Щетинки полихет

Перед вами — фотография бородатых крючковидных щетинок полихеты Praxilella praetermissa (семейство Maldanidae), выполненная при помощи сканирующего электронного микроскопа. Предположительно, такие щетинки используются червем для строительства домика и для заякоривания в нем.

Многощетинковые черви, или, по-гречески, полихеты — древняя, эволюционно успешная группа беспозвоночных, имеющая огромное филогенетическое и историческое значение. Большинство известных науке полихет — морские черви, обитающие на всех широтах, от полюса до полюса, на всех глубинах — от литорали до самой бездны мирового океана. Планктонные полихеты всю жизнь проводят в толще воды, бентосные могут плавать вблизи морского дна, ползать по нему, прятаться под камнями, копаться в грунте или вести сидячий образ жизни.

Щетинки, давшие название этим замечательным животным, — одна из самых ярких и характерных их особенностей. При таком количестве жизненных форм полихеты демонстрируют огромное множество типов щетинок, удивительных по своей красоте и многообразию.

Разнообразные щетинки: А — эпитокные щетинки нереиса Nereis pelagica, позволяющие долго плавать в толще воды, B — крючковидные щетинки Chitinopoma serrula, C — крючковидные щетинки Euchone analis, D — крючковидные щетинки Spirorbis rupestris, E — волосовидные щетинки Chitinopoma serrula, используемые червячком для «ходьбы» по трубке, в которой он живет, F — волосовидные щетинки Cossura longicirrata. Фото © Глафиры Колбасовой

Несмотря на то что щетинки полихет привлекают внимание исследователей уже более двух столетий, многие морфофункциональные аспекты различных типов щетинок остаются неясными. Разнообразие типов и форм щетинок настолько велико, что позволяет использовать их как один из основных видовых определительных признаков. Однако функций, которые эти щетинки могут выполнять, известно нам совсем немного. Основных функции щетинок современных полихет две: в меньшей степени это защита от врагов, в большей — локомоция. Так, например, щетинки могут, подобно крохотным веслам, использоваться при плавании, или увеличивать сцепление с поверхностью дна при ползании, или фиксировать червя внутри его домика. Удивителен тот факт, что только для заякоривания в трубке у полихет существует более сотни различных видоспецифичных крючковидных щетинок. С чем связано такое разнообразие и имеет ли оно под собой какие-либо адаптивные основания, неизвестно.

Двузубые крючковидные щетинки Owenia fusiformis образуют целые щетинковые поля. Такие щетинки используются червями для заякоривания в домике. Фото © Глафиры Колбасовой

Все изученные щетинки устроены сходным образом. Главную роль в формировании щетинки играет хетобласт — специализированная эпителиальная клетка, выделяющая ?-хитин и белки, сшивающие хитиновые цепи между собой. Каждая отдельная щетинка окружена своим собственным фолликулом — группой специализированных эпителиальных клеток, обеспечивающих ее формирование и последующее функционирование. В основании фолликула располагается хетобласт, над ним лежит одна или несколько (до шести, в зависимости от типа щетинки) фолликулярных клеток, и на поверхности щетинку окружают одна или две сопутствующие ей эпидермальные клетки.

Волосовидные щетинки Spirobranchus triqueter, с помощью которых, как мы предполагаем, червь размазывает строительный материал своей трубки. Фото © Глафиры Колбасовой

У некоторых полихет (семейства Aphroditidae и Euphrosinidae) в состав щетинок входят включения карбоната кальция, придающие щетинкам твердость и ломкость. Эти вещества откладываются между микроворсинками хетобласта и постепенно выдавливаются наружу, к поверхности тела червя. Соседние эпителиальные клетки, охватывающие растущую щетинку, постоянно меняют свою форму, то сжимая ее, то вновь расширяя просвет канала. Таким образом щетинке придается форма — уменьшается или увеличивается толщина, появляются изгибы, зубцы или лопасти. Насколько известно, такой способ формирования щетинок — общий не только для всех изученных кольчатых червей (поясковых червей Clitellata, полихет, погонофор), но и для эхиурид, а также личинок хитонов, головоногих и брюхоногих моллюсков и мшанок.

Фото © Глафиры Колбасовой.

Глафира Колбасова