какие моллюски могут менять свой пол несколько раз в течение жизни
Заботясь о потомстве, арктические моллюски становятся гермафродитами
Арктический двустворчатый моллюск Lissarca miliaris был открыт ещё в середине XIX века, но подробное изучение вида началось лишь в 1970-х. Однако на протяжении десятилетий учёные не подозревали, что имеют дело с видом, который способен переключаться между женским и мужским полом.
До сих пор исследователей привлекала другая особенность этого моллюска — его забота о потомстве. Самки L. miliaris вынашивают крупные, обогащённые желтком яйца в течение 18 месяцев, пока вылупившиеся из них личинки не приобретут собственную раковину. Одна самка может держать в себе до 70 личинок. Но, как пишут в журнале Polar Biology зоологи из Саутгемптонского университета (Великобритания), оказалось, что вынашиваемые яйца можно обнаружить и в теле самцов, причём в довольно большом количестве.
Авторы полагают, что L. miliaris начинают жизнь как самцы и лишь потом, достигая достаточного размера, чтобы содержать потомство, начинают приобретать черты противоположного пола.
По-видимому, гермафродитизм у этих моллюсков возник как следствие заботы о потомстве, которая среди арктических видов не такая уж редкость. В суровых условиях северных морей свободноживущей личинке пришлось бы слишком долго развиваться до взрослого состояния, а излишне длительная младенческая стадия сильно увеличивает смертность: больше шансов попасть на зуб хищнику или оказаться в голодном времени. Под родительской же защитой потомство развивается быстрее и в безопасности. Такая забота неизбежно снижает численность потомства, зато те, что остались, гарантированно (ну или почти гарантированно) выживают. Самец, превращаясь в самку, увеличивает численность следующего поколения.
При этом, как подчёркивают зоологи, половая система самца не исчезает полностью, а ещё существует в организме довольно долгое время. В связи с этим учёные предполагают, что L. miliaris меняют свой пол несколько раз в течение жизни: после того как истекли 18 месяцев «беременности», моллюск может снова стать самцом. Впрочем, эта версия требует дальнейших исследований в весьма негостеприимных водах арктических морей.
Антарктические моллюски способны менять пол
Антарктические двустворчатые моллюски поразили ученых, выяснивших, что эти беспозвоночные способны менять пол.
Размножение вида, известного как Lissarca milliaris, изучалось в 1970-е годы, а сам вид был впервые описан в 1845 году.
Но их гермафродитская сущность оставалась неизученной, пока за них не взялись ученые из Национального океанографического центра в Саутгемптоне.
Исследователи полагают, что моллюски могут менять пол для эффективного размножения в условиях океанского холода.
Результаты были опубликованы в научном журнале «Полярная биология» (Polar biology).
Ранние научные работы на эту тему выявили, что особи женского пола вынашивали свое потомство вплоть до 18 месяцев – от состояния «крупных яйцеклеток» до «покрытого раковиной молодняка». Было выявлено, что под панцирем самки могут находиться одновременно до 70 особей молодняка.
Яйцеклетки в самцах
Но в исследованиях размножения на клеточном уровне Рид и его коллеги выяснили, что яйцеклетки могут присутствовать и у самцов.
Команда исследователей предположила, что двустворчатые моллюски в начальном периоде жизни размножаются в виде самцов, а затем у них развиваются женские половые органы, когда они вырастают до размера, достаточного для вынашивания яйцеклеток.
Самки двустворчатых моллюсков вынашивают свое потомство вплоть до 18 месяцев
Эффективность в вынашивании
Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.
Конец истории Подкаст
Он объяснил, что в условиях экстремального холода развитие замедляется, поэтому вскармливание личинок – процесс не из легких.
Исследователи полагают, что двустворчатые моллюски еще более увеличивают эффективность своего размножения.
Загадки двустворчатых моллюсков изучены не до конца, и исследователям предстоит открыть много нового, говорит ученый.
Он, она, оно Как животные выбирают себе пол
Австралийские биологи предупредили, что через 80 лет гаттерии – древние пресмыкающиеся, жившие еще во времена динозавров, – могут исчезнуть, так как при повышении температуры все рождающиеся особи будут самцами. Такой необычный способ определения пола, на самом деле, является весьма типичным для животного мира. Более того, деление на самцов и самок в природе происходит и более экзотическими методами.
Прежде чем говорить о том, как происходит определение пола у животных, необходимо определить сам термин «пол». Пол – это совокупность морфологических, физиологических, биохимических и других особенностей организма, обеспечивающих половое размножение, под которым мы будем подразумевать оплодотворение, то есть слияние мужских и женских половых клеток (гамет) в зиготу, из которой развивается новый организм.
У человека пол зависит только от хромосом – плотно упакованных молекул ДНК. Хромосомы приносят в будущую зиготу гаметы: сперматозоид со стороны отца и яйцеклетка со стороны матери. Мужчина или женщина вырастает из зиготы и зависит не от всех хромосом, а только от половых. У человека половые хромосомы получили название X (женская хромосома) и Y (мужская). Сочетание двух X-хромосом определяет женский пол. Мужчины несут в своих клетках одну X и одну Y-хромосому.
Этот способ определения пола получил название хромосомного. Он характерен для многих животных, но далеко не у всех женский пол определяется сочетанием одинаковых хромосом, а мужской – разных. Аналогичная с человеком схема «работает» у некоторых насекомых, рыб и пресмыкающихся. Правда, те же насекомые, рыбы и пресмыкающиеся (но другие) определяют женский и мужской пол наоборот. Еще один вариант: самки/самцы несут две одинаковых хромосомы, а самцы/самки – ту же хромосому, но в единственном числе. Так определяется пол, например, у водяного клопа, некоторых бабочек и круглых червей.
Существуют еще несколько возможных комбинаций, но для иллюстрации тезиса о том, что хромосомная детерминация пола может быть реализована различными путями, примеров, кажется, достаточно. Следует отметить, что для обеспечения формирования тех самых «морфологических, физиологических и биохимических особенностей организма» в каждом из вариантов работают отличные от других генетические механизмы.
В поисках оптимального варианта природа разрабатывала принципиально иные способы определения пола. Для того чтобы обеспечить максимальную приспособляемость организма к условиям обитания, она решила принять непосредственное участие в выборе между самцами и самками. Например, у упоминавшихся выше гаттерий при температуре ниже 22,1 градуса по Цельсию из яиц вылупляются самки, а при температуре от 22,2 градуса и выше резко возрастает вероятность появления самцов. У красноухих черепах, напротив, с повышением температуры число самцов падает.
«Половая зависимость» у грифовых черепах и аллигаторов носит более сложный характер. При минимальной температуре, которую выдерживают яйца этих животных, в них развиваются преимущественно самки. С повышением температуры растет и число самцов. Однако кривая роста их численности имеет максимум. То есть, с увеличением температуры число самцов в популяции сначала растет, а потом вновь начинает снижаться.
Каким образом температура влияет на пол эмбриона? Определяющую роль здесь играет баланс половых гормонов. Во время формирования организма за развитие признаков пола отвечают половые гормоны. У многих организмов женские гормоны являются производными мужских. За превращение отвечают определенные ферменты. Именно их активность может зависеть от температуры. Поэтому нагрев или охлаждение яиц, скажем, пресмыкающихся окажет эффект только в определенный период развития эмбрионов – на стадии, когда происходит «выбор» между мужскими и женскими половыми гормонами.
Возникает вопрос, что происходит у животных, пол которых зависит от температуры, с мужскими и женскими половыми хромосомами. Ответ состоит в следующем: половых хромосом у них просто нет. То есть, производство половых гормонов запрограммировано в неполовых хромосомах, одинаковых у самцов и самок, и пол определяется только физиологическими и морфологическими, а не генетическими особенностями.
У некоторых организмов с определением пола связаны совсем парадоксальные, на первый взгляд, события. Например, пол морского червя Bonellia viridis зависит от встречи личинки с самкой. Если свидание состоится – личинка разовьется в особь мужского пола, паразитирующую в матке этой самки. Если нет – личинке придется самой стать самкой.
Определение пола у коралловых рыбок Labroides dimidiatus, больше известных как губаны, или чистильщики, также зависит от отношений самцов и самок. Как выразился один из изучавших этих рыб зоологов: «Заветная мечта самки губана – стать самцом». Самец губана «содержит» гарем из нескольких самок. В случае его смерти одна из них начинает менять пол и в конце концов превращается в самца. Правда, из самок чистильщиков получаются не совсем настоящие самцы: «переродившиеся» рыбки оказываются гермафродитами.
У улиток-блюдечек Crepidula fornicata каждая особь успевает побыть и самцом и самкой в течение жизни. Эти моллюски живут в колониях: отдельные организмы «сидят» друг на друге, образуя подобие пирамиды. Новые особи образуются в колониях сверху вниз. «Новорожденные» блюдечки – всегда самцы. Постепенно мужская половая система моллюсков деградирует, и они превращаются в самок. Новоиспеченную самку оплодотворяет образовавшийся над ней самец.
Некоторые организмы могут менять пол «по желанию». Так, морские огурцы Polycheira rufescens делают это несколько раз в жизни. В период размножения часть особей становится ярко выраженными самками, часть – самцами, а некоторые сочетают в себе оба качества. После того как произошло оплодотворение, большинство морских огурцов остаются гермафродитами.
Вообще, четкое разграничение между мужскими и женскими особями характерно отнюдь не для всех живых существ. Многие из них предпочитают вообще не определяться со своим полом. Гермафродитизм особенно характерен для организмов, стоящих достаточно низко на эволюционной лестнице. К животным, у которых существует только один пол, относятся многие губки, кишечнополостные (медузы, коралловые полипы), многие черви, а также некоторые раки и рыбы. Гермафродиты являются самодостаточными живыми организмами: они образуют как мужские, так и женские половые клетки, и для размножения им не нужна пара.
Существует еще множество примеров весьма вольного обращения природы с полом. В каждом случае тот или иной способ его определения позволяет организму приспособиться к окружающим его условиям среды. Творческий подход, который при этом реализуется, не может не вызывать восхищения: в поисках оптимального механизма природа перепробовала самые неожиданные варианты. В ходе эволюции переходы от одного способа к другому совершались неоднократно, и возможно, только случай определил, что люди вполне определенно разделяются на мужчин и женщин и меняют пол только с помощью хирургов.
Моллюски способны менять пол
Продолжение: Генетики назвали древнейший народ
Ученые выяснили, что антарктические двустворчатые моллюски могут менять пол. Природа наградила этих беспозвоночных такой уникальной способностью, чтобы они могли эффективно размножаться в условиях океанского холода.
ПО ТЕМЕ
Под Антарктидой ищут внеземную жизнь
Американка пожалела «улыбающуюся» устрицу
Ученые раскрыли тайну мумии русалки
Сюжеты Неожиданные открытия
Исследователи из Национального океанографического центра в Саутгемптоне на клеточном уровне разглядели, что яйцеклетки у таких моллюсков могут присутствовать и у самцов. «Удивительно, но мы обнаружили большое число маленьких яйцеклеток в самцах, которых было намного больше, чем может выносить животное за время своей жизни», – сказал научный сотрудник Адам Рид.
Ученые считают, что двустворчатые моллюски в начальном периоде жизни размножаются в виде самцов. Когда они вырастают до размера, достаточного для вынашивания яйцеклеток, у них развиваются женские половые органы.
«На данный момент особенности, которые мы описываем, являются необычными для двустворчатых моллюсков, но, может быть, лет через десять это станет утвержденной нормой. Гермафродитизм не является чем-то незаурядным применительно к антарктическим двустворчатым моллюскам. При изучении других видов могут проявиться и другие примеры», – сказал Рид.
По мнению ученого, эта способность связана с экстремальными условиями обитания таких моллюсков. «Выживаемость крупных яйцеклеток, которые вынашиваются, гораздо выше, чем у планктонных личинок, но они уступают по производимому количеству», – отметил исследователь.
Рид объяснил, что в условиях экстремального холода развитие замедляется, поэтому вскармливать личинки становится очень трудно, отмечает BBC. «Вынашивание уменьшает необходимость в периодах длительного вскармливания», – сказал он. Как оказалось, такое поведение является более эффективным для многих беспозвоночных, обитающих в Антарктике.
Чем опасна вакцинация от коронавируса
Что известно о COVID-19?
Это РНК-содержащий вирус животного происхождения, относящийся к группе коронавирусов. Согласно данным ВОЗ, он передается от заболевшего человека через мелкие капли, которые выделяются при чихании и кашле из носа и рта. С момента заражения до появления первых симптомов проходит от 1 до 14 дней (в среднем – 7). Носитель вируса еще не знает о своей болезни, но в плане заражения уже представляет опасность для окружающих. По информации коронавирусной эпидемиологии, COVID-19 в 2-3 раза заразнее гриппа, но в 2-3 раза менее заразен, чем корь.
При легком течении болезни ее симптомы сходны с ОРВИ и заканчиваются выздоровлением через 14 дней без каких-либо дальнейших последствий. В тяжелых случаях COVID продолжается до 8 недель. Даже при отсутствии выраженных признаков заболевания у переболевших формируется иммунитет. Но учитывая, пусть и нечастые случаи повторного заражения, сохраняется он не слишком долго. Гораздо большим эффектом обладает вакцина.
Как действует вакцина?
Сегодня в мире используется несколько иммунопрепаратов, разработанных специалистами разных стран и прошедших необходимые клинические испытания. Все они предназначены для формирования иммунитета к возбудителю. После их введения иммунная система:
У человека, прошедшего вакцинацию, формируется стойкий иммунитет к COVID.
Опасна ли вакцинация?
Каждый человек реагирует на иммунопрепарат индивидуально. Поэтому даже самая качественная вакцина может вызвать побочные эффекты. Их появление на непродолжительное время – единственная опасность.
Чем опасна вакцинация от коронавируса:
Эти неприятные симптомы исчезают в течение нескольких дней.
Тяжелые состояния после введения иммунопрепарата могут развиваться у людей, имеющих противопоказания. Нельзя проводить вакцинацию, если наблюдаются:
При этих патологиях прививка может спровоцировать обострение.
Также противопоказанием является возраст (младше 18 и старше 65 лет), беременность, недавно перенесенная тяжелая форма коронавирусной инфекции. У переболевших людей в первое время после выздоровления отмечается высокий уровень антител, а вакцина повысит его еще больше. Последствия могут проявиться бурной иммунной реакцией в форме цитокинового шторма.
Как уменьшить негативные проявления?
Снизить развитие побочных явлений поможет соблюдение всех рекомендаций врача. Чтобы уменьшить риск развития негативных симптомов после вакцинации, нужно:
При отсутствии противопоказаний и соблюдении всех требований, риск побочных эффектов сводится к минимуму.
После прививки от коронавируса врачи советуют соблюдать щадящий режим и выпивать не менее 1,5 литров жидкости в день. При повышении температуры рекомендуется принять жаропонижающее средство. Если слабость не проходит в течение нескольких дней, появились аллергические реакции, нужно немедленно обратиться к доктору.
Когда будет массовая вакцинация?
Массовая вакцинация в США, Канаде и европейских странах началась еще в декабре прошлого года. В это же время стартовала она и в России. Но на начальном этапе мероприятие проводилось только для определенной категории лиц – молодых людей и тех, кто по роду своей профессиональной деятельности не может ограничить число контактов. Сегодня привиться от ковида можно в любом регионе страны.