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.
Все видели звезды, которые можно видеть каждую ночь в ночном небе. Для того чтобы наблюдать за ними, нужен телескоп, так как эти звезды расположены очень далеко от нас.
Однако существуют звёзды, которые живут рядом с нами в море. Эти звезды мы легко можем наблюдать без телескопа. Это, конечно же, морские звёзды.
Несмотря на то, что почти каждый человек хотя бы раз в своей жизни видел морскую звезду, информация о ее биологических особенностях мало известна широкой аудитории. В процессе анализа литературных источников, выяснилось, что в энциклопедиях о животных информации об этих морских обитателях представлено достаточно мало. Именно поэтому мы обратились к изучению узкоспециализированных источников.
В процессе работы были использованы следующие методы исследования:
1) теоретический, включающий анализ источников информации; и
2) эмпирический – наблюдение за анатомическим строением и особенностями поведения морской звезды.
1. 1. КТО ТАКИЕ ИГЛОКОЖИЕ?
Морские звёзды относятся к типу иглокожих.
Иглокожие – животные без головы, тело которых разделено на пять лучей. Предки морских звезд населяли Землю около 580 миллионов лет назад. Вымерших иглокожих обнаружено свыше 13000 видов, а ныне живущих насчитывается чуть больше 6000 видов.
Среди современных иглокожих различают пять классов:
➢ Морские лилии. К этому классу относятся животные, напоминающие цветы. Их лучи ветвятся.
➢ Морские кубышки, или голотурии. Их тела мешковидной или червеобразной формы.
➢ Морские ежи. К этому классу относятся животные с почти шарообразной формой тела.
➢ Морские звезды. Как видно из названия, к этому классу относятся животные с телом в виде звезды (пяти- или многолучевые).
Размеры тела иглокожих обычно колеблются от 5 до 50 см, но имеются виды, длина которых не превышает нескольких миллиметров, а у других, наоборот, может доходить до 5 м.
Все иглокожие обитают в море. В пресных водах их нет. Называются они так из-за игл, покрывающих поверхность их известкового панциря. Однако по-настоящему так называться могут только морские ежи. У животных других классов иглы находятся лишь на некоторых участках тела либо вовсе отсутствуют. Почти все иглокожие способны медленно передвигаться с помощью присосок на ногах.
1. 2. ГДЕ ЖИВУТ МОРСКИЕ ЗВЁЗДЫ?
Среди животных, доживших до наших дней, морские звезды - одна из наиболее древних групп. На Земле насчитывается около 1500 видов морских звезд, относящихся примерно к 300 родам и 30 семействам. Они водятся во всех океанах и солёных морях – от Северного Ледовитого океана и вод, омывающих побережья Антарктиды, до тропических и экваториальной зон океана. В морях с нормальной соленостью морских звезд можно увидеть у самого берега, поэтому морские звезды были хорошо известны человеку уже в глубокой древности. Их изображения были обнаружены на фресках, найденных при раскопках на острове Крит; их возраст более 4000 лет. Само название aster, т. е. звезда, было дано этим удивительным животным древними греками.
1. 3. КАКОЕ «ПЛАТЬЕ» У ЗВЕЗДЫ?
Морские звёзды могут быть разных оттеков оранжевого, розового и красного цветов. Также встречаются звезды, окрашенные в фиолетовый, синий, зеленый, коричневый и даже черный цвет. Иногда расцветка бывает пятнистой, и различные яркие цвета могут образовывать причудливый рисунок.
Типичным покроем платья для морских звезд является пять лучей, но многие виды имеют шесть или больше лучей. У обитающих в антарктических водах звезд число лучей может достигать 45, а у солнечной звезды даже 50! Иногда число лучей у звёзд одного вида бывает разным. Так, у обычной в наших северных и дальневосточных морях звезды число лучей колеблется от 8 до 16.
1. 4. КАК УСТРОЕНЫ ЗВЁЗДЫ?
Морские звезды обычно имеют более или менее плоское тело с центральным диском, постепенно переходящим в радиально расходящиеся от него лучи или руки. 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.
У морских звезд примитивная нервная система. Никаких четко выраженных мозговых клеток у них нет. Но опыты ученых показывают, что у некоторых звезд могут вырабатываться условные рефлексы.
1. 5. СКОЛЬКО НОЖЕК У ЗВЕЗДЫ?
Посередине нижней стороны каждого луча проходит борозда, в которой находятся многочисленные мягкие подвижные выросты, подвижные щупальца - амбулакральные ножки с присосками на конце. Они связаны с системой каналов, по которым под давлением циркулирует вода. 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. Амбулакральные ножки служат морской звезде для передвижения и для дыхания.
1. 6. КАК «ХОДЯТ» ЗВЁЗДЫ?
Сначала может показаться, что морские звезды совсем неподвижны. Фактически же все взрослые морские звезды постоянно ползают по поверхности дна или закапываясь в песок, только очень медленно. Столь неспешный образ жизни объясняется тем, что мускулатура звезд развита относительно слабо.
Каждая ножка соединена с находящейся внутри луча ампулой - мускулистым мешочком в виде небольшого пузырька, способного сокращаться и растягиваться. Когда давление растет, амбулакральные ножки вытягиваются и меняют свое направление в зависимости от мышечного сокращения. Морская звезда перемещается благодаря скоординированным движениям амбулакральных ножек.
Сила тяги, развиваемая звездой, может достигать нескольких килограммов. Благодаря этому морским звездам удается открывать двустворчатые раковины. Сначала раковина плотно смыкается, но долго так прожить она не может, ведь для дыхания ей требуется свежая вода, да и ее мышцы устают. А как только появляется щель, морская звезда растягивает створки моллюска и, вывернув наружу свой желудок, обволакивает им моллюска и начинает переваривать.
1. 7. ГДЕ ГЛАЗА У ЗВЕЗДЫ?
Удивительно, но у морской звезды, действительно есть глаза! Глаза – единственные органы чувств, которые развиты у морских звезд.
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 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 могут не иметь присосок и выполняют функцию осязания. Ползущая звезда вытягивает их вперед и ощупывает ими поверхность.
1. 8. ЧЕМ ОБЕДАЕТ МОРСКАЯ ЗВЕЗДА?
Многие звезды, особенно те, которые обитают на мелководьях, - хищники. «Звёздный обед» состоит из различных моллюсков, ракообразных, кишечнополостных и других беспозвоночных. Звёзды могут питаться и себе подобными – иглокожими, например, морскими ежами.
1. 9. ЕСТЬ ЛИ У МОРСКОЙ ЗВЕЗДЫ ДЕТИ?
Да, есть. Большинство морских звезд раздельнополые. Но бывают случаи, когда молодые звезды – самцы, а выросшие до определенных размеров - самки.
Половые клетки выпускаются в воду; оплодотворение происходит в воде. Из оплодотворенных яиц развиваются личинки, плавающие свободно в воде. Затем личинки прикрепляются к камням или дну и растут.
Многие звезды часто проявляют заботу о потомстве. Иногда звезда прикрепляет яйца в укрытых местах, а затем уползает. Однако у обитателей холодных вод или больших глубин даже уже сформировавшиеся молодые звездочки вынашиваются на теле матери до тех пор, пока они не становятся самостоятельными.
Морские звёзды очень плодовиты. Например, Asterias rubens только в течение 2 часов может выпустить в воду около 2,5 миллионов яиц, а в течение сезона размножения это может происходить несколько раз.
2. ОПИСАНИЕ МЕТОДИКИ И РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
Методика исследования заключалась в использовании метода прямого наблюдения, в частности, за особенностями поведения и передвижения морской звезды на суше и в морской среде, а также наблюдении за её строением. Наблюдение велось в течение 4-х часов.
Этим летом я с родителями отдыхал в посёлке Пластун, который расположен на севере Приморского края. Пластун известен как морской и торговый порт. Однажды мы поехали на катере в море ловить гребешков и морских ежей. Виталий Иванович Антонов, водолаз-любитель с 20-летним стажем подводного плавания, надел костюм водолаза и спустился под воду на глубину 25 метров. Через тридцать минут он вынырнул и достал сетку, полную морских гребешков и несколько морских ежей. Затем он нырнул во второй раз. Когда он появился на поверхности воды, мы увидели огромные щупальца светло оранжевого цвета. Когда он подплыл ближе, мы разглядели, что это была морская звезда, но размеры ёё были громадные. В диаметре звезда достигала 50-60 сантиметров! Так я впервые познакомился с морской звездой. Мы рассмотрели морскую звезду со всех сторон и сделали несколько снимков с морской красавицей. Когда мы прибыли в порт, мы выпустили нашу знакомую в море.
Наша звезда относится к виду Asterias rubens, то есть красная звезда.
Обитает данный вид звёзд на скалах или камнях, от мелководья до глубины 650м, и распространена в Балтийском, Северном морях и вдоль берегов Атлантического океана.
Её величина может достигать в диаметре от 12 до 40 см. Таким образом, наша знакомая была гигантом!
Отличительными признаками Asterias rubens является наличие обычно 5 толстых лучей; сравнительно небольшой диск тела; короткие иглы. Все эти признаки мы могли наблюдать и у нашего экземпляра. Длина лучей морской звезды в нашем случае достигала 50 см.
Мы также могли наблюдать, что борозды посередине нижней стороны каждого луча, в которой находились амбулакральные ножки с присосками на конце. Ножки были расположены четырьмя рядами вдоль всей длины луча.
На фото видно, что в нашем случае окраска звезды с оральной стороны является светло-оранжевого цвета, окраска аборальной стороны – кирпично-красноватого цвета. Окраска данного вида звёзд может быть различная - серая, желтоватая, рыжеватая или чуть фиолетовая.
Питается звезда улитками, двустворчатыми моллюсками, морскими ежами и рачками. Столь гигантские размеры звезды, вероятно, можно объяснить достаточно богатым рационом питания в месте обитания. Так как, по словам местных жителей, этот район известен большим количеством морских гребешком и морских ежей.
В процессе исследования мы могли наблюдать, как звезда передвигалась при помощи своих ножек на суше (на катере). Амбулакральные ножки на конце луча вытягивались, как бы ощупывая поверхность, а затем тело звезды очень медленно сокращалось и таким образом происходило передвижение. За 2,5 часа поездки звезда смогла переместиться на 20 см.
Когда мы попытались поднять звезду, это оказалось не очень легко. Она сильно присосалась к поверхности катера и сила ее тяги была достаточно велика. Взрослому мужчине с трудом удалось оторвать ее от поверхности. Когда мы держали ее в руках, казалось, что звезда застыла, она была совершенно неподвижна.
По возвращению в порт, мы выпустили нашу знакомую в море и наблюдали за ее поведением. Некоторое время, 20 минут, звезда оставалась неподвижной. Однако затем звезда выпустила амбулакральные ножки, и было ясно видно, как она ощупывала поверхность при помощи одного луча. Что подтверждает наличие своеобразных органов осязания, находящихся на кончиках лучей морской звезды.
ВЫВОДЫ: Таким образом, наблюдаемый экземпляр является типичным представителем морских звёзд, принадлежащих виду Asterias rubens, который соответствует всем анатомическим характеристикам данного вида. Исключение составляет размер морской звезды, превышающий стандартные параметры для звёзд данного вида. Предположительно, большой размер наблюдаемого экземпляра объясняется благоприятными средой обитания и условиями питания. В процессе исследования мы наблюдали анатомическое строение морской звезды, а также особенности её передвижения в различных средах. Способы передвижения морской звезды подтверждает факт наличия особых органов осязания и зрения, находящихся на концах лучей.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Данная работа была направлена на изучение биологических особенностей и образа жизни морской звезды. В ходе исследования был проведен обзор литературы, посвященной биолого-анатомическими особенностям морской звезды, среде ее обитания, питания и размножения. В процессе наблюдения были изучены способы передвижения морской звезды в разных средах. Результаты исследования представлены в виде презентации.
Морские звезды являются одними из самых красивых и загадочных морских обитателей. Эти животные придают необычайную красоту морям и океанам. Впервые такие необычные морские создания появились более 450 миллионов лет тому назад.
Морские звезды принадлежат к классу беспозвоночных и типу Иглокожих. Они весьма разнообразны не только по своей расцветке, но и по форме. На сегодняшний день существуют более 1600 видов морских звезд. Их близкими родственниками являются змеехвостки, роскошные морские лилии, голотурии, а также необыкновенные морские ежи.
Основной отличительной чертой морских звезд от своих сородичей является форма тела. Тело имеет форму звезды, которая разделена на 5 симметричных секторов. Однако, среди этих изящных животных есть организмы, которые наделены большим количеством секторов. У некоторых особей их количество может варьироваться от 6 до12, а порой даже от 45 до 50.
Расцветка этих удивительных морских обитателей включает в себя практически всю цветовую гамму, но, в большинстве случаев, можно встретить оттенки красного, реже – бурого, синего, фиолетового, розового, желтого и черного цветов. Также есть и бледные морские звезды, но они, как правило, обитают на дне моря или океана, а яркие – на мелководье.
Вначале морские звезды могут показаться примитивными созданиями, потому как у них отсутствуют органы чувств, мозг, а также слабо разделены внутренние органы, но такая простота не более, чем обман.
Важно отметить то, что этот вид беспозвоночных имеет внутренний скелет. Несмотря на то, что у морских звезд позвоночник отсутствует, у них есть огромное количество известковых пластинок, которые соединены друг с другом воедино.
У молодой особи скелетные компоненты скрыты под кожей, но через некоторый промежуток времени кожные покровы стираются и шипы становятся видны снаружи. Благодаря таким шипам морские звезды имеют колючий вид.
Также есть еще один компонент, который влияет на внешний вид этих прекрасных морских созданий – это педициллярии. Педициллярии представляют собой видоизмененные иглы, схожие на малюсенькие щипчики. Они играют немаловажную роль в жизнедеятельности морской звезды. Благодаря щипчикам они очищают свое тело с верхней стороны от различного мусора и песка.
Морские звезды имеют слаборазвитую мышечную систему. Однако у них есть особенная система – амбулакральная, которая представляет собой полости и каналы, сплетенные воедино. Благодаря такой системе, морские звезды, перекачивают жидкость из одной части – в другую. При перекачивании жидкости ее части тела начинают извиваться и перемещаться.
Важно отметить, что органы чувств у этих прекрасных животных все-таки есть. К ним относятся глазки, находящиеся на концах каждого сектора. Глазки весьма примитивны и различать могут лишь свет или темноту, предметы эти роскошные морские обитатели видеть неспособны. Они улавливают лишь химические вещества, только каждая из них чувствует их по-разному. У морских звезд хорошо развито осязание, которое подсказывает им, с кем они столкнулась - своей жертвой либо хищником.
Также у них хорошо развита пищеварительная система. Рот у этих необычайно красивых животных находится посередине диска на нижней стороне, а маленькое анальное отверстие расположено на дорсальной стороне тела. Желудок у морских звезд наделен выростами, в которых накапливаются запасы пищи на случай голодания. А голодание у морских звезд происходит регулярно, потому что в период размножения они прекращают употреблять пищу. Желудок такого животного может растягиваться, как резина, принимая различные формы. Благодаря такому растяжению желудку, морские красавицы, имеют возможность переваривать добычу, параметры которых превышает размер их самих в несколько раз. Известен факт, когда вид морской звезды луидия съела до такой степени огромного морского ежа, что после употребления такой пищи - погибла, потому что не смогла избавиться от его остатков.
Морские красавицы встречаются практически во всех морях и океанах. Однако, в теплых водах разновидность морских звезд значительно выше, нежели в холодных. Большинство из них обитают на мелководье, но есть и такие, которые предпочитают находиться на глубине.
Изначально морские звезды могут показаться беспомощными, но это далеко не так. Они являются грозными хищниками. Эти восхитительные морские создания ненасытны и никогда не упускают возможность полакомиться. Исключением является период размножения. Илом, а точнее их добываемыми частицами, питаются лишь те виды, которые обитают на дне моря или океана. Условно к «не хищникам» можно отнести кульцитов, которые питаются наростами на кораллах. Остальные же виды охотятся за другой добычей.
Большая часть морских звезд неприхотливы в еде, они съедают все, что могут удержать своими лучами и до тех пор, пока будет растягиваться их желудок, не брезгуя даже падалью. Определенные виды питаются только иным видом кормов: кораллами, брюхоногими моллюсками и губками.
Любимой пищей морских звезд являются малоподвижные животные - двустворчатые моллюски и морские ежи. Морского ежа они преследуют ползком, после того, как они его догнали, начинают поедать ртом. Двустворчатые моллюски обладают раковиной, створки которых очень крепко смыкаются в случае какой-нибудь опасности. По этой причине с такими моллюсками морские звезды обращаются по-другому. Вначале морская звезда прилепляется своими лучами к створкам раковины и только после этого начинает их раскрывать.
Как и большинство представителей фауны, морские звезды разнополы. Но есть и такие виды, которые имеют одновременно как женские, так и мужские половые органы. Они размещены у основания лучей попарно.
Размножение морских звезд происходит как половым путем, так и бесполым. В основном, такое размножение бывает только у многолучевых видов. Тело морской звезды делится на две части, после чего каждая из них приумножает лучи, которых не хватает. У всех остальных животных бесполое размножение возможно лишь в случае восстановления при повреждении тела. Для регенерации хватит и одного луча, однако обязательным элементом для восстановления является наличие кусочка центрального диска.
Как правило, у этих удивительных морских животных практически нет врагов, потому что шипы, которые могут содержать яд, отпугивают более крупных хищников. Более того, морские звезды, чувствуя приближающуюся опасность, зарываются в песке, дабы не привлекать внимания хищника.
Люди еще очень давно заприметили этих необычных оригинальных животных, находящихся на мелководье. Однако морские звезды не вызывали у них никакого хозяйственного интереса. Только в Китае некоторые принимают в пищу, но в то же время кормить домашних животных морскими звездами не решался никто, так как после лакомства домашние животные могли погибнуть. Скорее всего, это связано с токсинами, которые накапливаются у определенных видов с поеданием различных кораллов и ядовитых моллюсков. Но с процветанием морского хозяйства, морских звезд стали считать врагами. Позже выяснилось, что эти животные очень часто съедали приманку, предназначенную в ловушках для крабов, а также совершали нашествия на плантации, где разводили морских гребешков и устриц. В одно время, этих морских хищников пытались искоренить, разделывая их на кусочки. Но это только лишь увеличило их количество, потому что из каждого куска появлялась новая морская звезда. Со временем их научились вылавливать с помощью специальных тралов, после чего морских звезд убивали кипятком.
Морские звезды - одни из древнейших форм жизни, их возраст насчитывает 600 миллионов лет.
Морские звезды характеризуются симметрией.
Особенностью всех иглокожих является их водно-сосудистая система, которая проходит сквозь все тело в форме каналов, которые высовываются сквозь поры известкового наружного скелета, образуя
трубчатые ножки, и представляют собой внешние проявления системы. Эти ножки выполняют различные функции. Считается, что тип, развившийся около 600 миллионов лет назад и все ископаемые формы имеют одну и ту же водно-сосудистую систему, которая больше не встречается ни у каких видов животных.
Морские звезды обычно проводят весну на мелководье и уходят на глубину зимой.
В период размножения половые железы морских звезд вырабатывают яд, предназначенный для защиты икринок. Эти слизистые ядовитые выделения, которые морская звезда выпускает в воду, парализует улиток, двустворчатых моллюсков и креветок. Яд также имеет эффект антибиотика и защищает икринки от микроорганизмов, которые встречаются в морской воде.
Морские звезды могут передвигаться со скоростью до 75 см в минуту.
Крупнейшей из 1600 разновидностей морских звезд по общему размаху щупалец считается очень хрупкая Midgardia xandaros. Летом 1968 г. представительница этого вида была поймана в южной части Мексиканского залива научно-исследовательским судном "Адаминос" Техасского университета. Ее длина вместе с щупальцами составляла 1380 мм, однако диаметр ее тела без щупалец достигал лишь 26 мм. В высушенном виде она весила 70 г.
Считается, что максимальный вес из всех морских звезд имеет пятиконечная Thromidia catalai, обитающая в западной части Тихого океана. Представительница этого вида, пойманная 14 сентября 1969 г. в районе Айлот Амеди в Новой Каледонии и выставленная позднее в аквариуме Ноумея, весила 6 кг, а размах ее щупалец достигал 630 мм
Самой мелкой из известных была морская звезда астеренид (Patmella parvivipara), обнаруженная Вольфом Зайдлером на западном побережье полуострова Эйр, Южная Австралия, в 1975 г. Она имела максимальный радиус 4,7 мм, а диаметр менее 9 мм.
Самой хищной морской звездой в мире считается "Терновый венец" (Acanthaster planci), обитающая в бассейнах Тихого и Индийского океанов, а также в Красном море. Она обладает способностью разрушать до 300-400 квадратных сантиметров кораллов в день.
Максимальная глубина, на которой можно обнаружить морскую авеаду, считается глубина, равная 7584 м. На этой глубине советским исследовательским судном "Витязь" приблизительно в 1962 г. в Марианской впадине (западная часть Тихого океана) был обнаружен экземпляр Porcellanaster Ivanovi.
