Цнида (Cnida): жилещият апарат на Cnidaria — нематоцисти и типове

Cnida е основният термин за жилещия апарат на филум Cnidaria. Този специализиран механизъм е в основата на начина на живот на много представители на филума: позволява улавянето на плячката, защитата и взаимодействието с околната среда. Cnida се среща в няколко форми; най-често описваната е нематоциста.

Какво представлява цинидата

Cnidae са органелоподобни капсули, съдържащи куха, навита тръбичка, която може да се изстреля навън. Те са диагностичният белег на филума Cnidaria и са уникална клетъчна специализация сред животните. Всички хищни представители на филума разполагат с циниди; досега не е описано пълно и постоянно изчезване на този признак в рамките на групата.

Структура и механизм на действие

Вътре в цинидата се намира силно навита нишка (тубула), обвита в капсула, която съдържа и токсично съдържание. Външната повърхност на клетката носи механочувствителен спусък (трихоцилий), често съчетан с биохимични сигнали. При едновременна механична и/или химична стимулация спусъкът предизвиква бързо изстрелване на тръбичката. При това действие нишката се евъртира (извива се навън) като харпун, прониква в тъканта на мишената и по нея се инжектира токсинът. Процесът е изключително бърз — протича за микро- до милисекунди.

Механизмът зад изстрелването включва много високо вътрешно налягане в капсулата (частично генерирано чрез осмотична разлика и бързо навлизане на вода), специални белтъци в стената на капсулата и електрохимични промени. Резултатите могат да бъдат физическо проникване, залепване, обвиване или инжектиране на токсини — в зависимост от типа цинида.

Основни типове циниди

Съществуват три основни групи cnidae, всяка с различна форма и функция. В отделните видове могат да се комбинират един или повече типове.

1. Нематоциста. Това е най-разпространената форма, срещана при множество групи в рамките на Cnidaria. Представлява твърда, често бодлива нишка, подобна на харпун, която прониква тъканта на плячката и инжектира токсични вещества, задържайки и парализирайки дребни организми. Много разновидности на нематоцисти са специализирани — от финни кукички до дебели бодли, в зависимост от хранителната стратегия.
2. Птихоцист. Този тип отделя лепкаво, клейко съдържание и служи главно за прикрепване и задържане на плячка. Някои пясъкозахранващи тръбни анемони използват птихоцисти за изграждане на защитни тръбички и подслон (тръбни анемони).
3. Спироцист. Среща се предимно при представители на Anthozoa и представлява еластична, лепкава нишка, която се извива и обвива около жертвата, задържайки я без проникване. Този тип е по-мек по своята функция в сравнение с нематоцистата и често служи за улавяне на ситна и нежна плячка.

Клетка-производител: цидоцит (cnidocyte)

Клетката, която произвежда цинида, обикновено се нарича цидоцит (понякога цинобласт или нематоцит в литературата). Тази клетка е строго специализирана и съдържа един функционален органел — самата цинида. След използване повечето нематоцисти са еднократни (single-use) — изстрелването ги прави нефункционални, така че организмът трябва да синтезира нови циниди, за да замести изразходваните. Процесът на възстановяване и оформяне на нови циниди е част от нормалния клетъчен цикъл при Cnidaria.

Токсини и ефекти върху плячката и човека

Токсичните съдържания, инжектирани чрез нематоцисти, включват различни невротоксини, цитолизини, ензими и други белтъци, които бързо обездвижват или убиват плячката. Бързата активност на инжектираните невротоксини често парализира подвижната плячка, което позволява на сядящи или прикрепени хищници да я погълнат (седящото хранене). При хора ужилвания от някои медузи и кубомедузи могат да предизвикат силна болка, кожни поражения или — в редки случаи с мощни токсини — системни реакции и опасност за живота.

Разпределение, еволюция и значение

Различните видове Cnidaria имат различен набор от циниди, който отразява техния начин на живот — плаващи медузи често разчитат на бързи, силни нематоцисти за лов, докато някои коралови полипи използват спироцисти и нежни нематоцисти за улавяне на плаващи органични частици. Еволюционно цинидите са ключов иновационен белег на групата, спомагащ за развитието на хищничество и сложни взаимоотношения с околната среда.

Практически бележки и първа помощ

При контакт с ужилване от медуза: отстранете внимателно останки от нематоцисти (не триете със суха ръка, тъй като може да предизвикате ново освобождаване), промийте с морска вода, а не с прясна, и потърсете медицинска помощ при силни реакции. Специфичната първа помощ зависи от вида и тежестта на ужилването.

Заключение

Cnidae (включително нематоцисти, птихоцисти и спироцисти) са изключително специализирани органели, които определят много от поведението и екологията на Cnidaria. Те показват как една единствена клетъчна иновация може да има широки последици за храненето, защитата и еволюцията на цял филум.

Въпроси и отговори

В: Какво представлява книдата?

В: Какви са някои разновидности на cnidae?

В: Как работи нематоцистата?

Въпрос: Какъв вид циниди притежават Anthozoa?

В: Колко бързо се изстрелва една нематоциста?

Въпрос: Коя клетка произвежда цевида?

Търсене по буква