Одними из красивых животных, которых не встретить на суше, являются морские звезды. Дайверам, совершающим погружение в теплых морях часто удается полюбоваться этими необычными и интересными созданиями.
Иглокожие (Echinodermata) к которым относятся и морские звезды, представляют собой самостоятельный и весьма своеобразный тип животного мира. По строению организма они совершенно отличаются от других животных и, благодаря особенностям организации и оригинальной форме тела, издавна привлекали к себе внимание.
Иглокожие появились на Земле очень давно, более 500 млн. лет назад. Наличие известкового скелета способствовало хорошему сохранению ископаемых останков предков этих существ.
В славном и многочисленном сообществе иглокожих класс морские звезды (Asteroidea) представлен огромным разнообразием видов, отличающихся друг от друга размерами, формой тела и некоторыми отличиями в организации.
В ископаемом состоянии они известны со времен нижнего палеозоя - с ордовиковского периода, т.е. около 400 млн. лет назад. В настоящее время известно более 1500 современных видов морских звезд, которые систематизированы, примерно, в 300 родов и 30 семейств.
О количестве отрядов морских звезд между учеными часто мнения расходятся. Раньше их объединяли в три отряда - явнопластинчатые, игольчатые и педицелляриевые звезды. В настоящее время их разделяют уже на 5-9 разных отрядов в различных источниках. Думаю, что для нас с вами это не очень важно.
Морские звезды - исключительно морские животные, в пресных водоемах не встречаются. Не живут они и в сильно опресненных морях, например в Азовском или Каспийском, хотя иногда и могут быть представлены единичными угнетенными видами. Так, например, особи звезд A.rubens встречаются иногда в западной части Балтийского моря (у острова Рюген), но здесь они не размножаются, а популяция этих морских звезд поддерживается заносимыми течениями личинками. А единственная морская звезда, проникшая из Средиземного моря в Черное - Marthasterias glacialis, живет лишь в наиболее соленой его части - в районе пролива Босфор.
В морях и океанах с нормальной соленостью воды морские звезды встречаются повсеместно - от Арктики до Антарктики и, особенно многочисленны, в теплых водах морей. Глубинный диапазон обитания морских звезд тоже широк - от поверхностных слоев моря, до километровых глубин, хотя, конечно же, на больших глубинах видовое разнообразие и количество морских звезд более скудное.
В российских морях обитает около 150 видов морских звезд, которые живут, за очень редким исключением, в северных и дальневосточных морях.
Все морские звезды во взрослом состоянии ведут донный образ жизни, ползая по поверхности дна или зарываясь в грунт. Многие из морских звезд, особенно обитающие в прибрежных мелководьях - активные хищники, поедающие различными мелкими донными организмами - моллюсками, ракообразными, другими беспозвоночными, в том числе и иглокожими, и даже рыбами. Не брезгуют и падалью.
Среди глубоководных морских звезд преобладают илоядные - они используют в пищу морской грунт, извлекая из него органику. Некоторые морские звезды могут использовать в пищу планктон.
Обычно морские звезды не очень привередливы к пище и поглощают все, что могут поглотить. В рацион, например, чилийской морской звезды Meyenaster входит до 40 видов иглокожих и моллюсков.
Большинство морских звёзд обнаруживает добычу и определяет её местонахождение благодаря веществам, которые жертва выделяет в воду. Некоторые морские звёзды, обитающие на мягком дне, включая виды родов Luidia и Astropecten, способны найти зарывшуюся жертву и затем раскопать субстрат, чтобы добраться до добычи. Stylasterias forreri и Astrometis sertulifera из западного побережья Соединённых Штатов Америки, а также Leptasterias tenera - с восточного побережья - хватают небольших рыб, амфипод и крабов педицелляриями, когда жертва останавливается над морской звездой или поблизости от нее.
Интересен способ употребления морскими звездами многих видов в пищу двустворчатых моллюсков. Звезда заползает на тело такой добычи и прикрепляется к ней своими ножками на лучах, придав некоторое усилие в сторону открытия створок раковины моллюска. Постепенно мышцы моллюска, удерживающие створки раковины в закрытом состоянии устают и приоткрывают раковину. Морская звезда выворачивает наизнанку желудок и втискивает его в щель между створками, приступая к трапезе прямо внутри раковины моллюска. Пища переваривается таким образом за несколько часов.
Выворачивающийся наизнанку желудок представляет собой уникальный орган питания для многих морских звёзд. Морская звезда Patiria miniata с западного побережья Америки, например, расстилает свой желудок по дну, переваривая попадающиеся органические вещества.
Морские звезды обычно имеют более или менее уплощенное тело с центральным диском, постепенно переходящим в радиально расходящиеся от него лучи. Ротовое отверстие расположено на нижней (оральной) стороне диска морской звезды. У большинства звезд на верхней части тела находится анальное отверстие, у некоторых видов оно отсутствует вообще. Посредине нижней стороны каждого луча проходит борозда, в которой находятся множество мягких и подвижных выростов - амбулакральных ножек, с помощью которых морская звезда передвигается по дну. Типичным для морских звезд является пятилучевое строение, но встречаются звезды имеющие 6 и более лучей. Например, у солнечной морской звезды Heliaster 50 лучей.
Иногда число лучей бывает различно даже у особей одного вида. Так, у обычной в наших северных и дальневосточных морях морской звезды Crossaster papposus число лучей колеблется от 8 до 16.
Соотношение длины лучей и диаметра диска тоже бывает разным. У некоторых глубоководных морских звезд длина лучей в 20-30 раз превышает диаметр диска, в то же время, у обычной в Японском море звезды патирии (Patiria pectinifera), лучи лишь слегка выдаются за пределы диска, из-за чего звезда имеет форму правильного пятиугольника. Этих звезд еще называют бисквитными за схожесть с плоским печеньем.
Известны даже морские звезды, чей внешний облик так изменен, что трудно признать в них звезду. У обычной обитательницы коралловых рифов новогвинейской кульциты (Culcita novaeguineae) сильно вздутое тело, напоминающее по форму сильно вздутую подушку или булку. Однако такая форма тела лишь у взрослых звезд - молоденькие кульциты имеют форму правильных пятиугольников.
Обычно морские звезды, обитающие на малых глубинах, имеют очень разнообразную окраску верхней части тела. Здесь могут присутствовать самые различные цвета и оттенки спектра. Иногда расцветка бывает пятнистой и образовывать причудливый рисунок. Брюшная сторона тела морских звезд имеет более скромную окраску, обычно она бывает бледно-желтой.
Окраска звезд, обитающих на больших глубинах тоже более бледная - обычно грязно-серая или с оттенками серых цветов. Некоторые (напр. Brisinga) обладают способностью светиться.
Разнообразие окраски морских звезд зависит от пигментных включений, находящихся в клеткох кожного эпителия.
Размеры различных видов морских звезд могут варьировать от нескольких сантиметров до 1 метра. Наиболее часто дайверам встречаются морские звезды размером в 10-15 см.
Продолжительность жизни морских звезд некоторых видов может составить более 30 лет.
Органы чувств морской звезды развиты слабо и представлены красными глазными пятнами, расположенными на кончиках лучей и осязательными рецепторами, находящимися на коже.
При первом взгляде на морскую звезду прежде всего замечаешь многочисленные, расположенные на поверхности тела, элементы известкового скелета - пластинки, иглы, шипы, бугорки и т.д. Но на самом деле скелет морских звезд не наружный, как у моллюсков или членистоногих, а находится под кожным эпителием, иногда очень тонким. Известковые пластинки морских звезд не образуют единого цельного скелета, а прикреплены друг к другу с помощью соединительной ткани и мускулатуры. У морских звезд есть основной скелет, называемый опорным и различные придатки к нему - шипы, бугорки и выросты, имеющие защитную функцию. Иногда такие шипики и щетинки образуют сплошной покров на верхней стороне тела морских звезд.
Размножение морских звезд может проходить по нескольким сценариям. Если морской звезде оторвать луч с частью диска, то из получившихся кусков звезды образуется две особи. Время на такую регенерацию может составить до 1 года. Некоторые морские звезды и размножаются подобным регенеративным путем. В их теле происходит размягчение соединительной ткани и они распадаются на несколько частей, чаще на две. Скоро из этих частей вырастут самостоятельные морские звезды. Виды рода морских звёзд линкия (Linckia), обычные в Тихом океане и других районах Мирового океана, уникальны по своей способности отбрасывать лучи целиком. Из каждого такого луча, если он не будет съеден хищником, может регенерироваться новая морская звезда. Такое размножение называют бесполым.
Морские звезды размножаются и половым путем. Большинство видов звезд раздельнополы, т.е. представлены мужскими и женскими особями. Размножение осуществляется оплодотворением яиц самки половыми продуктами самцов, которые выводятся прямо в морскую воду. Самка морской звезды может за раз выметать несколько миллионов яйцеклеток.
Среди звезд есть и однополые(гермафроидальные) виды. К таким видам принадлежит, например, обычная европейская морская звезда Asterina gibbosa, являющаяся гермафродитом. У таких звезд в теле вырабатываются и женские и мужские половые продукты. Молодь они, обычно, вынашивают в специальной выводной сумке или полостях на спине.
Вылупившиеся из яиц личинки питаются, обычно, планктоном и подрастая, опускаются на дно, переходя к обычному для морских звезд образу жизни.
Естественных врагов у морских звезд нет. Эти животные содержат в теле ядовитые вещества - астериосапонины, поэтому хищники не удостаивают их вниманием. Кроме того в теле морской звезды мало питательных веществ и они не представляют собой калорийную пищу.
На коралловых рифах Тихого и Индийского океанов часто встречается крупная морская звезда терновый венец или акантастер (Acanthaster plansi), достигающая в диаметре 50 см и принадлежащая роду акантастерид.
Обычно принято считать, что морские звезды совершенно безвредны для человека, однако неосторожное обращение с терновым венцом может привести к серьезным неприятностям. Морская звезда терновый венец пользуются дурной славой у жителей многих тропических островов. Его невозможно взять в руки, не получив жгучую боль уколов многочисленных игл, покрывающих тело морской звезды.
Много неприятностей доставляет терновый венец ныряльщиками за жемчугом - если пловец наступит случайно на тело акантастера, то его иглы пронзают ступню и обламываются в теле человека, заражая кровь ядовитыми выделениями.
Местные жители считают, что пострадавший должен тотчас же палкой перевернуть тернового венца вверх брюхом и приложить ступню к его ротовому отверстию. Считается, что звезда высасывает из тела человека обломки своих иголок, после чего раны быстро заживают.
Терновый венец, или акантастер известен еще одним неприятным свойством. Он чрезвычайно любит поедать коралловые полипы, уничтожая, тем самым, сам риф и оставляя без пищи и крова его жителей. В разные годы наблюдались вспышки значительного увеличения численности этих морских звезд в некоторых регионах. Тогда подвергалось угрозе само существование рифов и их жителей.
На борьбу с терновыми венцами были брошены значительные людские ресурсы. Звезд собирали в корзины и уничтожали, однако это не дало ощутимого эффекта. К счастью, вспышки численности терновых венцов вскоре прекратились и коралловые рифы не погибли полностью.
Некоторые морские звезды причиняют ущерб, уничтожая промысловые угодья и плантации устриц и мидий. Таких вредителей собирают специальными снастями с промысловых территорий и уничтожают.
Следует отметить и полезную роль, которую играют морские звезды в экологии Мирового океана, да и планеты в целом. Эти создания усиленно поглощают и утилизируют углекислый газ, которого в атмосфере Земли становится с каждым годом все больше. Ежегодно морскими звездами утилизируется до 2 % углекислоты атмосферы. Это очень большая цифра.
Кроме того, морские звезды являются санитарами морского дна, поедая падаль и останки погибших морских организмов, а также более слабых и больных особей морских животных.
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.
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, морские звезды, 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, а крошечное анальное отверстие на спинной стороне тела. Кстати, пользуются морские звезды им редко (у некоторых видов оно вообще зарастает), предпочитая удалять остатки пищи через рот. Желудок морских звезд имеет выросты, простирающиеся в лучи, в этих выростах 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 морских звезд 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 морской звезды среднего размера 10 см в минуту, но морская звезда может и «поторопиться» со скоростью 25-30 см в минуту. При необходимости морские звезды могут взбираться 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, меченье животных 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 за другими животными.
Совсем не романтические отношения завязались между морской звездой солястер (Solaster dawsoni) и гиппастерией колючей (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 они плотно смыкают 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 звезда, 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 2-200 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 находятся личинки. 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 личинки могут 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.
Чайка поймала морскую звезду.
А вот морская звезда астропектен дружит с многощетинковыми червями. На одной звезде могут находить до пяти сожителей, которые предпочитают держаться на нижней стороне тела поближе ко рту звезды. Черви подбирают остатки добычи звезды 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 морских звезд 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 морских звезд 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 могут уничтожить всю устричную банку. Одно время морских звезд пытались уничтожить, разрубая их 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 крупная морская звезда 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 уничтожили 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.
А что вы знаете о морских звездах? Красивые и необычные существа, с множеством интересных фактов из их жизни – в нашей подборке В настоящее время известно около двух тысяч видов морских звёзд.
У морских звезд нет мозга и крови – для получения питательных веществ, кислорода и других важных жидкостей, морская звезда прокачивает через свое тело морскую воду. Именно получаемая вода распределяется по телу и образует «водно-сосудистую систему».
На каждой руке морской звезды, ошибочно принимаемых за щупальца, насчитывается около 15 тысяч крошечных присосок, благодаря которым морская звезда передвигается.
Морская звезда – это не рыба, а беспозвоночное животное.
Морские звезды – настоящие хищники. Они способны нападать на себе подобных и могут запросто полакомиться маленьким потомством своей разновидности, т.е. являются каннибалами.
У звезд два желудка, один из которых они могут даже выталкивать наружу для переваривания моллюсков.
Морские звёзды - долгожители, некоторые виды живут до 30-35 лет.
Многие из морских звезд очень опасны. К примеру, морская звезда тернового венца, распространенная по Индо-Тихому-океану, покрыта ядовитыми позвоночниками. Вырастая почти до половины метра в длину, эти создания становятся опасными не только для коралловых рифов, но и для водолазов и пловцов.
Морские звезды способны без труда менять пол, после чего переключаться обратно. Правда для подобных “превращений” нужно несколько подходящих условий- качество воды, температура и доступность пищи.
Морские звезды имеют глаза – ровно столько, сколько и лучей, на кончикелучей расположен глаз, по виду как красное пятно. Видят они, конечно, не очень хорошо, но, по крайней мере, различают тьму и свет.
Несмотря на то, что морские звёзды живут под водой, у них отсутствуют жабры.
Хотя вид большинства морских звезд соответствует их названию, порой встречаются необычные особи причудливой формы. К примеру, морские звезды могут иметь солнцеобразную форму, многочисленные лучи или их форма может быть округлена.
Сердце морских звёзд бьётся с частотой 5-7 ударов в минуту.
Самые крупные морские звезды могут достигать 1 метра в диаметре, а их вес может достигать 5 килограммов. Солнечные звезды более активны, чем их сородичи, и способны стремительно преследовать свою добычу, и, имея невероятную силу, просто разрывают оболочку моллюсков и ракообразных.
Метод кормления позволяющий морской звезде съесть добычу, гораздо большую, чем ротовое отверстие выглядит следующим образом – так как рот морской звезды находится на нижней стороне ее тела, звезда, ухватив добычу оборачивает свои сильные руки вокруг нее, а затем сильным толчком помещает под себя, а затем проталкивает в желудок.
Также это одни из самых древних жителей Земли. Морским звёздам около 250 миллионов лет.
Передвигаются звезды с помощью сотен трубок, которые прикрепляются к поверхности, а затем волнообразно передвигаются.
Обитают морские звёзды на самых разных глубинах, вплоть до десяти километров
В последние несколько лет морские звезды стали активно размножаться. Это создает проблему, ведь каждая особь имеет чрезмерный аппетит и потребляет около 6 квадратных метров кораллов в год. В некоторых районах применяются меры по уничтожению звезд.
Однако морские звезды все же приносят намного больше полезного, чем вредного – это важные потребители углекислого газа – ежегодно морские звезды в совокупности уничтожает около 2% углекислот Земли, а это чрезвычайно большая цифра в рамках целой планеты.
Еще одной полезной ролью морских звезд является чистка морского дна от падали, слабых и больных существ морского дна, а также от останков погибших океанических организмов.
Морские звезды проходят пять этапов роста прежде чем стать взрослыми – в течение первого месяца звезды свободно плавают и похожи на медуз, они маленькие, практически незаметны глазу и крошечными растениями и животными океана.
Хотя большинство морских звезд не ядовиты, крупная звезда под названием акантастер или терновый венец – опасна для человека. Уколы ее игл приносят жгучую боль человеку – если игла застрянет в коже, то она обламывается от тела звезды и начинает заражать кровь человека ядовитыми выделениями.
Интересный факт – если отрубить одну из рук морской звезды или сразу все, не повреждая центральную часть тела, то они постепенно отрастут снова.
Название класса Asteroidea (морские звезды ) происходит от формы тела объединяемых в этом классе представителей иглокожих, имеющих вид звезды, чаще всего пятиконечной, или плоского правильного пятиугольника.
Среди животных, доживших до наших дней, морские звезды - одна из наиболее древних групп. В ископаемом состоянии они известны с нижнего палеозоя - с ордовикского периода, отстоящего от нашего времени примерно на 400 млн. лет.
В морях с нормальной соленостью различных морских звезд всегда можно увидеть у самого берега - на литорали, т. е. в зоне, заливаемой водой во время прилива и обнажающейся при отливе. Поэтому морские звезды были хорошо известны человеку уже в глубокой древности. Изображения их были обнаружены на фресках 4000-летней давности, найденных при раскопках на острове Крит. Само название Aster, т. е. звезда, было дано этим удивительным животным еще древними греками. Аристотель более 2 тыс. лет назад включил морских звезд в созданную им классификацию животных, и ему было известно, что «они, нападая, высасывают многие раковины».
Класс морских звезд включает два отряда - Platyasterida и Hemizonida, полностью вымершие еще в палеозое и изученные только по находкам их скелетных остатков, и три отряда, многочисленные представители которых существуют и в настоящее время:
1) Phanerosonia (от греческих слов phaneros - явный и zone- пояс), или явнопластинчатые звезды, получившие свое название от хорошо заметных снаружи рядов известковых пластинок, окаймляющих края звезды;
2) Spinulosa (от латинского spinula - небольшая иголочка, шип), или игольчатые звезды, и
3) Forcipulata (от измененного латинского forceps - щипцы), или педицелляриевые звезды, т. е. звезды, у которых на поверхности тела всегда имеются многочисленные скелетные придатки в виде сидящих на ножках крохотных щипчиков-педицеллярий.
При общем весьма однотипном плане строения всех морских звезд они очень разнообразны как по внешней форме, размерам, окраске и характеру известковых скелетных образований (пластинок, игл, шипов, педицеллярий), от которых очень зависит внешний облик животного, так и по своему образу жизни и условиям, в которых они обитают. Известно более 1500 современных видов морских звезд, относящихся примерно к 300 родам и 29 семействам.
Морские звезды - типичные обитатели океанов и морей, воде которых присуща нормальная океаническая соленость (около 35°/00). Ни один из представителей морских звезд не сумел приспособиться к жизни в пресных водах. В сильно опресненных морях звезды или отсутствуют, как, например, в Азовском и Каспийском морях, или в них проникают лишь единичные виды, представленные в этих условиях явно угнетенными формами. Так, например, взрослые особи звезды Asterias rubens проникают в западную часть Балтийского моря до районов с соленостью 8°/00 (У острова Рюген), но, по-видимому, не способны размножаться при таком сильном опреснении, и популяция этой звезды поддерживается здесь за счет приноса готовых к оседанию личинок из более осолоненных районов. А единственная звезда, проникшая из Средиземного моря в Черное (Marthasterias glacialis), живет лишь в его наиболее осолоненном югозападном углу вблизи пролива Босфор и не смогла расселиться по остальному морю. Такая соленолюбивость морских звезд связана с тем, что все они относятся к пойкилосмотическим животным, т. е. к таким, которые не способны регулировать общую концентрацию солей в жидкостях, заполняющих полость тела. Поэтому концентрация солей в полостных жидкостях, омывающих все ткани и внутренние органы звезд, всецело зависит от солености окружающей воды, и сильное опреснение оказывается губительным для этих типично морских животных.
При благоприятных условиях некоторые виды морских звезд могут размножаться в очень больших количествах и образовывать популяции большой плотности. В океанах и полносоленых морях морские звезды распространены повсеместно-от Северного Ледовитого океана и вод, омывающих побережья Антарктиды, до тропических и экваториальной зон океана. Они обильны и на литорали наших северных морей, где выдерживают резкие сезонные колебания температуры, а в зимнее время могут даже промерзать, и на постоянно прогретых тропических мелководьях, где многочисленные виды обитают среди пышных зарослей рифообразующих кораллов. По мере увеличения глубины разнообразие морских звезд сильно убывает, но и на дне ложа океана с его постоянно однородными условиями - полным отсутствием света, низкой температурой и громадным давлением - они встречаются повсюду, а представители трех семейств (Porcellanasteridae, Pterasteridae и Brisingidae), по одному из каж дого отряда, проникают до глубин более 6 км. При работах советского экспедиционного судна «Витязь» в Тихом океане два вида звезд из родов Porcellanaster и Hymenaster были найдены в северной части Марианского глубоководного желоба на глубине 7600 м, что, видимо, составляет предел проникновения морских звезд в глубины океана.
Все морские звезды во взрослом состоянии ведут донный образ жизни, ползая по поверхности дна или закапываясь в песок или ил. Многие звезды, особенно из числа обитающих на мелководьях, - активные хищники, питающиеся различными моллюсками, ракообразными, кишечнополостными и другими беспозвоночными, в том числе и иглокожими. Наряду с этим среди глубоководных звезд очень распространены и илоядные формы, заглатывающие грунт, в котором они живут, и использующие в пищу содержащиеся в нем органические остатки.
По-видимому, морские звезды были очень многочисленны в морях прошлых геологических эпох, но целые, хорошо сохранившиеся экземпляры встречаются в ископаемом состоянии довольно редко. Известковые пластинки морских звезд не образуют единого прочного скелета, а скреплены друг с другом соединительной тканью и мускулами. Поэтому чаще в ископаемом состоянии находят лишь разрозненные пластинки или отпечатки звезд.
Наиболее древние и примитивные звезды из группы Somasteroidea были в 1951 г. описаны В. Спенсером (W. Spencer) из нижнеордовикских отложений Южной Франции. А несколько лет назад новозеландским зоологом Б. Ф е л л о м (В. Fell) к этой же группе была отнесена современная звезда Platasterias latiradiata, обитающая на мелководьях Тихоокеанского побережья Америки у Южной Мексики и Никарагуа. Спенсер и Фелл рассматривают группу Somasteroidea как подкласс класса звездчатых иглокожих (Stelleroidea), к которому они в качестве двух других подклассов относят настоящих морских звезд и офиур. Однако здесь мы рассматриваем морских звезд и офиур как отдельные классы в соответствии с классификацией, общепринятой в современных руководствах.
Морские звезды обычно имеют более или менее уплощенное тело с центральным диском, постепенно переходящим в радиально расходящиеся от него лучи, или руки (рис. 138). Обращенная книзу сторона звезды с ротовым отверстием в центре называется оральной, т. е. ротовой, а верхняя сторона - аборальной. Иногда оральную сторону условно называют брюшной, а аборальную - спинной. У звезд, которые имеют анальное отверстие, оно располагается вблизи центра аборальной стороны диска. Посередине нижней стороны каждого луча проходит борозда, в которой находятся многочисленные мягкие подвижные выросты - амбулакральные ножки, служащие звезде для передвижения.
, 
, 
Типичным для морских звезд является пятилучевое строение, но довольно многочисленные виды имеют шесть или больше лучей. У обитающих в антарктических водах звезд из рода Labidiaster число лучей может достигать 45, а у солнечной звезды Heliaster даже 50. Иногда число лучей бывает различно у разных особей одного вида. Так, у обычной в наших северных и дальневосточных морях звезды Crossaster papposus число лучей колеблется от 8 до 16. В некоторых случаях число лучей у звезд одного и того же вида может меняться в зависимости от района обитания, в других оно может увеличиваться по мере роста звезды. Соотношение размеров лучей и диска также бывает очень различно. Для характеристики формы тела морских звезд обычно используют показатель соотношения длины радиуса (R), т. е. расстояния от центра диска до конца одного из лучей, и интеррадиуса (г) - расстояния от центра диска до его края в промежутке между лучами. Наиболее часто длина лучей в 3-5 раз превышает радиус диска. У наиболее длиннолучевых звезд, например у некоторых глубоководных Brisingidae с очень маленьким диском и многочисленными очень тонкими и хрупкими лучами, R может в 20-30 раз превышать г, а у многих звезд из отряда Phanerozonia и у некоторых Spinulosa лучи могут лишь немного выдаваться за края широкого диска и тело имеет форму правильного пятиугольника, в одних случаях настолько уплощенного, что звезда похожа на плоское печенье, в других - более или менее выпуклого. Известны даже звезды, внешний вид которых так изменен, что с первого взгляда их трудно признать за морских звезд. У обычной обитательницы коралловых рифов Culcita (табл. 19) сильно вздутое тело напоминает по форме почти круглую подушку или булку. Однако такая форма тела развилась вторично и характерна лишь для взрослых особей, а совсем молодые кульциты выглядят как обычные пятиугольные звездочки. Еще сильнее изменен недавно описанный вид Podosphaeraster polyplax (рис. 139). Единственный экземпляр этого необычного представителя морских звезд был найден на глубине около 80 м в Южно-Китайском море. Подосферастер имеет вид шарика диаметром немного более сантиметра и внешне больше похож на морского ежа, чем на звезду. Однако пять амбулакральных борозд проходят у него лишь по нижнему полушарию, соответствующему оральной стороне прочих звезд, тогда как у морских ежей полосы пластинок с амбулакральными ножками переходят и на верхнюю половину тела. Ближайшие родственники этой звезды, составляющие вместе с ней семейство Sphaerasteridae, известны только в ископаемом состоянии из отложений юрского и мелового периодов. Размеры морских звезд очень различны. У самых мелких видов диаметр, или, точнее, наибольшее расстояние между концами противоположно направленных лучей, не превышает 1-1, 5 см, тогда как у наиболее крупных особей некоторых видов - Acanthaster и Pycnopodia (табл. 19 и 25) - оно может достигать 50 и даже 80 см, а у бризингиды (Freyella remex) длина каждой из ее десяти рук равна 45 см.
У многих звезд, главным образом у видов, обитающих на литорали и на небольших глубинах, верхняя сторона тела часто окрашена в очень яркие цвета, тогда как нижняя обычно имеет бледную желтоватую окраску. В окраске аборальной стороны преобладают разнообразные оттенки оранжевого, розового и красного цветов, но встречаются также звезды, окрашенные в фиолетовый, синий, зеленый, коричневый и даже черный цвет. Иногда расцветка бывает пятнистой и различные яркие цвета могут образовывать причудливый рисунок. Звезды, населяющие глубины океана, иногда окрашены в красноватые тона, но чаще лишены яркой пигментации и выглядят желтоватыми или грязно-серыми. Окраска звезд зависит от пигментных включений, находящихся в клетках кожного эпителия.
При первом же взгляде на морскую звезду прежде всего замечаешь многочисленные, расположенные на поверхности тела элементы известкового скелета - пластинки иглы, мелкие шипы, бугорки и т. п. Однако в действительности скелет морских звезд по своему происхождению не наружный, как, например, у моллюсков или членистоногих, а внутренний, образующийся в соединительнотканом слое стенки тела. Все заметные снаружи части скелета одеты покровным эпителием и тонким слоем соединительной ткани, но у взрослых животных эти покровы на наиболее выступающих частях могут стираться, обнажая скелетную основу.
Основной опорный скелет звезд (рис. 140) состоит из многочисленных отдельных известковых пластинок, связанных между собой соединительной тканью и мускулами. Скелет оральной стороны развит сильнее. Вдоль всей нижней стороны каждого луча проходят два ряда амбулакральных пластинок, имеющих вид лежащих поперек луча продолговатых брусочков. Наклонно расположенные противолежащие пластинки каждого ряда соединены своими верхними концами, образуя как бы крышу идущей вдоль луча амбулакральной борозды. К этим пластинкам с каждой стороны борозды примыкает продольный ряд адамбулакральных пластинок, за которыми следует по два ряда краевых (магистральных) пластинок, образующих боковые края лучей и диска. У одних звезд краевые пластинки крупные, хорошо заметные снаружи (Phanerozonia), у других они развиты слабо и мало отличаются от скелетных пластинок верхней стороны звезды. У большинства звезд в той или иной мере развиты дополнительные ряды пластинок, особенно в интеррадиальных пространствах нижней стороны диска. Скелет верхней стороны тела у разных звезд развит в очень различной степени. Чаще всего он образует неправильную сеть из многочисленных соприкасающихся своими концами пластинок (рис. 141, Б).
В одном из интеррадиусов верхней стороны диска, обычно вблизи его края, находится особая мадрепоровая пластинка, бороздчатая поверхность которой пронизана мелкими порами. Через мадрепоровую пластинку осуществляется связь амбулакральной системы с внешней средой.
Кроме опорного скелета, у морских звезд есть разнообразные и многочисленные скелетные придатки, чаще всего в виде игл или шипов, имеющих защитное значение. Обычно они подвижно сочленены с пластинками основного скелета.Иглы могут быть простыми и в виде паксилл, представляющих собой известковые столбики, увенчанные на вершине группой мелких шипиков или иголочек (рис. 142, 1-4), У некоторых звезд паксиллы сидят на спинной поверхности так тесно, что их шипики образуют сплошной покров. Часть игл видоизменена в различной формы мелкие щипчики - педицеллярии (рис. 141, Л и 142, 5-4), сидящие непосредственно на пластинках основного скелета или на иглах или поднимающиеся над ними на гибких стебельках. Подвижные и очень многочисленные педицеллярии очищают поверхность тела от загрязнения, схватывая и отбрасывая попадающие на нее посторонние частицы. Наряду с этим они могут выполнять и защитную функцию.
, 
В промежутках между скелетными пластинками спинной стороны, а у некоторых звезд и на оральной стороне наружу выступают многочисленные нежные тонкостенные выросты, в которые заходит полость тела, - папулы, или кожные жабры, служащие главным образом для дыхания (рис. 141, А). В значительной степени дыхание происходит и через стенки амбулакральных ножек, а иногда и через другие участки поверхности тела. Передвигаются звезды при помощи многочисленных амбулакральных ножек, попарно отходящих от тянущихся до конца каждого луча радиальных каналов амбулакральной системы (рис. 123). Через промежутки между амбулакральными пластинками скелета ножки выходят наружу в амбулакральную борозду. Располагаются ножки большей частью двумя, а у некоторых звезд четырьмя рядами вдоль всей длины луча. Общее их число в каждом из лучей может доходить до нескольких сотен. Каждая ножка соединена с находящейся внутри луча ампулой - мускулистым мешочком в виде небольшого пузырька, способного сокращаться и растягиваться. Сами ножки также могут сильно вытягиваться и сжиматься, а также изгибаться в любом направлении. У большинства звезд ножки снабжены на конце присосками. Одна присосавшаяся к какой-либо поверхности ножка, сокращаясь, может развивать усилие до 30 г, а при совместном координированном действии многочисленных ножек нескольких лучей сила тяги, развиваемая звездой, может доходить до нескольких килограммов. Этого, оказывается, более чем достаточно даже для передвижения звезды вверх по вертикальной плоскости, а также для удержания довольно крупной добычи и для открывания плотно сомкнутых раковин двустворчатых моллюсков. Любопытно, что сила сцепления присоски ножки с субстратом превышает атмосферное давление и более 40% этой силы обусловлено не присасывательным действием образуемого присоской вакуума, а клейкой слизью, постоянно выделяемой железистыми клетками эпителия присоски. Амбулакральные ножки снабжены только продольной мускулатурой, обеспечивающей их сокращение, а растягивание их вызывается гидростатическим давлением жидкости, нагнетаемой в ножки из сжавшихся ампул.
Мускулатура у морских звезд развита относительно слабо. Мускульный тяж, проходящий вдоль спинной стороны каждого луча, служит для изгибания луча кверху. Система мышц, связывающих скелетные пластинки оральной стороны, обеспечивает сужение и расширение амбулакральной борозды и боковое изгибание лучей. Мускульными волокнами снабжены наружные скелетные придатки, амбулакральные ножки, кожные жабры. Звезды глубоководного семейства Benthopectinidae (Phanerozonia), для которых характерны длинные и гибкие лучи, отличаются от всех других звезд парными мускульными тяжами, проходящими по сторонам каждого луча вдоль его спинной поверхности. По-видимому, звезды этого семейства способны с помощью таких мускулов совершать движения, позволяющие им всплывать и проплывать небольшие расстояния вблизи дна.
Хотя большинство звезд активные хищники, каких-либо приспособлений для разрывания добычи и для разжевывания пищи у них нет. Специализированные ротовые пластинки скелета приспособлены лишь для проталкивания пищи в рот. Окруженный мягким кожистым пространством - перистомом, рот способен широко растягиваться. Коротким пищеводом он соединен с объемистым желудком, заполняющим большую часть внутреннего пространства диска. Отходящая от верхней части желудка короткая и узкая задняя кишка открывается на спинной стороне вблизи центра диска анальным отверстием. Однако последнее настолько мало, что практически не может служить для удаления непереваренных остатков пищи, и они выбрасываются наружу через рот. В верхней части желудка от него в каждый луч отходят парные ветвистые слепые выросты, так называемые пилорические, или печеночные, придатки, во внутренние каналы которых обильно выделяются пищеварительные соки. В стенках печеночных придатков происходит всасывание переваренной пищи и накапливаются запасы питательных веществ, которые могут расходоваться в тех случаях, когда звезда длительное время не питается, например в период перед размножением или при вынашивании молоди. Голодание в течение 6-8 недель приводит к полному расходованию таких запасов.
У некоторых звезд задняя кишка, анальное отверстие и радиальные выросты желудка отсутствуют и весь пищеварительный тракт состоит лишь из мешковидного желудка. Такие звезды обычно относятся к илоядным формам.
Многие звезды, обладающие длинными и гибкими руками, главным образом из семейства Asteriidae, способны выворачивать наружу желудок (его нижнюю часть), обволакивать им свою жертву и переваривать ее, не заглатывая. В желудках таких звезд никогда не находят остатков пищи. Другие звезды с короткими или с недостаточно гибкими руками не способны длительно удерживать добычу. Они заглатывают целиком иногда довольно крупных животных и после переваривания их мягких частей выбрасывают через рот наружу непереваренные остатки, как, например, раковины моллюсков или скорлупу морских ежей.
Пищевой спектр многих крупных хищных звезд очень широк. Хотя они обычно предпочитают питаться теми или иными определенными видами животных, но зачастую поедают и многих других или их трупы. Но у некоторых звезд питание строго избирательное. Одни из них поедают только губок, другие питаются коралловыми полипами, а пищу Coscinasterias calamaria составляют главным образом брахиоподы, раковины которых эта звезда открывает так же, как другие звезды открывают двустворчатых моллюсков.
Нервная система морских звезд очень примитивна. Никаких четко выраженных мозговых ганглиев у них нет.
Несмотря на примитивность нервной системы морских звезд, проведенными рядом исследователей опытами было показано, что у некоторых звезд могут вырабатываться условные рефлексы. У обычной на литорали Мурманска звезды Asterias rubens многократным сочетанием пищи с определенной поверхностью субстрата, по которому ползает звезда, удавалось выработать избирательную реакцию на этот тип поверхности. Звезды этого же вида, запутанные в сетку, постепенно «научались» высвобождаться из нее значительно быстрее, чем при первых опытах. Выработанные у звезд условные рефлексы могут сохраняться без подкрепления до пяти суток.
Из морфологически обособленных органов чувств у звезд развиты только глаза. Последняя непарная амбулакральная ножка каждого луча лишена присоски и представляет собой короткое щупальце, у основания которого находится красный глазок, состоящий из многочисленных отдельных глазных бокальчиков. С помощью своих глаз звезда не может «видеть» в собственном смысле этого слова, а способна лишь различать интенсивность освещения и направление света.
Кроме непарного концевого щупальца, несколько соседних с ним амбулакральных ножек также не имеют присосок и выполняют функцию осязания. Ползущая звезда всегда вытягивает их вперед и ощупывает ими поверхность субстрата. В эпидермисе стенки тела звезд повсюду встречаются чувствительные нервные клетки. Они особенно многочисленны в присосках амбулакральных ножек, у оснований игл и педицеллярии и по сторонам амбулакральных борозд. В таких участках их число может достигать 70 тыс. на площади в 1 мм2. По-видимому, действовать как органы осязания могут не только концевые щупальца, но и присоски остальных ножек. Кроме того, скопления нервных клеток способны воспринимать вкусовые и другие химические раздражения. Звезды некоторых видов реагируют на пищу, на ходящуюся от них на расстоянии до полуметра. Описан даже случай, когда звезда Asterias vulgaris в течение двух суток двигалась прямо по направлению к пище, находившейся от нее на расстоянии 12 м. Рыбакам, ставящим ловушки на крупных морских раков лангустов, хорошо известно, что звезды часто сползаются к ловушкам и скапливаются в них, поедая предназначенную для лангуста приманку. Однако иногда хеморецепция практически отсутствует. В ряде случаев голодные звезды проползали в нескольких сантиметрах от своей излюбленной пищи, не замечая ее, и поедали пищу лишь тогда, когда случайно на нее наталкивались.
Специальных выделительных органов у звезд нет. Удаление из тела конечных продуктов обмена веществ производится главным образом подвижными амебоидными клетками, многочисленными в жидкости, заполняющей полость тела. Нагруженные продуктами обмена амебоидные клетки движутся к поверхности тела и выбираются наружу в основном через тонкостенные кожные жабры. Кроме того, конечные продукты обмена выделяются специальными секреторными клетками в каналы печеночных придатков, откуда попадают в желудок и удаляются наружу.
Большинство морских звезд раздельнополы. Но нередки случаи и гермафродитизма в различных его проявлениях. Так, например, у Marthasterias glacialis наряду с особями того или другого пола встречаются и звезды с мозаичными гермафродитными гонадами. А у обычной у Атлантических побережий Европы Asterina gibbosa в популяциях некоторых районов преобладает так называемый протерандрический гермафродитизм, когда молодые звезды функционируют только как самцы, а выросшие до определенных размеров - только как самки. Но в других районах звезды этого же вида могут быть самцами, самками или гермафродитами независимо от размера.
В типичных случаях в каждом луче вблизи его основания находятся парные половые железы, протоки которых открываются наружу между лучами или иногда на оральной стороне тела. Но у ряда видов многочисленные гонады располагаются внутри лучей серийно и открываются наружу каждая своим отверстием.
По внешнему виду мужские и женские особи обычно неразличимы, за исключением тех случаев, когда самки проявляют заботу о потомстве и вынашивают развивающуюся молодь. Но иногда звезды разного пола могут несколько отличаться по размерам или по окраске в период размножения. У уже упоминавшейся Asterina gibbosa самцы в период размножения скапливаются вокруг самки и прижимают к ее лучам свои таким образом, чтобы выпускаемая сперма попадала прямо на выметываемые в воду яйца. А мелководные тропические Archaster при размножении даже объединяются попарно.
Эмбриональное развитие звезд может протекать со стадией свободноплавающей личинки, из которой в результате метаморфоза формируется молодая звезда, или быть прямым. У большинства звезд половые клетки выпускаются прямо в воду, где и происходит оплодотворение яиц и их дальнейшее развитие в двустороннесимметричную личинку бипиннарию (рис. 143, Л- Д). Такая симметрия личинки-след происхождения морских звезд от далеких предков всех современных иглокожих, также имевших двустороннюю, а не радиальную симметрию. После нескольких недель жизни в толще воды, во время которой личинка активно питается микроскопическими водорослями, на переднем конце бипиннарии образуется три выроста и она превращается в личинку следующей стадии - брахиолярию (рис.143, Е- Ж). Брахиолярия вскоре оседает на дно, прикрепляется находящейся между выростами переднего конца присоской и претерпевает метаморфоз, при котором выполняющая роль стебелька передняя часть брахиолярии дегенерирует, а из задней части, содержащей желудок, формируется молодая звездочка.
При прямом развитии сравнительно немногочисленные крупные и богатые желтком яйца развиваются без стадии свободноплавающей личинки. Многие звезды с таким типом развития в той или иной мере проявляют заботу о потомстве. У Asterina gibbosa и некоторых других звезд эта забота ограничивается тем, что они прикрепляют яйца к различным подводным предметам, чаще всего к нависающей над дном нижней поверхности камней, а затем уползают. Однако у большинства обитателей холодных вод полярных областей или больших глубин развивающиеся зародыши и даже уже сформировавшиеся молодые звездочки вынашиваются на теле матери до тех пор, пока они не становятся способными вести самостоятельное существование. В частности, вынашивают свою молодь все звезды, населяющие Антарктическую область, независимо от того, к какому отряду они принадлежат.
У звезд из отрядов Spinulosa и Forcipulata с более или менее длинными и гибкими лучами вынашивание молоди чаще всего происходит следующим образом. Материнская особь опирается на дно концами лучей, а их основания и диск изгибает так, что они образуют подобие колокола, внутри которого находится рот. В полости этого колокола и помещаются развивающиеся звездочки, соединенные общим тяжом, к которому каждая из них прикреплена своей ротовой частью. В течение всего времени вынашивания своего потомства мать не питается. У живущей в холодных водах Арктики небольшой звезды Leptasterias groenlandica молодь развивается внутри желудка матери - в специальных сумчатых выростах его передней части.
Звезды с короткими широкими лучами и менее гибким телом не способны образовывать выводковую камеру под ротовой частью диска, и развитие молоди может происходить у них на спинной стороне тела, или непосредственно на ее поверхности между паксиллами (некоторые представители Phanerozonia), или в специальной выводковой камере (семейство Pterasteridae из Spinulosa). Более подробное описание таких звезд будет дано ниже.
Плодовитость звезд, у которых развитие протекает в толще воды, может быть исключительно велика. По подсчетам английского исследователя Геммилла (J. Gemmill), Asterias rubens только в течение двух часов выпустила в воду около 2, 5 млн. яиц, а в течение сезона размножения выметывание яиц у этого вида может происходить несколько раз. Известный специалист по иглокожим датчанин Т. Мортенсен (Т. Mortensen) установил, что еще более плодовита другая звезда - Luidia ciliaris, в яичниках которой может находиться до 200 млн. яиц. Плодовитость звезд, вынашивающих свое потомство, несравненно меньше. У звезд, вынашивающих молодь на нижней стороне тела около рта, развивающихся зародышей обычно бывает не более 200, хотя иногда их число может доходить до 1000. А число молодых звездочек, развивающихся на спине или в специальных выводковых камерах, не превышает нескольких десятков.
У некоторых звезд наряду с половым может происходить и бесполое размножение путем деления диска на две части. Линия деления обычно проходит в определенном направлении через интеррадиусы, так что лучи каждой образовавшейся в результате деления части остаются неповрежденными. Обе части звезды начинают существовать самостоятельно, и у них восстанавливаются недостающие лучи и участки диска. Такой тип деления встречается у ряда видов семейства Asteriidae (Forcipulata), обычно у тех, которые имеют более пяти лучей, а также у некоторых представителей семейства Asterinidae из отряда Spinulosa, например у распространенных в тропических водах Австралии звезд из рода Nepanthia (рис. 144, Б). У одних видов размножаться г.елением могут только молодые звезды, у других способность к делению сохраняется на протяжении всей жизни. Звезд, размножающихся таким способом, редко удается найти с лучами одинаковой длины: отрастающие заново лучи одной из половин тела значительно мельче лучей другой половины, доставшейся звезде в наследство от материнской особи. У всех видов рода Linckia (Phanerozonia) бесполое размножение происходит другим способом (рис. 144, Л), о котором мы расскажем при описании этих звезд.
Со способностью к размножению путем деления связана и очень развитая у звезд способность к регенерации, т. е. к восстановлению частей тела, утраченных вследствие ранения. Некоторые звезды могут восстанавливать все недостающие части даже после разрезания их на несколько кусков, однако обычно лишь в тех случаях, когда такой кусок состоит хотя бы из одного луча и прилежащего к нему участка диска. А у Linckia вся звезда может вырасти заново даже из части луча. Известны случаи, когда звезды могут при опасности самопроизвольно отбрасывать лучи, а затем отращивать их заново. Если конец луча оказывается в результате ранения расщепленным в продольном направлении, то каждая часть может продолжать расти самостоятельно и образуется своеобразный луч, раздвоенный на конце в виде вилки. Интересно, что у звезды, лишившейся всей руки, регенерация протекает с большей скоростью, чем при потере только кончика луча. У молодых звезд утраченные части обычно восстанавливаются быстрее, чем у старых, а у тепловодных тропических видов быстрее, чем у обитателей холодноводных районов.
Морские звезды это иглокожие беспозвоночные. Вершина морской звезды состоит из защитного внешнего остова, снизу расположен рот и многочисленные амбулакральные ножки, которыми звезда пользуется для передвижения и кормления. Большая часть звёзд размножаются половым путём, однако, довольно часто встречается и бесполое размножение.
Остановимся на способах размножения более подробно!
Повреждённые морские звёзды регенерируют очень легко, достраивая утерянные руки и повреждённые части диска. Виды рода Asterias могут отбрасывать руку при повреждении. В опытах на Asterias vulgaris показано, что регенерация всей звезды целиком может иметь место, если имеется одна рука и одна пятая часть центрального диска. Если же фрагмент диска включает мадрепоровую пластинку, то регенерация будет успешной даже при наличии менее пятой части диска. Как только диск и кишечник восстанавливаются, животное способно возобновить питание ещё до полной регенерации кишечника и руки. Завершение регенерации осуществляется медленно и иногда требует целого года для полного завершения.
Для некоторых морских звёзд репродукция за счёт разделения на части является нормальной формой бесполого размножения. При этом в плоскости деления происходит размягчение соединительной ткани. Наиболее обычной формой деления является деление звезды пополам. Каждая половина затем регенерирует недостающие части диска и рук, хотя часто по ходу процесса появляются лишние руки. Виды рода морских звёзд Linckia, обычные в Тихом океане и других районах Мирового океана, уникальны по своей способности отбрасывать руки целиком. Каждая отдельная рука, если не будет съедена хищником, может регенерировать новое тело. Некоторые виды морских звёзд размножаются клонально на личиночной стадии. Они развивают на личиночных руках почки, которые дифференцируются в новых личинок.
За несколькими исключениями морские звёзды являются раздельнополыми. Десять гонад, по две в каждой руке, напоминают пучки или виноградные грозди. У неразмножающихся особей гонады сморщены и занимают основания рук. Однако гонады половозрелых экземпляров заполняют руки почти полностью. Каждая гонада высвобождает гаметы через свой гонопор, обычно расположенный между основаниями рук, хотя гонопоры некоторых морских звёзд открываются последовательно вдоль рук или на оральной поверхности. Существует несколько гермафродитных видов. К таким видам принадлежит, например, обычная европейская морская звезда Asterina gibbosa, являющаяся протандрическим гермафродитом.Большинство морских звёзд выводит яйца и сперму в морскую воду, где и осуществляется оплодотворение. Обычно они размножаются один раз в году и единственная женская особь может выметать 2,5 млн. яйцеклеток.
У большинства морских звёзд выметанные яйцеклетки и последующие стадии развития планктонные. Некоторые морские звёзды, особенно виды, обитающие в холодных водах, вынашивают крупные, богатые желтком яйца под аркообразно выгнутым телом, в аборальных карманах диска, в корзинках для вынашивания, сформированных иглами между основаниями рук, под паксиллами или даже в кардиальном желудке. У всех видов, вынашивающих яйца, развитие прямое. Asterina gibbosa не относится к вынашивающим яйца видам, хотя она прикрепляет свои яйца к камням и другим объектам, что тоже не является обычным для этой группы животных.
Развитие
Эмбрионы морских звёзд в большинстве случаев вылупляются из яиц и начинают плавать на стадии бластулы. Целом возникает из конечной части развивающейся первичной кишки как два латеральных мешочка, которые протягиваются назад по направлению к бластопору (=анусу). Маленький трубчатый отросток левого целома (протоцель + мезоцель = аксогидроцель) открывается на дорсальной поверхности как гидропор, представляющий собой личиночный нефридиопор. К моменту формирования целомических полостей и кишечника личинки реснички в покровах концентрируются в пределах ресничного шнура. Он представляет собой изогнутую полоску, которая идёт по поверхности личинки, а позднее поднимается на выросты - личиночные руки. В конце концов передняя вентральная часть ресничного шнура отделяется от остальной части и формирует отдельную преоральную петлю. На этом этапе билатерально-симметричная, питающаяся взвешенной в толще воды пищей личинка называется бипиннарией.
Ресничные шнуры служат одновременно и для локомоции, и для питания, а личиночные руки увеличивают их площадь. Фитопланктон и другие крошечные пищевые частички собираются и отбрасываются в сторону, противоположную биению ресничек, а затем транспортируются ко рту.
Бипиннария становится брахиолярией с появлением трёх дополнительных рук на переднем конце. Эти короткие руки (брахиолы), вентральные по своему расположению, несут на концах клейкие клетки. Между основаниями рук расположен железистый клейкий диск, или присоска. Три руки и клейкий диск используются для прикрепления при оседании на дно. Как правило, именно брахиолярия представляет собой личиночную стадию, которая опускается на дно и претерпевает метаморфоз, однако у некоторых морских звёд, таких, как Luidia и Astropecten, оседание происходит на стадии бипиннарии.
Метаморфоз
Когда личинки морских звёзд готовы осесть на дно, положительный фототаксис у них сменяется на отрицательный. При оседании брахиолярия прикрепляется передним концом ко дну при помощи брахиол и присоски, которые формируют прикрепительный стебелёк.
При метаморфозе билатерально-симметричная личинка превращается в пентамерную ювенильную особь. При этом происходят утрата и реконструкция личиночных тканей и морфогенез новых структур и формируется зачаток ювенильной звезды сзади на левой стороне тела. При этом левая сторона тела личинки становится оральной поверхностью, а правая сторона аборальной. Часть личиночного кишечника сохраняется у ювенильной особи, однако личиночный рот и анальное отверстие утрачиваются и впоследствии формируются заново в своих новых положениях. Правый личиночный мезоцель дегенерирует, но левый протомезоцель (аксогидроцель), включая поровый канал и гидропор, сохраняется и видоизменяется в ВСС. Руки ювенильной звезды представляют собой новые отростки стенки тела, не связанные с личиночными руками. В конце концов молодая морская звезда, менее 1 мм в диаметре, отделяется от личиночного стебелька и уползает на коротких руках:
Темпы роста и продолжительность жизни морских звёзд сильно различаются, что демонстрируют наблюдения за двумя видами приливно-отливной зоны Тихокеанского побережья США. Leptasterias hexactis вынашивает небольшое количество богатых желтком яиц в течение зимы, а молодые особи становятся половозрелыми в возрасте двух лет, когда их масса достигает около 2 г. Средняя продолжительность жизни этого вида составляет 10 лет. Pisaster ochraceus производит большое количество яиц каждую весну, и развитие является планктонным. Половая зрелость достигается к пяти годам при массе животного от 70 до 90 г. Отдельные особи могут жить 34 года, ежегодно размножаясь.