Тръбните крачета на бодлокожите — строеж, функции и значение

Научете всичко за тръбните крачета на бодлокожите: строеж, хидравлични функции, придвижване, хранене и ролята им при морски звезди и двучерупчести.

Тръбните крачета са малки тръбовидни изпъкналости от долната страна (устната страна) на бодлокожите. Те са част от водната съдова система на бодлокожите.

Тръбните крачета се използват за придвижване, хранене и дишане. Те са разположени в жлебове по протежение на раменете. Действат чрез хидравлично налягане. Използват се за подаване на храна към устната кухина в центъра и могат да се прикрепят към повърхности. Тръбните крака позволяват на тези животни да се придържат към океанското дъно и да се движат бавно. Морска звезда, която се е преобърнала, просто обръща едното си рамо, прикрепя го към твърда повърхност и се издига по правилния начин.

Тръбните крачета се използват от морските звезди, за да отварят черупките на двучерупчестите. Черупките на брахиоподите и двучерупчестите се държат заедно от силни мускули. Морската звезда ги захваща от двете страни с тръбните си крачета и ги дърпа стабилно. Морската звезда със своите мускули и хидравлична система може да дърпа много по-дълго, отколкото могат да издържат мускулите на двучерупчестите. Очевидно десет минути обикновено са достатъчни, за да се отвори малко черупката. След това морската звезда вкарва стомаха си в черупката. Стомахът може да премине през процеп, тесен само 0,1 mm. След това морската звезда разтваря мекотелото, в което живее, като абсорбира хранителните вещества. Този процес на храносмилане отнема много повече време, отколкото отварянето на черупката - може би няколко дни.

Строеж на тръбните крачета

В основата на всяко тръбно краче има свързване с вода‑провеждащата система (водната съдова система), която включва мастирпорита, каменна тръбичка, пръстеновиден канал и радиални канали. Към радиалните канали се свързват странични каналчета, които достигат до всяко тръбно краче.

Основните части на едно тръбно краче са:

• Ампула – мехурчесто разширение в тялото, което при свиване изпомпва вода в крачето.
• Подий (подиум) – външната тръбовидна част, която излиза през кожата; в края често има присоска или разширение за сцепление.
• Мускули и съединителна тъкан – управляват движението чрез промяна на формата и налягането.
• Епидермални клетки – покриват повърхността; някои отделят лепкави или разтварящи секрети.

При много бодлокожи края на тръбното краче има присоска (сукулентна част), чрез която се осъществява залепване за повърхността. Механизмът комбинира механично вакуумно сцепление и химично залепване чрез слузни секрети.

Функции

Тръбните крачета изпълняват няколко важни роли:

• Движение – чрез координирано увеличаване и намаляване на водното налягане в различни ампули и подии животното се придвижва. Движението е бавно, но прецизно; при морските звезди поредица от тръбни крачета задържат и придърпват тялото напред.
• Прикрепване – помагат за залепване към скали или за захващане на плячка; това е важно при подводни течения и за придържане към пода.
• Хранене – при морските звезди тръбните крачета дърпат черупките на двучерупчестите, след което животното извършва външно храносмилане чрез извеждане на стомаха през устата.
• Дишане и обмен на газове – повърхността на тръбните крачета участва в газообмена; при някои видове това е допълнителна повърхност за разменa на кислород и въглероден диоксид.
• Сензорна функция – върхът на подиума носи клетки, чувствителни към допир и химията на водата, което помага при намиране на храна и ориентация.

Примери и биологично значение

Примерът с морската звезда, която открива и отваря черупката на двучерупчесто, илюстрира силата и постоянството на тръбните крачета. Те могат да подържат продължително издърпване, докато мускулатурата на двучерупчестите се умори. След като черупката се отвори, морската звезда вкарва стомаха си в тясния процеп (до 0,1 mm) и извършва външно храносмилане — процес, който може да продължи часове или дни.

Различните групи бодлокожи имат вариации на тръбните крачета: при морските таралежи те са разположени между шиповете и служат за ходене и дишане; при морските краставици някои подии са преобразувани в изтегнати хранещи „щипчета“; при бръсначните и крилестообразните структури са по‑редуцирани или специализирани.

Възстановяване и екологична роля

Тръбните крачета се регенерират заедно с други части на тялото при нараняване — това е част от общата регенеративна способност на бодлокожите. Функционалността им влияе на начините на живот на тези животни и е от значение за екосистемите: те контролират популациите на двучерупчестите, пренареждат биофилма и допринасят за структурата на морското дъно.

Бележка: механизмът на залепване и хидравличното движение на тръбните крачета вдъхновяват и инженерни изследвания (биомиметика) за създаване на меки захвати и адхезивни повърхности.

Въпроси и отговори

В: Какво представляват тръбните крака при бодлокожите?

В: Какви са функциите на тръбните крачета?

В: По какъв начин функционират тръбните крака?

В: Как морските звезди използват тръбните крачета, за да отварят черупките на двучерупчестите?

В: Как морската звезда консумира мекотелите в черупката на двучерупчестия?

В: Колко време отнема процесът на храносмилане на морската звезда?

В: Може ли да се открият тръбни крака при други морски животни?

Търсене по буква