Cnīdijas (cnidae) — Cnidāriju dzeloņorganellas: uzbūve un funkcija
Detalizēts raksts par cnīdijām (nematocistas, ptihocistas, spirocistas): to uzbūvi, darbības mehānismu un lomu cnidāriju dzelošanā, upuru notveršanā un ekoloģijā.
Cnīdija (lat. cnidae) ir specializēta šūnu organoīda grupa, kas raksturīga Cnidaria (dzeloņjūras) filiātei un ir galvenais līdzeklis gan upuru noķeršanā, gan aizsardzībā. Cnīdijas sastopamas gandrīz visos cnidāriju dzīves posmos un formās; tās ļauj šiem dzīvniekiem sagūstīt upuri, aizsargāties pret plēsējiem un, dažkārt, saistīties ar substrātu.
Uzbūve un izšaušanas mehānisms
Cnīdijas ir kapsulas tipa organoīdas ar iekšēju, cieši saritinātu caurulīti vai pavedienu. Tās bieži raksturo kā organelēm līdzīgas kapsulas, kurām virsmas daļā ir jutīga atveres mehānisma daļa — cnidocils (jutspuri). Pieskaroties stimulam, šis sprūds iniciē ārkārtīgi ātru izšaušanu: kapsulas vāciņš (operculum) atveras un iekšējā vijumainā caurulīte tiek izbīdīta ārā kā lēkājoša harpunas vai lentas struktūra, dažos gadījumos injicējot toksisku saturu mērķī. Šis notikums var notikt dažu mikrosekunžu laikā, padarot izšaušanu par vienu no ātrākajiem bioloģiskajiem procesiem.
Šūnas, kas ražo cnīdijas
Cnīdijas attīstās īpašās šūnās, ko sauc par cnidocītiem (vai cnidoblastiem, nematocītiem). Katras cnīdijas iekšpusē ir dobums un labi organizēta caurulīte; ārpusē ir jutīga struktūra, kas reaģē uz mehānisku vai ķīmisku stimulāciju. Pēc izšaušanas cnīdija parasti tiek nomainīta — cnidocīti tiek regulāri atjaunoti, jo viena šūna var saturēt tikai vienu orgānu.
Galvenie cnīdiju veidi
Pastāv vairākas cnīdiju grupas, no kurām trīs galvenās ir:
- Nematocista. Šis ir visizplatītākais veids, bieži sastopams, piemēram, Anthozoa. Nematocista ir harpūnai līdzīga, bieži penetrējoša struktūra, kas var ieurbties upura audos un injicēt toksīnu — tā paralizē vai nogalina upuri.
- Ptihocīda (pareizāk latviski bieži lieto pterm "ptychocysta"). Šīs cnīdijas izdala lipīgu vai saistvielu; tās izmanto, lai piestiprinātos pie substrāta vai upura, kā arī — piemēram, cauruļveida anemones — lai palīdzētu veidot caurules vai apvalkus, kuros tās dzīvo (cauruļveida anemones).
- Spirocists. Šīs cnīdijas izšauj elastīgu lentveida pavedienu, kas neinkūtrē un nesatur asu harpunu, bet apvij un pieskaras upurim, palīdzot to noturēt un ieķert ar lipīgiem elementiem.
Papildus šīm grupām daudziem cnidārijiem ir vairākas vietējās variācijas — penetrējošas (ar harpunu), rullējošas (volvent), un līmējošas (glutinant) cnīdijas — atkarībā no sugas un tās barošanās stratēģijas. Parasti vienā organismā var atrast vienu vai vairākus cnīdiju tipus.
Funkcijas un bioloģiskā nozīme
Cnīdijas pilda vairākas svarīgas funkcijas:
- Upuru sagūstīšana un paralīze — daudzas nematocistas satur neirotoksīnus, kas strauji paralizē mazos bezmugurkaulniekus vai zivis, ļaujot polipiem vai medūzām tās norīt.
- Aizsardzība pret plēsējiem — asas vai sāpīgas cnīdijas atbaida lielāku dzīvnieku uzbrukumus.
- Piesteigšanās un būvēšana — ptychocistos palīdz noteiktām sugām piestiprināties pie substrāta vai veidot aizsargājošus apvalkus.
- Konkurence un teritoriju aizsardzība — cnīdijas var tikt izmantotas pret blakus dzīvojošiem organismiem.
Ietekme uz cilvēkiem un medicīniskais aspekts
Dažu medūzu un polipu cnīdijas var ievainot vai indēt cilvēkus. Jūtīguma pakāpe atkarīga no sugas — no vieglas kairināšanas līdz dzīvībai bīstamām stāvokļiem (īpaši noteiktām kubomedūzām). Ātra pirmā palīdzība (piem., skalošana ar sālsūdeni, noņemot palikušos cnīdiju pavedienus) un specifiska ārstēšana mediķu uzraudzībā ir nepieciešama smagākos gadījumos.
Atjaunošanās, attīstība un evolūcija
Cnīdijas veidojas šūnu diferenciācijas procesā attīstības gaitā un tiek regulāri nomaiņotas. Šī specializētā funkcija ir sena evolūcijas īpašība, kas nodrošina cnidāriju lielo dažādību uzturā un aizsardzībā. Tā kā cnīdijas ir klasisks filamijas diagnostikas elements, to klātbūtne un tipu daudzveidība palīdz sistemātikā un sugu noteikšanā.
Apkopojot — cnīdijas (cnidae) ir daudzfunkcionālas un ļoti specializētas organoīdas, kas nodrošina cnidāriju spēju efektīvi uzturēties, aizsargāties un konkurēt jūras ekosistēmās.
Nematocistas izvadīšanas shēma
Aeolidiskā nūdibranša Flabellina lineata detaļa, kurā redzami tā cerāti un cnidosaki
Kleptoplastika
Dažu veidu jūras gliemeži, piemēram, nūdibranšas, uzkrāj nematocistas no sagremotām medūzām savu ceratu (ķermeņa izvirzījumu) galos. Plēsēji diezgan bieži uzglabā no upuriem iegūtas noderīgas plastīdas.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir cnida?
A: Cnida ir pamattermins, ar ko apzīmē Cnidaria dzimtas zivju dzimtas dzeloņaino aparātu. Tas ļauj dzīvniekiem noķert savu upuri, un tas ir sastopams visiem cnidarians.
J: Kādas ir dažas cnidae variācijas?
A: Pastāv trīs galvenie cnidae veidi: nematocistas, ptihocistas un spirocistas ar daudzām variācijām. Atkarībā no sugas uz organisma var būt viens vai vairāki veidi.
J: Kā darbojas nematocista?
A: Nematocista ir harpūnai līdzīga struktūra, kas notur un paralizē mazu upuri. Tā satur organellu ar dobu, vītņveida, pavedienveidīgu struktūru, un tās ārpusē ir matiem līdzīgs sprūds. Pēc pieskāriena iedarbināšanas tā kā harpūna šauj mērķī un injicē neirotoksīnus, kas to paralizē.
J: Kāda veida cnidae ir Anthozoa?
A: Anthozoa kā cnidae tips galvenokārt ir nematocistas.
J: Cik ātri nematocista izšaujas?
A: Nematocistas izšaujas ne vēlāk kā pēc dažām mikrosekundēm pēc tam, kad tās ir iedarbinātas ar pieskārienu.
J: Kura šūna ražo cnidu?
A: Šūnu, kas ražo nematocīdu, sauc dažādi par cnidocytu, cnidoblastu vai nematocytu, un tā ir ļoti specializēta tikai vienai funkcijai - radīt un izšaut dzeloņaino aparātu, kad to izraisa pieskāriens.
Meklēt