брачных игр и ухода за потомством. Виды оленей: благородный, беломордный. Виды опоссумов: мышиный и обыкновенный.
презентация [5,6 M], добавлен 19.02.2011Понятие увеличительных приборов (лупа, микроскоп), их назначение и устройство. Основные функциональные и конструктивно-технологические части современного микроскопа, используемого на уроках биологии. Проведение лабораторных работ на уроках биологии.
курсовая работа [3,8 M], добавлен 18.02.2011
