IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Гавайский короткохвостый кальмар – представитель класса головоногих моллюсков. Гавайский короткохвостый кальмар, обитает вблизи Гавайских островов, глубина обитания этого животного составляет до 100 метров. Грунт предпочитает илистый или песчаный. В зависимости от времени суток, глубина обитания варьирует от 20-70 метров, в дневные часы кальмар опускается на глубину, в ночные же часы всплывает на поверхность для охоты.

Длина тела Гавайского кальмара составляет 50 см. Общее телосложение кальмара схоже с осьминогами и каракатицами, основным отличием является продолговато-цилиндрическая форма тела, и по бокам небольшие ромбовидные выросты - крылья. Крылья играют вспомогательную роль при плавании. Движение вперед осуществляется за счет выталкивания воды из особой трубки-сифона. Таким образом, создается весьма мощная реактивная струя. Кальмары могут поворачивать сифон в разные стороны и моментально менять направление движения, давать задний ход. Внутренние органы помещены в полостной мешок — мантию. Крупную голову спереди венчает пучок из 8 рук. Кроме того, возле рта есть еще два ловчих щупальца, вооруженных мощными присосками, у некоторых видов присоски превращаются в крючья. У кальмара есть пластины, которые открывают и закрывают специализированный световой орган, в котором живут бактерии. Также у него имеются светочувствительные рецепторы на спине, с помощью которых он чувствует, насколько много лунного света достигает его спины. В зависимости от этого он открывает и закрывает пластины, так что количество, производимого бактериями света, льющегося снизу точно соответствует количеству света, попадающего на спину кальмара.

Кальмары являются хищниками. Основу его «обеденного стола» составляет рыба. Но кальмар не брезгует и раками, многощетинковыми червями, а также другими представителями класса головоногих моллюсков. Так же зафиксированы случаи, когда кальмары поедают представителей своего вида. Свою добычу кальмары ловят с помощью щупалец, которые способны значительно удлиняться и сокращаться. Закинув эту своеобразную удочку, кальмар способен поймать добычу, не приближаясь к ней вплотную. Для приманивания жертв служит и флюоресценция.

Размножение у кальмаров происходит обычно раз в году в определенных нерестовых областях с благоприятным гидрологическим режимом Одна самка откладывает до нескольких десятков яиц, похожих на продолговатые белоснежные баллончики. Иногда самка прячет их в укрытии, иногда прикрепляет к водорослям, а чаще располагает на ровном дне. Вылупление происходит через 20-30 дней, в зависимости от температурных условий.

Ежедневно, на закате, кальмар засасывает в свою мантию люминесцентных бактерий из воды. Те, в свою очередь, прикрепляются к стенкам мантии и начинают активно размножаться. Из-за увеличения количества бактерий становится заметным их свечение. В течение 20–40 минут свечение достигает максимума и остается таким всю ночь. Специальный аппарат кальмара еще больше усиливает его и направляет ко дну, таким образом моллюск становится незаметен для рыб. На рассвете кальмар выпускает 95% бактерий наружу, оставляя себе небольшую популяцию, и зарывается в песок, где может проводить время до следующей ночи. По всей видимости, бактерии также помогают кальмару настраивать внутренние часы, регулирующие режим сна и бодрствования. Из-за подсветки животное сливается с фоном, если смотреть из тёмной глубины вверх, в более светлые воды, в которых кальмар и охотится. Однако роль светящихся бактерий этим не ограничивается, что и является актуальностью исследования симбиотических отношений между: Euprymna scolopes и Vibrio fischeri.

Известно, что Гавайский короткохвостый кальмар вступает в симбиоз только с Vibrio fischeri, на основе этого возникает теория, что кальмар имеет определенные гены, продукты которых являются элементами узнавания для люминесцентных бактерий, так же бактерии влияют на биологические ритмы кальмара. Изучив геномы Гавайского короткохвостого кальмара (Euprymna scolopes) и люминесцентных бактерий (Vibrio fischeri), возможно определить специфические гены у обоих организмов, которые активируются только в момент симбиоза, и тем самым подтвердить или опровергнуть теорию о прямом влиянии люминесцентных бактерий на биологоческие ритмы, и тем самым всю жизнедеятельность кальмара.

У Гавайского короткохвостого кальмар есть два гена, которые кодируют белки криптохромы (CRY). Один из криптохромов работает в голове, поближе к мозгу и органам чувств. Однако другой белок, активнее всего синтезируется в светящихся органах кальмара, где живут биолюминесцентные бактерии. Причём активность второго гена, соответствует не переменам в дневном освещении, а циклу биолюминесценции.

Содержание в лабораторных условиях Гавайских кальмаров, затруднительно, так как необходимы в большие аквариумы, вместимостью от 100 литров. Остальные критерии содержания вполне выполнимы: температура воды должна составлять 26-28 ^оС, дно песчаное или илистое, так как в дневные часы кальмар зарывается в песок (или ил), то уровень дна должен составлять 2-4 метра, соленость воды нормальная или 35 ‰. Кормление гавайского кальмара осуществляется в ночные часы, преимущественно планктоном и мелкой рыбой. Так же важной особенностью содержания Гавайского кальмара, является присутствие в аквариуме люминесцентных бактерий, с которыми он вступает в симбиоз, отсутствие бактерий может выразится в «расстройстве» биологических часов, и тогда животное будет испытывать сильный стресс.

Библиографический список:

1. Claes, M. , & Dunlap, P. (2000). Aposymbiotic Culture of the Sepiolid Squid Euprymna Scolopes: Role of the Symbiotic Bacterium Vibrio Fischeri in Host Animal Growth, Development, and Light Organ Morphogenesis. Journal of Experimental Zoology, 286(3), 280-296.

2. Lemus, J. , & McFall-Ngai, M. (2000). Alterations in the Proteome of the Euprymna Scolopes Light Organ in Response to Symbiotic Vibrio Fischeri.Applied and Environmental Microbiology,66(9), 4091-4097.

Код для цитирования: Скопировать