• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Статья

Парадокс протяженных течений гидроплазмы в колониальном гидроиде Dynamena pumila (Linnaeus, 1758)

Журнал общей биологии. 2017. Т. 78. № 4. С. 3-20.
Марфенин Н. Н., Дементьев В. С.

Колониальные гидроиды используются в качестве натурной модели ряда фундаментальных биологических процессов, в том числе самоорганизации систем, которая наиболее ярко выражается в работе распределительной системы. Функциональная интеграция колониального организма осуществляется посредством перемещения внутриполостной жидкости (гидроплазмы) по трубковидному телу, представленному побегами и соединяющими их столонами. Перемещение гидроплазмы происходит благодаря независимым пульсациям гидрантов и трубковидного ценосарка и часто выглядит хаотичным. Тем не менее пищевые частицы в гидроплазматических течениях (ГПТ) могут проходить по столону за одно ГПТ расстояния, соизмеримые с длиной колониального организма. Формирование таких ГПТ парадоксально, так как объемы пульсаторов, как показали наши исследования, существенно меньше объема регистрируемого однонаправленного ГПТ. В статье представлены результаты изучения: а) протяженности ГПТ; б) поперечных пульсаций столона в различных междоузлиях (модулях) столона; в) скорости ГПТ по модулям столонов; г) объемов основных пульсаторов (гидрантов, участков ценосарка). Основной метод исследования - микровидеосъемка в течение 1-2 ч с увеличением 100 и частотой 4 кадра/с. Объект исследования: семь линейных колоний Dynamena pumila по шесть-восемь побегов в каждой, выращенных от первичных побегов на стеклах. Протяженность ГПТ определяли визуально, сканируя колонию под микроскопом на протяжении 1-2 ч каждую минуту в течение 10-20 с. Регулярные мощные ГПТ начинались обычно от первичного побега. Их протяженность согласно визуальной регистрации была от двух до семи модулей столона (6-20 мм). Однако исходящее из первичного побега ГПТ по своему объему могло заполнить не более двух модулей столона. Следовательно, результирующее суммарное непрерывное ГПТ оказывается состоящим из нескольких локальных ГПТ. С помощью расчетов показано, что «рабочие объемы» (разница между max и min объемами) отдельных пульсаторов существенно меньше объема локального ГПТ. В то время как для формировании самых слабых локальных ГПТ достаточно сжатия одного-двух гидрантов, для создания мощного ГПТ необходимо одновременное сжатие десяти-двадцати гидрантов. Полученные данные можно объяснить на основании гипотезы о гидравлической синхронизации независимых пульсаторов и о согласованном участии в создании совокупного ГПТ промежуточных побегов, в которые заходит течение на своем пути, что обес­печивает перемещение пищи по колонии на значительные расстояния.