Где живет морская звезда. Морские звезды

Строение и физиология

Для взрослых иглокожих характерна радиальная и обычно пятилучевая симметрия тела , в то время как их личинки - билатерально-симметричные . Таким образом, иглокожие обладают вторично-приобретённой радиальной симметрией тела. Все иглокожие проходят пятилучевую стадию развития, даже если в итоге вновь приобретают двустороннюю симметрию (морские огурцы, неправильные морские ежи). Многие морские лилии и некоторые морские звёзды обладают большим количеством рук , обычно кратным пяти. У некоторых офиур (Gorgonocephalus arcticus ) руки ветвятся, образуя сложную древовидную структуру.

У взрослого иглокожего различают оральную сторону, на которой находится рот , и противоположную аборальную сторону, на которой обычно располагается анальное отверстие . Оральная сторона активно передвигающихся морских звёзд, офиур и морских ежей обращена к субстрату, по которому животное ползёт. Тело морских огурцов вытянуто в орально-аборальном направлении: на одном его конце располагается рот, а на другом - анус. Морские лилии ведут сидячий образ жизни , прикрепляясь к субстрату аборальной стороной.

Лучи (руки) иглокожего животного называются радиусами . На оральной стороне каждого радиуса обычно расположены амбулакральные ножки, с помощью которых животное передвигается. Напротив радиусов находятся интеррадиусы . Внешнюю радиальную симметрию животного нарушает мадрепоровая пластинка, располагающаяся на одном из интеррадиусов.

Размеры иглокожих варьируют от нескольких миллиметров до метра , а у некоторых вымерших видов - даже до 20 м. Тело морских звёзд и офиур имеет пятиугольную или звёздчатую форму, морских ежей - шарообразную, сердцевидную (сердцевидный морской ёж Echinocardium cordatum ) или дисковидную (плоские морские ежи) форму, у голотурий тело бочонковидное или червеобразное, а у морских лилий напоминает цветок .

Покровы и скелет

Окраска иглокожих разнообразна

Иглокожие, в отличие от всех других животных, могут обратимо менять жёсткость своих покровов и соединительной ткани. Они обладают соединительной тканью, способной изменять свою жёсткость, - так называемой мутабельной соединительной тканью. Крайние значения жёсткости различаются как лёд и вода. Когда морская звезда изгибается дугой над жертвой (например, моллюском), она придаёт жёсткость своей соединительной ткани и её лучи становятся опорой для амбулакральных ножек, которые прикрепляются к створкам моллюска. После принятия пищи соединительная ткань размягчается, становится эластичной, морская звезда распрямляется. Морские ежи , изменяя жёсткость соединительной ткани, могут фиксировать положение игл, которые используются для отражения хищников или для заякоривания в расщелинах скал. В стрессовых условиях офиуры и голотурии спонтанно отторгают (аутотомируют) лучи или выбрасывают внутренние органы с помощью местного размягчения соединительной ткани. В крайних случаях, когда некоторые голотурии извлекаются из воды на воздух, их тело полностью размягчается, растекается и животное погибает. Хотя покровы иглокожих содержат мышцы, нервы и другие типы клеток, жёсткость меняет именно внеклеточный матрикс соединительной ткани. В этом матриксе имеются окончания нервных клеток, причём, вероятно, существует два типа нервов: действие одних делает матрикс жёстким, действие других размягчает его. На жёсткость матрикса влияет изменение концентрации Ca 2+ и других катионов. В целом увеличение концентрации Ca 2+ придаёт матриксу жёсткость, а уменьшение - размягчает его. Ca 2+ может участвовать в образовании мостиков между макромолекулами в матриксе.

Пищеварительная система

Морская звезда может раскрыть раковину двустворчатого моллюска и переварить его прямо в ней

Полость тела заполнена целомической жидкостью, содержащей многочисленные амёбоидные клетки. Эти клетки поглощают продукты жизнедеятельности и чужеродные тела и выходят из тела через покровы. Таким образом, они выполняют выделительную и иммунную функции.

Амбулакральная система

С помощью амбулакральных ножек морской ёж передвигается

Мадрепоровая пластинка

Перигемальная и кровеносная системы

Перигемальная система - это совокупность каналов и полостей (синусов), окружающих кровеносную систему животного. Кровеносная система слабо развита и представляет собой систему полостей в соединительной ткани (лакун), не имеющих эндотелиальной выстилки . В каждом луче находятся два радиальных перигемальных канала , в перегородке между которыми располагается радиальный кровеносный сосуд . Радиальные сосуды впадают в оральное кровеносное кольцо , лежащее в перегородке между двумя кольцевыми перигемальными каналами . Половой синус окружает аборальное кровеносное кольцо и половой столон. Два кровеносных кольца связаны осевым органом , окружённым левым и правым осевыми синусами .

Осевой комплекс

В одном из интеррадиусов иглокожих расположен осевой комплекс органов. В его состав входят органы из разных систем :

• Каменистый канал, соединяющий кольцевой амбулакральный канал с мадрепоровой пластинкой;
• Осевой орган, внутри которого располагается сеть кровеносных сосудов ;
• Левый осевой синус - часть целома, соединяющая внутренний кольцевой перигемальный канал с правым осевым синусом;
• Правый осевой синус, способный ритмически сокращаться и этим содействовать движению крови в сосудах, то есть выполняющий функции сердца ;
• Половой синус - участок целома, содержащий половой тяж, который состоит из незрелых половых клеток .

Нервная система

Филогенетическое происхождение

Ископаемые морские лилии

Общим предком всех Вторичноротых было билатерально-симметричное свободноживущее животное с тремя парами целомических мешков. На это указывает наличие стадии развития, сходной у всех Deuterostomia . У иглокожих данной стадии соответствует личинка диплеврула. Появление первых иглокожих связано с переходом этого гипотетического предка к сидячему образу жизни и приобретением им радиальной симметрии.

Древнейшие представители иглокожих относятся к классу Carpoidea . Они жили с кембрия и до нижнего девона . Вели сидячий образ жизни, но ещё не обладали радиальной симметрией. Тело было покрыто пластинками, рот и анус размещались на стороне, обращённой от субстрата. Внутренние органы располагались асимметрично. У представителей класса Cystoidea (шаровики) вокруг рта появились радиальные амбулакральные бороздки, предназначенные для собирания пищи из толщи воды. От шаровиков ведут начало остальные Pelmatozoa : класс Blastoidea (морские бутоны), для которого характерно мощное развитие членистых рук, современные морские лилии и класс Edrioasteroidea , в составе которого появились свободноживущие виды. Первые Eleutherozoa , сочетающие особенности современных морских звёзд, офиур и морских ежей, относились к классу Ophiocistia . От них и произошли современные представители подтипа. Голотурии, которые сохранили ряд примитивных признаков (мадрепоровая пластинка и гонопор на оральной стороне, одна гонада), ведут своё происхождение непосредственно от шаровиков.

Иглокожие хорошо сохраняются в ископаемом состоянии благодаря тому, что их внутренний скелет состоит из известковых склеритов.

Классификация

Тип Echinodermata (иглокожие)

• Подтип Pelmatozoa (пельматозои, прикреплённые)
  • Класс † Carpoidea - карпоидеи
  • Класс † Cystoidea - шаровики , цистоидеи, или морские пузыри
  • Класс † Blastoidea - морские бутоны, или бластоидеи
  • Класс Crinoidea - морские лилии
  • Класс † Edrioasteroidea - эдриоастеродеи
• Подтип Eleutherozoa (элеутерозои)
  • Класс † Ophiocistia - офиоцистии
  • Класс Asteroidea - морские звёзды
  • Класс Ophiuroidea - офиуры
  • Класс Echinoidea - морские ежи
  • Класс Holothuroidea - голотурии

Примечания

Использованная литература

• Биологический энциклопедический словарь под редакцией М. С. Гилярова и др., М., изд. Советская Энциклопедия, 1989.
• Зоология беспозвоночных. Догель В. А., 1981.
• Курс сравнительной эмбриологии беспозвоночных животных. Иванова-Казас О. М., Кричинская Е. Б., 1988.

Ссылки

• Virtual Echinoderm Newsletter (англ.)
• Фотографии личинок иглокожих (англ.)
• Tree of Life Web Project: Иглокожие (англ.)
• Классификация современных иглокожих (California Academy of Sciences) (англ.)
• Классификация иглокожих (University of California Museum of Paleontology) (англ.)

Морские звезды встречаются на разных глубинах; одни виды живут на глубинах в тысячи метров, другие у самых берегов, оставаясь иногда во время отлива по нескольку часов без воды. Звезды во многих отношениях выносливы, но (подобно другим иглокожим) крайне чувствительны к степени солености воды, нуждаясь в воде нормальной океанической солености (около 3%). Поэтому они отсутствуют в Черном и Балтийском морях.

Звезды могут достигать больших размеров, до 70 см и более от конца одного луча до конца луча, ему противоположного; нередко ярко и пестро окрашены. Число видов - более 1700.

Строение и физиология . Тело морских звезд имеет вид пятилучевой звезды, в которой различают центральный диск и пять лучей, или рук. Однако встречаются звезды, имеющие больше пяти лучей: с шестью (Hexaster ) или же с девятью, одиннадцатью, тринадцатью лучами и более. Особенно большое число лучей (более 30) имеют звезды из семейства Brisingidae .

Для удобства ориентировки в теле иглокожих различают, во-первых, линии, идущие от центра к концу лучей, называемые радиусами или радиальными линиями; во-вторых, линии, заканчивающиеся на краю диска между соседними лучами, которые обозначаются как интеррадиусы или интеррадиальные линии.

Тело звезды сплющено по направлению оси симметрии. В центре одной из плоских сторон помещается рот (оральная сторона), в центре другой - порошица (аборальная сторона). Животное ползает по дну ртом книзу. Ползание совершается при помощи особых отростков, амбулакральных ножек, расположенных на дне амбулакральной борозды на нижней (оральной) стороне каждого луча.

Стенка тела состоит из однослойного обычно ресничного эпителия и слоя подстилающей его соединительной ткани; под соединительной тканью залегает перитонеальныи эпителий, ограничивающий вторичную полость тела, или целом, в котором помещаются все внутренности.

В подкожной соединительной ткани развивается известковый скелет сначала в виде микроскопических телец, которые позднее сливаются в более крупные и правильно расположенные пластинки. Скелет сильнее развит на ротовой, оральной, стороне тела. В каждом луче имеются два ряда амбулакральных пластинок, которые соединены между собой попарно и прикрывают, наподобие двускатной кровли, амбулакральную борозду ротовой (оральной) стороны.

Скелет аборальной стороны представлен большей частью лишь многочисленными узкими известковыми перекладинами. Среди них в одном из интеррадиусов диска выделяется довольно крупная, иногда иначе окрашенная, чем остальной диск, мадрепоровая пластинка, пронизанная многочисленными мелкими отверстиями. От поверхности скелетных пластинок отходят шипы, небольшие известковые иглы и т. д. У некоторых звезд короткие изогнутые известковые иглы могут соединяться наподобие двух половин ножниц и образовывать так называемые педицеллярии. Педицеллярии раскрываются и захлопываются при помощи системы особых мышц. Все мышцы у иглокожих гладкие.

Пищеварительная система начинается в центре оральной стороны диска ртом, который окружен мягкой кольцевой губой. Особые органы захвата и размельчения пищи отсутствуют. Рот сообщается при помощи короткого пищевода с большим складчатым метко-видным желудком, занимающим внутренность диска. Желудок переходит в короткую и узкую заднюю кишку (часто с особой ректальной железкой), открывающуюся в центре аборальной стороны диска. От желудка в целомы лучей отходят 5 пар длинныхслепых выпячиваний, усаженных боковыми выростами. Звезды - большие хищницы. Они питаются различными беспозвоночными, но главным образом нападают на малоподвижные формы, например на двустворчатых моллюсков,морскихежейит. п . Мелкую добычузвездыглотают целиком, а для овладения крупной выворачивают через рот желудок и облекают им добычу; переваривание последней идет, таким образом, вне тела хищника. Собираясь на устричных отмелях, звезды истребляют большие количества этих моллюсков.

Нервная система примитивна. Она залегает почти целиком в наружном эпителии. Главная часть центральной нервной системы состоит из околоротового эпителиального утолщения, или нервного кольца, и из отходящих от него пяти радиальных нервов, располагающихся на дне амбулакральной борозды. Нервы доходят до конца лучей. Глубже, под этой поверхностной нервной системой, в каждом луче проходит еще двойной, более слабый глубокий радиальный нерв.

Органы чувств . Органами осязания служат амбулакральные ножки, а также пять коротких щупалец на концах лучей. У основания щупалец лежит по глазку; глазки устроены просто, по типу глазных ямок и способны определять только степень яркости света. Asteroidea , по-видимому, обладают чувством обоняния: они ползут в аквариуме за перемещаемым куском мяса и после искусственного удаления глаз.

Амбулакральная система . Движение происходит при помощи амбулакральной системы - системы каналов, наполненных водянистой жидкостью. Она начинается на аборальной стороне диска мадрепоровой пластинкой. Поры пластинки ведут в особый каменистый канал, стенки которого содержат известь. Канал спускается к оральной стороне тела и здесь впадает в околоротовой кольцевой канал, залегающий под желудком. От кольцевого канала берут начало пять радиальных амбулакральных каналов, дающих боковые веточки. Каждая веточка посылает к оральной стороне каналец ножки, который проходит между амбулакральными пластинками в одну из ножек, а внутрь тела отдает небольшую полую ампулу. Амбулакральные ножки - полые, очень растяжимые мускулистые выросты, снабженные на свободном конце маленькой, присоской. Ножки сидят в 2 или 4 ряда на дне амбулакральных борозд лучей. Движение осуществляется следующим способом. Вытянувшиеся ножки пристают присосками к субстрату. Затем мускулатура ножек сокращается, жидкость из ножек выталкивается в соответствующие ампулы, а сами ножки сильно укорачиваются. В результате животное несколько подтягивается на присосавшихся ножках по направлению движения. Далее ножки отцепляются от субстрата, сокращением ампул в них вновь вгоняется жидкость, они вытягиваются в сторону движения, снова присасываются ко дну и т. д.

Скорость движения морских звезд (так же, как и других иглокожих) невелика: морская звезда проползает не более 5-8 см в минуту.

Органы дыхания. Амбулакральная система играет некоторую роль и в дыхании звезд, но главными органами дыхания служат кожные жабры. Это короткие тонкостенные выпячивания стенки тела, в которые заходит продолжение целома. Они имеются главным образом на аборальной стороне животного, а также по бокам амбулакральной борозды. Через стенки жабр кислород, растворенный в морской воде, диффундирует в целомическую жидкость. Последняя прозрачна, бесцветна и содержит многочисленные амебоидные клетки.

Кровеносная система. Внутри перегородки, залегающей в перигемальных каналах, помещаются лакуны кровеносной системы. Они объединяются околоротовым кольцом. Кроме того, имеется и аборальное кровеносное кольцо, связанное посредством так называемого осевого органа с околоротовым.

В отличие от перигемальной системы, выстланной перитонеальным эпителием, кровеносная система представляет собой систему просветов в соединительной ткани (лакун), лишенных собственной эпителиальной выстилки. Жидкость накапливается главным образом за счет поступления из стенки кишечника питательных веществ в располагающиеся здесь лакуны. Таким образом она соответствует не столько крови, сколько лимфе высших позвоночных, т. е. разносит по телу питательные вещества.

Выделение. Специальные органы выделения отсутствуют. Значительная часть образующихся в теле продуктов обмена веществ выводится наружу при помощи амебоидных клеток, рассеянных в жидкости, наполняющей все полости тела. При впрыскивании в целом мелко растертой туши амебоциты нагружаются зернами краски и выходят из тела через его покровы. При этом они избирают наиболее тонкие участки стенки тела, а именно кожные жабры; через них выходят целые скопления амебоидных клеток, нагруженных тушью и нормальными продуктами выделения. Часть экскретов прямо откладывается в коже и других тканях в виде скоплений желтых зерен и т. п. Запас амебоидных клеток в организме необходимо постоянно пополнять. Для этой цели служат особые лимфатические органы: тидемановы железы и осевой орган.

Половая система устроенапросто. Морские звезды раздельнополы. Половые железы имеют вид ветвистых гроздевидных мешочков, залегающих попарно в основании лучей и открывающихся наружу при помощи коротких каналов между лучами. Половые продукты выводятся в окружающую воду, где и происходит оплодотворение.

Морские звезды обладают высокоразвитой способностью к регенерации. На месте оторванного луча вырастает новый. Отрезанный луч некоторых звезд способен восстановить на поврежденном конце новую звезду. У некоторых звезд (Linckia ) процесс распадения животного на отдельные лучи и последующей регенерации совершается самопроизвольно, так что способность к регенерации приводит к бесполому размножению.

Классификация и распространение. Класс Морские звезды, включающий 3 отряда, имеет практически всесветное распространение. Морские звезды заселяют все участки Мирового океана с нормальной океанической соленостью, но особенно богато они представлены в тропических водах: в прибрежных зонах, на отмелях и банках, на коралловых рифах и т. п. Звезды объедают полипов, а омертвевшие участки рифов подвергаются быстрому разрушению под действием прибоя. Довольно широко этот отряд представлен в умеренных и северных областях земного шара, где обычны многолучевые звезды из семейства Solasteridae . В дальневосточных морях часто встречается образующая большие скопления на отмелях Patiria - синяя с оранжевыми пятнами звезда, имеющая форму пятиугольника со слегка вогнутыми краями. В этих же районах распространены и представители третьего отряда - Forcipulata , обладающие очень гибкими лучами и характерными педицелляриями, состоящими из трех подвижно сочлененных скелетных элементов.

Литература: А. Догель. Зоология беспозвоночных. Издание 7, переработанное и дополненное. Москва "Высшая школа", 1981

Большинство морских звезд имеют грубый глаз на кончике каждой стрелы. Эти составные глаза содержат несколько линз (ommatidia), каждая из которых создает один пиксель общего изображения, которое видит это существо. Тропические морские звезды способны видеть своими глазами грубые изображения, которые позволяют животным оставаться ближе к дому.

Ученые выяснили, что некоторые виды глубоководных морских звезд, обнаруженные на глубине до 1 км под поверхностью воды, куда не проникает солнечный свет, могут видеть, несмотря на темноту. Большинство видов, которые могут видеть в темных глубинах океана, обладают более чувствительными глазами, но видят более грубые образы. Эти же морские звезды, похоже, различают предметы отчетливее, чем их тропические коллеги, живущие на светлой отмели.

Ученые предлагают разные объяснения этому. Некоторые виды, по-видимому, четко видят в горизонтальном направлении, но менее отчетливо – в вертикальном, что абсолютно справедливо для организма, который лежит на морском дне. У других видов, по всей видимости, меньше возможностей обнаруживать изменения в том, что они видят, с течением времени.

Два этих вида также биолюминесцентные, то есть способны производить короткие вспышки света на поверхности своего тела. Комбинация этих световых вспышек и способность ясно видеть позволяет этим глубоководным морским звездам общаться с потенциальными партнерами.

Регенерация

Голодные хищники, крабы или рыбы, могут откусывать морским звездам стрелы. Если развязывается борьба, некоторые виды морских звезд добровольно теряют свои конечности, чтобы остальное тело могло сбежать. Более того, они могут регенерировать целую конечность. Если вы найдете морскую звезду, у которой одна стрела меньше остальных, велика вероятность, что это новая конечность.

На морской воде

У морских звезд нет обычного набора мышц. Вместо этого они двигаются при помощи морской воды, которая находится под давлением в сосудистой системе их тел. Они втягивают морскую воду через поры, затем она проходит через внутренние каналы в конечности, а те уже приводят в движение тысячи трубчатых «ножек».

Мышцы и клапаны внутри каждой трубочки сдавливают воду, что позволяет им растягиваться и втягиваться, создавая движения как во время ходьбы ногами, но умноженные в сотни раз. В конце каждой трубчатой ножки находится крошечная присоска, которая может прилипать к поверхностям и помогает звездам разгоняться.

Выброс желудка

Морские звезды – чрезвычайно эффективные хищники морского дна, питающиеся широким спектром продуктов – мидии, моллюски, устрицы. Они подкрадываются к своей добыче и используют ножки, чтобы одновременно захватить добычу и прижать ее к морскому дну.

Если добыча будет достаточно маленькой, морская звезда проглотит все животное, раздув свой желудок, расположенный в центре. Удерживая позицию смертельной хватки, морская звезда постепенно растворит съедобные мягкие ткани, используя ферменты внутри желудка, а затем выбросит несъедобные твердые части раковины.

Но если жертва будет слишком велика, чтобы поместить ее в желудок, морская звезда попытается сперва раскрыть створки раковины, а затем втолкнуть свой живот в щель, чтобы он мог разрушить мягкую ткань внутри жертвы и переварить ее прямо в ее домике, словно высосав через соломинку.

Морские звезды восхитительны!

Морские звёзды - ветераны морского дна, они появились более 450 миллионов лет назад, опередив многие формы современных обитателей подводных глубин. Они относятся к классу Иглокожих, являясь родственниками морским огурцам, офиурам, морским лилиям, голотуриям, морским ежам, - в настоящее время их насчитывается около 1600 видов, имеющих звездообразную или пятиугольную форму.

У морской звезды, несмотря на её малоподвижность и отсутствие головы как таковой, прекрасно развиты нервная и пищеварительная системы. А почему, собственно, «иглокожие»? Всё дело в жёсткой коже морской звезды - с внешней стороны она покрыта короткими иголками или шипами. Условно этих причудливых созданий можно разделить на три группы: обыкновенные морские звёзды; перьевые звёзды, получившие название за извивающиеся лучи (до 50!), и «хрупкие» звёзды, отбрасывающие свои лучи в случае опасности.

Правда, для этого животного не составит труда отрастить себе новые, а из каждого луча вскоре появятся новые звёзды. Как это возможно? - Благодаря характерной особенности строения звезды - каждый из её лучей устроен одинаково, и содержит: два пищеварительных выроста желудка, выполняющих функцию печени красное глазное пятно на кончике луча, защищённое кольцом из иголок радиальные пучки нервов органы обоняния (они же присоски и способ передвижения), расположенные в бороздке на брюшной стороне папулы - кожные жабры в виде тонких коротких ворсинок, расположенные на спине и производящие газообмен отростки половых органов (обычно по две гонады на каждом луче) скелет, состоящий из продольного ряда позвонков внутри, и сотен известковых пластинок с шипами, покрывающих кожу и соединенных мышцами, что не только защищает животное от повреждений, но и делает её лучи весьма гибкими. Тела морских звёзд на 80% состоят из карбоната кальция.

Таким образом, каждый луч морской звезды, оказавшись отделённым от её тела, вполне жизнеспособен и быстро регенерирует. Ну а, соединённые воедино, лучи образуют в центре животного замкнутые системы: пищеварительная система переходит в желудок из двух отделов и открывается диском в форме пуговицы, который выполняет функцию рта; пучки нервов объединяются в нервное кольцо. Главная система морской звезды, которую мы намеренно оставили «на десерт» - амбулакральная. Так называют водно-сосудистую систему, служащую иглокожим одновременно для дыхания, выделения, осязания и движения, вместе с мышцами обеспечивая опорно-двигательную функцию. От околоротового кольца в каждый луч отходят каналы, от них, в свою очередь, боковые ветви к сотням цилиндрических трубочек на поверхности тела - амбулакральным ножкам, содержащим специальные ампулы и завершающимся присосками. Отверстие на спине, называемое мандреопоровой пластинкой, служит для соединения этой системы с внешней водной средой.

Так как же работает амбулакральная система? - Она наполнена водой под небольшим давлением, которая, попадая через мандреопоровую пластинку в околоротовой канал, разделяется на пять каналов лучей и заполняет ампулы у основания ножек. Их сжатие, в свою очередь, наполняет ножки водой и растягивает их. При этом присоски ножек прикрепляются к разным предметам морского дна, - а затем резко сокращаются,- амбулакральные ножки укорачиваются, и таким образом тело животного перемещается плавными рывками.

Морские звёзды являются прожорливыми хищниками, хотя есть исключения в виде травоядных видов, питающихся водорослями и планктоном. А вообще любимыми деликатесами этих животных слывут моллюски, мидии, устрицы, гребешки, литорины, морские уточки, рифообразующие кораллы и разные беспозвоночные. Добычу звезда находит по запаху. Обнаружив моллюска, она присасывается двумя лучами к одной створке раковины, тремя оставшимися - к другой створке, - и начинается многочасовая борьба, которую морская звезда всегда выигрывает. Когда моллюск устаёт, и створки его жилища становятся податливыми, хищница распахивает их и буквально набрасывает на жертву свой желудок, выворачивая его наружу! К слову, переваривание пищи так и происходит вне тела животного. Некоторые морские звёзды даже способны выкапывать прячущуюся в песке добычу.

Что касается размножения, то в большинстве своём морские звёзды делятся на самцов и самок. Оплодотворение происходит в воде, после чего образуются свободноплавающие личинки, называемые брахиоляриями. В отличии от взрослых особей, их строение подчинено законам симметрии, и включает в себя ресничный шнур, необходимый для сбора пищевых частиц (исключительно одноклеточные планктонные водоросли), желудок, пищевод и заднюю кишку. Обычно личинки плавают вблизи взрослой особи морской звезды того же вида - и после нескольких недель, под действием её феромонов, с ними проходит метаморфоз: закрепившись на дне, они превращаются в крохотных (0,5 мм в диаметре), но уже пятизвеньевых морских звёзд. А дать потомство эти малыши смогут только через два-три года. Если личинки выполняют функцию расселения видов, и дрейфуют на большие расстояния, они способны задержать своё превращение во взрослых особей и не оседать на дно несколько месяцев - при этом они могут вырасти до девяти см в длину. Есть среди морских звёзд и гермафродиты - свою молодь они вынашивают в специальной выводной сумке или полостях на спине.

Беря во внимание большую численность морских звёзд, понятно, что они влияют и на рост популяций видов, на которые охотятся. На них же не рискует охотится никто, так как в их телах содержаться крайне ядовитые вещества - астериосапонины. Будучи практически неуязвимыми, морские звёзды находятся у вершины морской пищевой пирамиды, и поэтому продолжительность их жизни может достигать 30 лет. Если верить учёным, то эти ярко окрашенные легендарные обитатели морей так же вносят весомый вклад в процесс утилизации углекислого газа, производимого в том числе и промышленными объектами планеты, - их доля составляет около 2% CO2, тоесть более 0,1 гигатонн углерода в год, что для таких, казалось бы, небольших существ, согласитесь, совсем не слабо!

Морские звезды - животные с необычной формой тела, благодаря которой они обратили на себя внимание людей еще в античные времена. Морские звезды относятся к типу Иглокожих, в котором они выделены в отдельный класс, насчитывающий почти 1600 видов. Ближайшими родственниками этих беспозвоночных являются очень похожие на них офиуры, или змеехвостки, а более дальними голотурии и морские ежи.

Морская звезда фромия элегантная (Fromia monilis).

Главная отличительная черта морских звезд это, конечно же, форма тела. В целом тело морских звезд можно разделить на центральную часть - диск, и боковые выросты, которые принято называть лучами или руками. Этим животным свойственна радиальная симметрия, поэтому их тело поделено на симметричные сектора, число которых обычно равняется пяти. Впрочем, среди морских звезд есть организмы с большим числом осей симметрии: у некоторых видов их число может достигать 6-12 и даже 45-50.

Девятирукая морская звезда солястер (Solaster endeca).

Каждый сектор, соответственно, включает в себя часть центрального диска и руку. Казалось бы, такое однотипное строение должно выливаться в однообразие этих живых организмов. Но как раз форма тела у морских звезд очень изменчива. Во-первых, сильно варьирует относительная длина и толщина лучей: у одних видов они вытянутые и тонкие, у других имеют треугольную форму, резко сужающуюся к концу, у третьих лучи настолько коротки, что практически не выступают за края центрального диска. Звезды последнего типа имеют очень высокий центральный диск, поэтому напоминают подушки. Таким образом у большинства видов морских звезд длина лучей больше диаметра центрального диска в 3-5 раз, у самых длинноруких в 20-30 раз, а у подушковидных стремится к нулю.

Этот яркий пуфик на морском дне на самом деле морская звезда кульцита новогвинейская (Сulcita novaeguineae).

Во-вторых, морские звезды отличаются фактурой поверхности и окраской. Здесь разнообразие просто не поддается описанию - гладкие, шипастые, колючие, шероховатые, бархатистые, мозаичные; одноцветные и рисунчатые, яркие и блеклые. Цветовая гамма этих животных включает практически все цвета, но чаще всего встречаются различные оттенки красного, реже синий, бурый, розовый, фиолетовый, желтый, черный цвета. Бледные морские звезды обычно живут на глубине, а мелководные виды яркие.

Это та же самая новогвинейская кульцита, но другой окраски.

На первый взгляд морские звезды кажутся примитивными, ведь у них нет сколько-нибудь заметных органов чувств, мозга, слабо дифференцированы внутренние органы, но эта простота обманчива.

Морская звезда линкия (Linckia laevigata) ярко-синего цвета, ее лучи похожи на сосиски.

В первую очередь следует отметить, что у морских звезд есть внутренний скелет. У них нет позвоночника и отдельных костей, но есть множество известковых пластинок, соединенных друг с другом в ажурную систему.

Ажурные сплетения скелетных элементов на поверхности морской звезды.

У молодой морской звезды скелетные элементы спрятаны под кожными покровами, но со временем кожа над некоторыми известковыми шипами стирается и они становятся видны снаружи. Именно эти шипы придают морским звездам колючий вид.

Шипы на поверхности морской звезды покрыты кожей, но часть из них уже обнажилась и имеет блестящую поверхность.

Кроме того на верхней стороне тела у многих видов могут быть видны известковые пластинки, слитые воедино или формирующие сеть.

Причудливый узор, образованный кожными и скелетными элементами морской звезды.

Наконец, третий элемент, влияющий на внешний вид морской звезды это педицеллярии. Педицеллярии - это видоизмененные иглы, похожие на крохотные щипчики. В жизни морской звезды они играют важную роль, с их помощью она очищает верхнюю сторону тела от мусора и песка. Все скелетные элементы связаны между собой мышцами, поэтому после гибели морской звезды ее остов рассыпается на известковые пластинки и от животного не остается и следа.

Морская звезда акантастер, или терновый венец (Acanthaster ellisii) имеет колючие и ядовитые шипы.

Мышечная система у морских звезд развита сравнительно слабо. В каждом луче есть мышечный тяж, который может изгибать луч вверх, этим, собственно, мышечные движения звезд и ограничиваются. Но не ограничивается подвижность вообще. Морские звезды могут ползать, рыть, изгибаться, плавать, но делают они это не с помощью мышц.

Морские звезды гребешковые патирии (Patiria pectinifera) карабкаются по водорослям.

У этих животных есть особая система организма - амбулакральная. По сути эта система представляет собой каналы и полости, соединенные вместе и наполненные жидкостью. Морская звезда может перекачивать эту жидкость из одной части системы в другую, благодаря чему ее части тела изгибаются и движутся. Центральной деталью этой системы являются амбулакральные ножки - крохотные слепые выросты амбулакральных каналов на нижней стороне морской звезды. Каждая ножка движется независимо от других, но их действия всегда согласованы. С помощью этих микроскопических элементов морская звезда способна творить чудеса. Например, она способна взобраться по вертикальной поверхности, может прилипнуть надолго к стеклу аквариума, может встать на дыбы, вспучившись словно разъяренный кот, а может, ухватившись двумя лучами, раздвинуть створки раковины моллюска. И все это проделывает животное практически лишенное мозга и глаз!

На нижней стороне луча видны полупрозрачные амбулакральные ножки.

Справедливости ради стоит отметить, что кое-какие органы чувств у морских звезд все же есть. Это глазки, расположенные на концах каждого луча. Глазки очень примитивные и различают только свет и темноту, предметы морские звезды не видят. Морские звезды способны улавливать химические вещества (аналог нюха), только вот чувствуют они их по-разному. Одни виды очень чувствительны и могут несколько дней подряд ползти к приманке на запах, другие могут проползти мимо жертвы в паре сантиметров и не учуять ее. Очень развито у морских звезд осязание, они стараются избавится от песка, который засыпает их сверху, а также всегда стремятся ощупывать себе дорогу с помощью небольших щупалец на конце каждого луча. Осязание подсказывает морской звезде с кем она столкнулась - жертвой или хищником. Мозг морской звезде заменяет группа слабо связанных между собой клеток. Удивительно то, что несмотря на такое примитивное строение нервной системы морские звезды могут вырабатывать элементарные условные рефлексы. Например, особи, которых часто ловили сетями, стали выбираться из них быстрее, чем те, которых поймали впервые.

На конце луча морской звезды астеродискуса (Asterodiscus truncatus) виден оформленный глазок. Сам луч покрыт рельефными известковыми пластинками.

Еще одной сильной, в прямом и переносном смысле слова, системой у морских звезд является пищеварительная. Рот у этих животных расположен в центре диска на нижней стороне тела, а крошечное анальное отверстие - на спине. Кстати, пользуются морские звезды им редко (у некоторых видов оно вообще зарастает), предпочитая удалять непереваренные остатки пищи через рот. Желудок этих беспозвоночных имеет выросты, простирающиеся в лучи, в них откладываются запасы питательных веществ на случай голода. А голодают морские звезды регулярно, так как во время размножения прекращают питаться. Желудок у многих видов может выворачиваться наружу через ротовое отверстие, причем растягивается он как резина, принимая любую форму. Благодаря растяжимому желудку морская звезда может переварить добычу, превышающую ее в размерах. Известен случай, когда морская звезда луидия проглотила настолько крупного морского ежа, что погибла, не сумев выплюнуть его остатки.

Посредине центрального диска фромии монилис видно крошечное анальное отверстие.

Другие системы организма развиты у морских звезд слабо. Дышат они через специальные выросты кожи на верхней, омываемой морскими течениями, стороне тела. Жабр и легких у них нет, поэтому морские звезды чувствительны к недостатку кислорода. Также не выносят они и опреснения воды, поэтому встречаются только в морях и океанах. Размеры этих животных колеблются от 1-1,5 см у миниатюрной шаровидной звезды подосферастера до 80-90 см у морской звезды фрейеллы.

Название этой морской звезды говорит само за себя — фромия элегантная (Fromia elegans).

Морские звезды имеют глобальное распространение. Встречаются они повсеместно во всех морях и океанах от тропиков до полюсов. Конечно, в теплых водах видовое разнообразие выше, чем в холодных. Большинство видов предпочитает жить на мелководьях, некоторые даже оказываются на берегу во время отливов. Но среди этих животных есть и глубоководные виды, включая и такие, которые живут на глубинах свыше 9 км!

Морские звезды на мелководье.

Морские звезды большую часть времени ползают по дну. Делают они это очень неспешно, привычная скорость особи среднего размера - 10 см в минуту, но морская звезда может и «поторопиться» со скоростью 25-30 см в минуту. При необходимости эти животные взбираются на камни, кораллы, водоросли. Если морская звезда падает на спину, то она тут же переворачиваются брюшной стороной вниз. Для этого животное изгибает два луча так, чтобы амбулакральные ножки с нижней стороны прикоснулись к грунту, а затем морская звезда выворачивает тело и принимает привычное положение. Некоторые виды способны даже неуклюже плавать на небольшие расстояния. Морских звезд можно назвать оседлыми животными, их меченье показало, что они не удаляются более чем на 500 м от места первоначального вылова.

Морская звезда зернистый кориастер (Coriaster granulatus) похожа на сдобную булочку.

Несмотря на внешнюю примитивность и кажущуюся беспомощность морские звезды грозные хищники. Они довольно прожорливы и никогда не отказываются от добычи, за исключением периода вынашивания икры. Только глубоководные виды питаются илом, из которого они извлекают пищевые частицы, условно «нехищными» можно назвать и морских звезд кульцит, которые предпочитают объедать обрастания на кораллах. Все остальные виды активно охотятся на других животных.

Отнюдь не романтические отношения связали эту пару: морская звезда солястер (Solaster dawsoni) поедает колючую гиппастерию (Hippasteria spinosa).

Большинство морских звезд непревередливы, они поедают все, что способны удержать своими руками и до чего достанет их «резиновый» желудок, не брезгуя и падалью. Некоторые виды могут питаться только определенным видом корма: губками, кораллами, брюхоногими моллюсками.

Морская звезда пентагонастер хорошенький (Pentagonaster pulchellus), которую еще называют бисквитной морской звездой за форму тела, напоминающую печенье.

Излюбленной добычей морских звезд являются такие же как и они сами малоподвижные животные - морские ежи и двустворчатые моллюски. Морского ежа звезда настигает ползком и поедает ртом. Двустворчатые моллюски имеют раковины, створки которых плотно смыкаются в случае опасности, поэтому с ними морские звезды обращаются иначе. Сначала морская звезда приклеивается двумя лучами к створкам раковины, а затем начинает их раздвигать. Нужно сказать, что амбулакральные ножки прочно приклеиваются к субстрату благодаря клейкой смазке и одна единственная амбулакральная ножка может развивать усилие до 30 г! А на каждом луче морской звезды их сотни, поэтому она, как заправский силач, раздвигает раковины с усилием в несколько килограмм. Впрочем, раздвигать створки раковины во всю ширь морской звезде не нужно, для сытного обеда ей достаточно щели в 0,1 мм! В эту поистине микроскопическую щель морская звезда выворачивает свой желудок (он может вытянуться на 10 см) и переваривает моллюска в его же собственном доме.

Морская звезда астерия (Asterias rubens) тянет руку к моллюску.

Большинство морских звезд раздельнополы, очень немногие виды имеют одновременно и мужские и женские половые железы. Половые железы расположены попарно у основания каждого луча. У морской звезды астерины молодые особи сначала мужского пола, а затем меняют его на женский. Особое исключение составляет морская звезда офидиастер, у которой самцов нет вообще! Самки этого вида откладывают икру без оплодотворения, такое размножение называется партеногенез. Во время спаривания самцы и самки соединяют свои лучи и выметывают в воду сперму и икринки. Количество икринок зависит от типа развития личинки и колеблется от 200 у тех видов, которые вынашивают потомство, и до 200 миллионов у видов со свободноплавающими личинками.

Спаривание морских звезд.

Личинки морских звезд бывают трех типов. У одних видов из икринки вылупляется свободноплавающая личинка, которая кормится микроскопическими водорослями, а затем прикрепляется ко дну и постепенно превращается в маленькую звезду. У других свободноплавающая личинка имеет большие запасы желтка, поэтому она не питается и сразу превращается во взрослую форму. У морских звезд, обитающих в холодных водах, личинки вообще не отделяются от тела матери, а скапливаются около ее ротового отверстия или даже в особых желудочных карманах. Заботливая самка в этот период опирается только на кончики лучей, а тело выгибает куполом, под которым и находится потомство. Поскольку личинки расположены рядом с ротовым отверстием, то самка в этот период не питается. Личиночная форма наиболее подвижная в жизненном цикле морских звезд, именно в этот период молодняк может разноситься течениями на очень большие расстояния.

Личинка морской звезды имеет двустороннюю симметрию.

Помимо полового размножения морские звезды могут размножаться и бесполым путем. Чаще всего это происходит у многолучевых видов, тело животного делится при этом на две половинки, каждая из которых наращивает недостающие лучи. У остальных видов бесполое размножение может быть результатом регенерации при травматическом повреждении тела. Если морскую звезду искусственно разделить на несколько частей, то из каждой сформируется новый организм. Для восстановления достаточно даже одного луча, но обязательно необходим кусочек центрального диска. Растут морские звезды медленно, поэтому в течение долгих месяцев выглядят однобокими.

Из отрезанного луча морской звезды формируется новая особь. Такую форму часто называют кометой.

В естественной среде у морских звезд очень мало врагов, так как острые шипы, которые могут быть и ядовитыми, отпугивают крупных хищников. К тому же эти беспозвоночные при случае стараются зарываться в песок, чтобы не привлекать внимания. Чаще всего морские звезды попадают на зуб каланам и чайкам.

Чайка поймала морскую звезду.

А вот морская звезда астропектен дружит с многощетинковыми червями. На одной особи могут находить до пяти сожителей, которые предпочитают держаться на нижней стороне тела поближе ко рту звезды. Черви подбирают остатки ее добычи и даже засовывают голову в ее желудок! На морской звезде эхинастер живут гребневики особого вида, которые очищают поверхность звезды от обрастаний.

Эти яркие пятна на морской звезде лусонский эхинастер (Echinaster luzonicus) -- гребневики (Coeloplana astericola).

Люди с давних времен обратили внимание на красочных животных мелководья, но морские звезды не представляли для них никакого хозяйственного интереса. Только в Китае их иногда употребляют в пищу, в то же время попытки скармливать морских звезд домашним животным могут привести к гибели последних. Вероятно, это связано с токсинами, которые накапливают некоторые виды, поедая кораллы и ядовитых моллюсков. А вот с развитием морского хозяйства люди стали причислять этих животных к своим врагам. Выяснилось, что морские звезды часто выедают приманку в донных ловушках для крабов, а также совершают набеги на плантации по разведению устриц и морских гребешков. За несколько лет (именно столько нужно выращивать устриц) морские звезды способны уничтожить всю устричную банку. Одно время хищников пытались уничтожить, разрубая на куски, но это только увеличило их численность, ведь из каждого обрубка вырастала новая морская звезда. Затем морских звезд научились извлекать специальными тралами, и убивать кипятком.

Очень эффектная мозаичная морская звезда (Iconaster longimanus).

Самым злостным вредителем оказалась морская звезда акантастер, или терновый венец. Это очень крупное иглокожее питается исключительно кораллами, после себя терновый венец оставляет на коралловом рифе только белую безжизненную дорожку. Одно время эти звезды размножились настолько, что в буквальном смысле слова съели огромный участок Большого Барьерного рифа у берегов Австралии. Уникальное геологическое образование находилось под угрозой уничтожения. Борьбу с терновым венцом осложняло то, что его шипы ядовиты для человека, укол тернового венца причиняет жгучую боль, хотя и не смертелен. Специально обученные ныряльщики собирали острыми пиками акантастеров в мешки или вводили в тело морской звезды смертельную дозу формалина. Только таким способом удалось усмирить нашествие прожорливых хищников и спасти риф. Ныне все виды морских звезд находятся в благополучном состоянии и не нуждаются в охране.

Терновый венец поедает коралл.