морская рыба выделяющая много слизи

Белковый клубок миксины

На этой фотографии, сделанной при помощи сканирующего электронного микроскопа, запечатлен клубок, в который свернулась белковая нить диаметром 10 нм и длиной до 15 см. Эти нити вместе с другим компонентом — муцинами — при попадании в воду превращаются в обильную слизь миксины, позвоночного из надкласса бесчелюстных. Муцины — это белки с навешанными на них полисахаридами, они являются основным компонентом секрета слизистых желез животных. Само слово «муцины» происходит от латинского «mucus», что означает «слизь» — они придают секрету свойства геля, то есть как раз превращают его в слизь.

Но слизь миксины — особенная история. Ранее мы уже писали, что если миксину ущипнуть за хвост, она немедленно выделит целое облако слизи (см. Миксина, завязывающаяся в узел) объемом почти литр, что примерно в пять раз больше самого животного. Считается, что миксина применяет слизь в основном для защиты от хищников: образованная почти мгновенно субстанция попадает в жабры нападающего, что для последнего не только неприятно, но и опасно. Кроме того, миксина использует слизь при охоте (для закупоривания жабр добычи) и когда сворачивается в узел — для лучшего скольжения. Но как миксине удается за мгновения выделить такое огромное количество слизи?

Миксина выделяет слизь, пытаясь спастись от назойливых студентов. Фото с сайта chapman.edu

Дело как раз в этих белковых «клубках», которых в слизи большинства других животных нет (а есть только муцины). Слизистые железы миксины имеют особое строение: в каждой из них есть два типа клеток — одни производят муциновые гранулы (пузырьки диаметром 5 мкм), другие — клубки белковых нитей, схожих по составу с кератином волос.

Два продукта слизистых желез миксины: муциновые гранулы (мелкие пузырьки) и клубок белковых нитей (в центре). Длина масштабной линейки — 50 мкм. Фото из статьи D. S. Fudge et al., 2005. Composition, morphology and mechanics of hagfish slime

Когда мышцы вокруг железы сокращаются, содержимое «зрелых» клеток через узкую пору железы выдавливается в воду, где муциновые гранулы прикрепляются к разматывающимся нитям. Связанные с муцинами нити образуют рыхлую сеть, способную задерживать большой объем воды. Вода как раз и есть основной компонент слизи миксины — она составляет 99,9% объема конечного продукта! По расчетам исследователей, одна среднестатистическая шестидесятиграммовая миксина имеет запас клубков и муцинов, достаточный для образования 24 литров слизи!

Клубки белковых нитей миксины разматываются в морской воде

Отдельный вопрос: как миксина сворачивет такие плотные белковые клубки? Сначала в клетке образуются филаменты длиной 12 нм, из которых потом и прядется нить. Детали процесса пока не изучены, но показано, что катушкой для этих ниток служит клеточное ядро. В процессе сматывания клубка ядро меняет форму, постепенно вытесняясь новыми мотками, и в итоге становится почти плоским. Получается, что новые мотки не наматываются поверх предыдущих, а наоборот, вкладываются в них. Исследователи предполагают, что механизм формирования клубка включает в себя вращение клеточного ядра.

Модель образования клубков в клетках слизистых желез миксины. Слева показано, как меняет форму ядро, справа — как при этом ложатся белковые петли. Рисунок из статьи T. Winegard et al., 2014. Coiling and maturation of a high-performance fibre in hagfish slime gland thread cells

Благодаря белковым нитям структура слизи миксины настолько уникальна, что исследователи говорят о возможности изготовления из нее нового биоразлагаемого полимерного материала. Дело в том, что волокна этой слизи сочетают в себе легкость, тонкость и прочность, подобно паутине. Но белки паутины оказалось очень сложно произвести без участия пауков, а белки слизи миксины уже удалось синтезировать с помощью бактериальных систем. Правда, пока сделанные учеными искусственные волокна сильно уступают в прочности волокнам, созревающим в железах миксины. Также рассматривают возможность использования волокон из слизи миксины в пищевой промышленности для улучшения консистенции некоторых продуктов.

А еще слизь миксины позволяет нам в очередной раз убедиться: то, что на первый взгляд представляется мерзким и скучным, при более глубоком рассмотрении может оказаться красивым и интересным.

Источник

Миксина. Образ жизни и среда обитания миксины

Миксина – большой червяк или длинная рыба?

Не каждое существо на планете называют «самым отвратительным». Беспозвоночное миксина носит и другие нелестные прозвища: «угорь-слизняк», «морской червяк» и «рыба-ведьма». Попробуем разобраться, за что так досталось подводному жителю.

Впрочем, ученые уже определились. Они отнесли миксину к связующему звену между червями и рыбами. Это необычное существо относят к позвоночным, хотя позвонков у него нет. Есть только скелет черепа. Класс миксины определить проще, существо относят к круглоротым.

Особенности и среда обитания миксины

Животное имеет необычное внешнее строение. Миксины, как правило, имеют длину тела в 45-70 сантиметров. В редких случаях вырастают длинней. Пока был зафиксирован рекорд длины в 127 сантиметров.

Ноздря без пары украшает голову. Вокруг пасти и этой ноздри растут усики. Обычно их 6-8 штук. Эти усики являются осязательным органом для животного, в отличие от глаз, которые у миксин зарастают кожей. Плавники у подводных обитателей практически не развиты.

Рот у миксины, в отличие от большинства известных животных, открывается горизонтально. В пасти можно увидеть 2 ряда зубов и один непарный зуб в районе неба.

Долгое время ученые не могли понять, как дышит миксина. В итоге выяснилось, что через единственную ноздрю. Органом дыхание у них являются жабры, которые состоят из нескольких хрящевых пластинок.

На фото «Рыба ведьма»

Цвет «морского чудища» во много зависит от места обитания, чаще всего в природе можно встретить следующие окрасы:

Уникальной чертой является наличие отверстий, которые выделяют слизь. Находятся они в основном на нижнем крае тела «рыбы-ведьмы». Это очень важный орган для всех миксин, он помогает охотиться на других животных и не становиться добычей хищников.

Внутреннее строение миксины, также, вызывает интерес. Подводный житель может похвастаться наличием двух мозгов и четырех сердец. 3 дополнительных органа находятся в голове, хвосте и печени «морского чудища». Причем кровь проходит через все четыре сердца. Если из строя выйдет одно из них, животное может продолжить жить дальше.

На фото строение миксины

По мнению ученых, за последние триста тысяч лет, миксина практически не менялась. Именно ее ископаемая внешность и приводит людей в ужас, хотя раньше такие обитатели не были редкостью.

Где можно встретить миксину? Оказывается, недалеко от берегов:

Русский рыбак ее может встретить в Баренцевом море. Атлантическая миксина живет на дне Северного моря и в западной части Атлантики. Подводные жители предпочитают глубину в 100-500 метров, но иногда их можно обнаружить на глубине более километра.

Характер и образ жизни миксины

В дневное время суток миксины предпочитают спать. Нижней частью тела они зарывают в ил, оставляя на поверхности только часть головы. Ночью морские черви выходят на охоту.

Если жертва еще может сопротивляться, «морское чудище» обездвиживает ее. Забираясь под жабры, миксина выделяет слизь. Жабры прекращают нормально работать, и жертва погибает от удушья.

При этом слизи животное выделяет очень много. Одна особь за несколько секунд может наполнить целое ведро. Кстати именно потому, что животные выделяются так много слизи, они не представляют большого интереса для хищников. «Угорь-слизняк» с ловкостью выскакивает из пасти морских животных.

За минуту миксины могут выделять почти полное ведро слизи

Сами миксины не очень любят находиться в своей слизи, поэтому после атак, они стараются поскорей от нее избавиться и скручиваются в узел. Вероятно поэтому, эволюция не стала награждать подводных обитателей чешуей.

Недавно ученые пришли к выводу, что слизь миксины можно использовать в фармацевтике. Дело в том, что она имеет уникальный химический состав, который способствует остановке кровотечения. Вероятно в будущем, из слизи получится сделать лекарство.

Питание миксины

Так как рыба миксина большую часть своей жизни находится на дне, то и обед она ищет там же. Чаще всего подводный житель копается в иле в поисках червяков и органических остатков от других морских животных. В мертвую рыбу круглоротое попадает через жабры или рот. Там оно соскребает с костей остатки плоти.

Рот миксины расположен горизонтально телу

Впрочем, миксины питаются также больными и здоровыми рыбешками. Опытные рыбаки знают, что если «угори-слизни» уже облюбовали какое-то место, то улова там не будет.

Легче сразу смотать удочки и подыскать новое место. Во-первых, потому что, там, где поохотилась многосотенная стая миксин, ловить уже нечего. Во-вторых, рыба-ведьма, может запросто укусить человека.

С другой стороны, сами миксины вполне съедобны. По вкусу они напоминают рыбу. Однако не каждый решится попробовать морского червя из-за его внешнего вида. Правда, японцев, тайванцев и корейцев это не смущает. Миноги и миксины у них являются деликатесами. Особенно вкусными считаются жаренные особи.

Размножение и продолжительность жизни миксины

Своеобразным способом размножаются морские миксины. Чтобы у ста самок появилось потомство, достаточно только одного самца. При этом многие виды являются гермафродитами. Они сами себе выбирают пол, если самцов в стае катастрофически мало.

Размножение проходит подальше от берега на большой глубине. Самка откладывает от 1 до 30 крупных яиц (каждое примерно по 2 сантиметра) овальной формы. После чего самец их оплодотворяет.

В отличие от многих подводных жителей, после нереста червяк миксина не погибает, хотя во время него он ничего не ест. «Угорь-слизняк» оставляет потомство несколько раз в жизни.

Некоторые ученые считают, что стадии личинок у миксин нет, другие полагают, что она просто длится недолго. В любом случае вылупившиеся детеныши очень быстро становятся похожими на своих родителей.

Также, не получается наверняка определить продолжительность жизни «рыбы-ведьмы». По некоторым данным можно предположить, что «самое отвратительное существо» в природе доживает до 10-15 лет.

Сами по себе миксины очень живучи. Они могут долго находиться без воды и пищи, а также выживают при тяжелых ранениях. Размножению морских червей способствует и то, что они практически не представляют коммерческого интереса.

Разве, что в некоторых восточных странах их вылавливают в качестве деликатеса, а американцы научились делать из животных «кожу угря».

Источник

Морская рыба выделяющая много слизи

ГЛАВА I
СТРОЕНИЕ И НЕКОТОРЫЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РЫБ

КОЖА. ЧЕШУЯ. ОРГАНЫ СВЕЧЕНИЯ

В кожном покрове рыб различают два слоя: наружный слой эпителиальных клеток, или эпидермис, и внутренний слой из соединительно тканных клеток – собственно кожа, дерма, кориум, кутис (рис. 5).

Рис. 5. Строение кожи у рыб (усач) (по Строганову, 1962) :
1 – бокаловидные клетки; 2 – зернистые, 3 – базальные, 4 – колбовидные

Кожа подстилается рыхлой соединительнотканной прослойкой (подкожная соединительная ткань, подкожная клетчатка). У многих рыб в подкожной клетчатке откладывается жир.

Эпидермис защищает организм от проникновения в него веществ извне. Он состоит из многослойного эпителия, форма клеток и количество слоев которого варьируют у разных рыб. Самый наружный слой эпителиальных клеток ороговевает, но в отличие от наземных позвоночных у рыб он не отмирает, сохраняя связь с живыми клетками. В течение жизни рыбы интенсивность ороговения эпидермиса не остается неизменной, наибольшей степени оно достигает у некоторых рыб перед нерестом: так, у самцов карповых и сиговых в некоторых местах тела (особенно на голове, жаберных крышках, боках и т. д. ) появляется так называемая жемчужная сыпь – масса мелких белых бугорков, придающих коже шероховатость. После нереста она исчезает.

Кожа рыб отличается от кожи других позвоночных большим количеством слизи.

Слизь образуется в специализированных железистых клетках, лежащих в эпидермисе. Это клетки трех форм: бокаловидные, колбовидные и зернистые.

Присутствие всех форм определяет наибольшее количество слизи, при наличии одного вида клеток слизи выделяется значительно меньше.
Интенсивность выделения слизи у разных рыб различна. Как правило, рыбы с хорошо развитым чешуйчатым покровом выделяют слизи меньше (лососевые, окуневые).

Рыбы, лишенные чешуи или чешуя которых редуцирована (круглоротые, некоторые сомы, линь, вьюн), выделяют слизи очень много. С бактерицидными свойствами слизи линя связывают повышенную устойчивость его к заражению паразитами, тогда как другие представители семейства карповых такой устойчивостью не обладают.

Роль слизи в жизненных отправлениях рыб очень велика: она уменьшает трение тела о воду (механическая защита), предотвращает попадание в организм паразитов и бактерий (бактерицидная защита), ускоряет свертывание крови в случаях ранений, способствует выведению веществ из организма, регулирует проникновение воды и солей (осмотическая регуляция), осаждает муть и выделяет специфический видовой запах.

По некоторым данным, слизь некоторых рыб ядовита. Слизь миног вызывает у хищников нарушение пищеварения.

Также в одноклеточных железах кожи образуются феромоны –летучие (пахучие) вещества, выделяемые в окружающую среду и воздействующие на рецепторы других рыб. Они специфичны для разных видов, даже близкородственных; в некоторых случаях определена их внутривидовая дифференцировка (возрастная, половая).

У многих рыб, в том числе у карповых, образуется так называемое вещество страха (ихтиоптерин), которое выделяется в воду из тела пораненной особи и воспринимается ее сородичами как сигнал, извещающий об опасности.

Светящиеся органы морских глубоководных рыб и ядовитые железы некоторых рыб, помещающиеся у основания шипов и плавниковых лучей (морской дракон), также являются железистыми образованиями эпидермиса.

В нижних слоях эпидермиса в пограничных с ними слоях кориума залегают пигментные клетки– хроматофоры. Хроматофоры –звездчатые клетки, со множеством отростков, включающие зернышки пигмента. Они определяют все разнообразие окраски рыб, особенно яркой в тропиках. Различие в окраске достигается сочетанием разных хроматофоров: меланофоры имеют зерна черного пигмента, ксантофоры – жёлтого, эритрофоры – красного; гуанофоры или иридоциты не имеют пигментных зерен, но содержат кристаллики гуанина, благодаря которым рыба приобретает серебристую окраску.

Интенсивность окраски определяется состоянием хроматофоров: при их расширении пигментные зерна растекаются на большее пространство и окраска тела становится яркой. Если хроматофоры сокращаются, пигментные зерна скапливаются в центре, оставляя большую часть клетки неокрашенной (рис. 6), и окраска тела бледнеет.

Рис. 6. Меланофор карася
Справа – фаза контракции, слева – фаза экспансии (по Строганову, 1962):
я – ядра, п – пигментные зёрна, сф – скелетная фибрилла

Форма пигментных клеток постоянна и у близких видов сходна.
Состояние пигментных клеток меняется в зависимости от внешних и внутренних факторов: температуры и газового режима водоема, возраста, пола, состояния организма (голод, размножение и т. п. ), эмоций (возбуждение, страх) и т. д.

Окраска тела часто имеет приспособительное значение. У пелагических рыб обычно спина темная, а брюшко серебристо-белое, из-за чего рыба малозаметна и сверху и снизу.

Общеизвестно приспособление окраски тела к цвету дна у камбал, бычков, морских игл: они могут повторять даже рисунок шахматной доски, положенной на дно. При этом основную роль играет нервная система, воспроизводящая зрительные раздражения и вызывающая соответствующую реакцию пигментных клеток (у ослепленных рыб кожа не меняла окраску).

Изменение окраски в период размножения (появление брачного наряда), часто наблюдаемое в этот период различие в окраске самок и самцов происходят под влиянием гормональных факторов.

Собственно кожа обеспечивает прочность покровов. Она состоит из нескольких слоев соединительной ткани (у костистых рыб, например, из трех), пронизанных нервами и капиллярами. В этом же слое залегают специализированные клетки – склеробласты, выделяющие секрет, который, застывая, образует чешую (кожный скелет), основным назначением которой является механическая защита тела.

Все настоящие рыбы обладают чешуей, но степень развития её у разных рыб различна. Некоторые рыбы (например, сомы, скаты)в процессе эволюции утратили чешую, так что отсутствие ее у них является вторичным явлением.
Размер чешуек сильно варьирует – от микроскопических у угрей до нескольких сантиметров у индийского усача. Также разнообразна форма чешуек.

Различают три формы чешуи (рис. 7): плакоидная, ганоидная и костная. Плакоидная – наиболее древняя, сохранилась у хрящевых рыб (акулы, скаты). Состоит из пластинки, на которой возвышается шипик. Старые чешуйки сбрасываются, на их месте возникают новые. Ганоидная – преимущественно у ископаемых рыб. Чешуйки имеют ромбическую форму, тесно сочленяются одна с другой, так что тело оказывается заключенным в панцирь. Чешуйки со временем не меняются. Названием своим чешуя обязана ганоину (дентинообразному веществу), толстым слоем лежащему на костной пластинке. Среди современных рыб ее имеют панцирные щуки и многоперы.

Кроме того, она имеется у осетровых в виде пластинок на верхней лопасти хвостового плавника (фулькры) и жучек, разбросанных по телу (модификация нескольких слившихся ганоидных чешуек). Постепенно видоизменяясь, чешуя теряла ганоин. У современных костистых рыб ганоина уже нет, чешуйки состоят из костных пластинок (костная чешуя). Эти чешуйки могут быть: циклоидными –округлыми, с гладкими краями (карповые) и ктеноидными – с зазубренным задним краем (окуневые). Обе формы родственны, но циклоидная как более примитивная встречается у низкоорганизованных рыб. Бывают случаи, когда в пределах одного вида самцы имеют ктеноидную, а самки – циклоидную чешую (камбалы рода Liopsetta), или даже у одной особи встречаются чешуйки обеих форм.

Рис. 7. Форма чешуи рыб
А – плакоидная; Б – ганоидная; В – циклоидная; Г – ктеноидная

Каждая такая чешуйка начинает образовываться в чешуйном кармашке – углублении в кориуме, затем свободный конец ее выходит из кармашка и накладывается на следующую чешуйку. Такое черепицеобразное расположение чешуек позволяет телу рыбы свободно изгибаться. Чешуя располагается рядами. Число рядов и количество чешуи в продольном ряду не изменяются с возрастом рыбы, поэтому они служат показателями при систематическом определении.

В разрезе на каждой чешуйке различаются наружный покрышечный слой (преимущественно неорганического состава) и нижний базальный (имеющий характер кости). На верху покрышечного слоя концентрическими слоями располагаются ребрышки – склериты. Образование склеритов происходит периодически, поэтому их ряды подсчитывают при определении возраста рыб (годичные кольца) и обратного расчисления роста (см. с. 117).

Кожа рыб быстро регенерирует. Через кожу происходит, с одной стороны, частичное выделение конечных продуктов обмена веществ, а с другой – поглощение некоторых веществ из внешней среды (кислород, угольная кислота, вода, сера, фосфор, кальций и другие элементы, играющие большую роль в жизнедеятельности). Большую роль играет кожа как рецепторная поверхность: в ней располагаются термо-, баро- хемо- и другие рецепторы. В толще кориума образуются покровные кости черепа и пояса грудных плавников.

НазадОглавлениеДалее

Источник

Современная медицина столкнулась с проблемой: из-за обилия доступных лекарств, в том числе — антибиотиков, некоторые вредные бактерии выработали к ним иммунитет. В поисках средства, которое поможет «пробить защиту» мутировавших микроорганизмов, медики обращаются к самым неожиданным методам. И недавно специалисты Американского химического общества сообщили: слизь, выделяемая рыбами — неплохой «кандидат».

«И швец, и жнец»: свойства слизи

Как оказалось, слизь не просто защищает рыб, но и содержит различные микробы, которые помогают молодым особям выжить. Защищая рыбу-носителя от бактерий, грибковых инфекций и вирусов, слизь еще и обладает антибактериальным эффектом. Результаты исследования прокомментировала Молли Остен, специалист группы.

«Морская среда достаточно агрессивна, и для выживания рыбы слизь должна выполнять сразу несколько функций. Как минимум — выдерживать постоянный контакт с этой средой, в которой полно вирусов», — отметила она.

Исследователи изучили рыб, выловленных в районе Южной Калифорнии, и выяснили, что для молодых особей характерен более слабый иммунитет. Из-за этого на них оказывается больше защитной слизи, которая к тому же содержит больше полезных бактерий, чем у взрослых рыб.

Специалисты сообщают, что в данный момент тщательно анализируют образцы слизи, чтобы понять, насколько полезны ее «обитатели» для лечения наших заболеваний. Уже известно, что несколько бактериальных штаммов помогут подавить грибок, вызывающий некоторые инфекции ротовой полости и горла, а особые бактерии из слизи тихоокеанского розового окуня хорошо себя проявили при борьбе с клетками рака толстой кишки.

Обратная сторона: заводчики задумаются?

Ученые также считают, что их открытия имеют и важные последствия для рыболовной промышленности. Точно зная, какая рыба от чего защищена своей слизью, специалисты рыболовного промысла смогут при выращивании рыб использовать меньше антибиотиков и «химии».

С ними согласны и российские специалисты, которые отмечают, что как в рыбе, так и в морепродуктах сегодня порой слишком много вредных веществ. «В России сегодня очень популярны королевские креветки. Их привозят в основном из Вьетнама и Китая, и чаще всего при их выращивании применяют искусственные стимуляторы, а также красители. Регулярно употребление такой продукции опасно», — уверен представитель Института Океанологии им. П. П. Ширшова РАН Василий Спиридонов.

Особый риск несут продукты, «родиной» которых является дельта Меконга, поскольку там чаще применяют выращивание в садках и не стесняются кормить рыбу антибиотиками.

Фото превью: rockefeller. edu

Отказ от ответственности: этот контент, включая советы, предоставляет только общую информацию. Это никоим образом не заменяет квалифицированное медицинское заключение. Для получения дополнительной информации всегда консультируйтесь со специалистом или вашим лечащим врачом.

Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен

Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.

Источник