Nezmar zelený a jeho jedinečná pokožka
Úvod do sveta nezmara zeleného (Hydra viridissima)
Nezmar zelený (Hydra viridissima) je fascinujúci sladkovodný živočích s mnohými ramenami, ktorý je známy svojou pozoruhodnou odolnosťou a schopnosťou regenerácie. Donedávna bol mechanizmus jeho ústneho otvoru, ktorý sa objavoval a bez stopy mizol, neúplne vysvetlenou záhadou.
Tento malý predátor, ktorý meria len 2-3 milimetre, obýva čisté tône a toky, napríklad na Slovensku či v Českej republike. Podľa informácií z Wikipédie ho možno nájsť „z jari v čistých tôňkach, ktoré zostanú na lúkach po ústupe veľkej jarnej vody“. Napriek svojmu latinskému menu, ktoré odkazuje na mýtickú grécku beštiu Hydru, je nezmar zelený roztomilý tvor, avšak zároveň obávaný mäsožravec. Živí sa ešte menšími vodnými organizmami, ako sú buchanky a perloočky, ktoré sú pre neho ľahkou korisťou. Nezmar zelený má zvyčajne okolo šesť ramien, pokrytých špecializovanými pŕhlivými bunkami.
Jeho charakteristickú zelenú farbu spôsobuje endosymbiotický vzťah so zelenou riasou rodu Zoochlorella, ktorá žije priamo v jeho tkanivách. Žije prisedle, pričom jeho telo je tvorené nohou a ústnym terčom, ktorý obklopuje 6 až 12 chápadiel. Nezmar zelený sa prichytáva na ponorených rastlinách v stojatých vodách, rybníkoch, jazierkach a riečnych ramenách.
Fascinujúci mechanizmus ústneho otvoru
Tajomstvo ústneho otvoru nezmara zeleného bolo pre vedcov veľkou záhadou už v 70. rokoch minulého storočia. Zistili, že nezmar dokáže svoj ústny otvor roztvoriť do širšieho priemeru, než aký má jeho samotné telo, aby mohol pohltiť aj prekvapivo veľkú korisť. Čo bolo ešte podivuhodnejšie, po strávení potravy sa celý ústny otvor zmizol, akoby na tele nezmara nikdy ani nebol. Zmizol tak dokonale, že žiadne stopy po ústach neodhalil ani najsilnejší mikroskop.
Túto záhadu odhalil až v roku 1987 kalifornský vedec Richard Campbell. Keď sa ústny otvor nezmara po potrave uzavrie, bunky jeho okraja sa prelnú do štruktúry nazývanej hypostóm a na bunkovej úrovni sa tak pevne prepoja, že medzi nimi neprejde ani špáradlo. Tento proces funguje podobne ako zacelenie rany.
Keď chce nezmar znovu otvoriť svoje ústa, musí jednoducho začať oddeľovať tieto spojené bunky. Proces otvárania trvá približne minútu, kým sa bunky nenapnú, nesplatia a nevznikne medzi nimi miniatúrna trhlina. V tom momente sa nezmar roztiahne a vrhne sa na najbližšiu korisť.
Až v nedávnom výskume sa vedcom podarilo skutočne do detailu preskúmať tajomstvo úst nezmara. Kalifornská vedkyňa Eva-Maria Collinsová vo svojom prelomovom výskume, využívajúcom geneticky modifikované nezmary zelené, preukázala, že ústa nezmara sú pri svojom zapečatení niečím na spôsob bunkovej pavučiny. Tieto najnovšie poznatky priniesli nové svetlo do pochopenia tohto unikátneho mechanizmu.
Mimoriadna regeneračná schopnosť
Jednou z najúžasnejších vlastností nezmara zeleného je jeho neuveriteľná schopnosť regenerácie. Ak nezmara rozdelíte na drobné časti, z každého takéhoto kúsku tela vyrastie nový, plnohodnotný jedinec. Táto schopnosť mu umožňuje mimoriadne rýchlo sa množiť a prežiť aj v extrémnych podmienkach.
Zaradenie nezmara zeleného v ríši živočíchov
Nezmar zelený patrí do skupiny lúčovito súmerných živočíchov (Radiata), často označovaných aj historickým názvom mechúrniky (Coelenterata). Táto skupina predstavuje prvý evolučný stupeň, kde sa u živočíchov stretávame s pravými tkanivami. Ich hlavnou charakteristikou je lúčovitá (radiálna) súmernosť tela. Sú to pravé dvojlistovce (Diploblastica), čo znamená, že ich telo tvoria len dve zárodočné vrstvy: na povrchu je ektoderm a vo vnútri endoderm, ktorý vystiela prvotnú tráviacu dutinu.
V modernej zoológii prešla klasifikácia mechúrnikov revíziou. Najnovšie poznatky molekulárnej biológie a sekvenovania DNA ukázali, že ich lúčovitá súmernosť nie je pôvodná, ale ide o druhotné prispôsobenie sa na vznášavý alebo prisadnutý spôsob života. Skupina bola rozdelená na dve nesúvisiace vetvy:
- Pŕhlivce (Cnidaria): Do tejto skupiny patrí aj nezmar. Majú evolučne bližšie k dvojstranovcom (Bilateralia) než k rebrovkám.
- Rebrovky (Ctenophora): Tvoria úplne samostatnú vývojovú líniu a majú vytvorený nepravý tretí zárodočný list (mezenchým).
Nezmary (Hydrida) sú drobné sladkovodné polypy, ktoré sú súčasťou triedy Polypovce (Hydrozoa). Medzi charakteristické znaky polypovcov, kam patrí aj nezmar zelený, patrí jednoduchá tráviaca dutina bez priehradiek a výrazná regeneračná schopnosť. Na rozdiel od mnohých iných pŕhlivcov, nezmary nemajú medúzové štádium, pričom v ich životnom cykle dominuje polyp.
K bežným druhom nezmarov patrí aj nezmar obyčajný (Hydra vulgaris) či nezmar hnedý (Hydra oligactis).
Pokožka a špecializované bunky: kľúč k prežitiu
Povrch tela nezmara, rovnako ako aj iných pŕhlivcov, tvorí jednovrstvová pokožka (ektoderm), v ktorej sa nachádzajú špecializované bunky nevyhnutné pre jeho prežitie. Najdôležitejšie sú pŕhlivé bunky (knidoblasty, knidocyty alebo nematocyty), ktoré obsahujú paralyzujúci toxín na lov a obranu.
Pŕhlivé bunky (knidocyty)
Vnútro pŕhlivých buniek je vyplnené paralytickým jedom, nazývaným hypnotoxín, ktorým nezmar omračuje korisť. Terminológia pŕhlivých buniek je rôznorodá: kým predpona "knido-" zdôrazňuje pŕhlivosť (gr. knidé = žihľava), predpona "nemato-" opisuje fakt, že bunka obsahuje vymrštiteľné vlákno. Biologicky však koncovka "-blast" označuje nedozretú, vyvíjajúcu sa bunku, zatiaľ čo "-cyt" označuje zrelú, dospelú bunku. Z moderného morfologického hľadiska sa odporúča používať termín knidocyt.
Mechanizmus pŕhlivej bunky
Mechanizmus pŕhlivej bunky je mimoriadne rýchly a účinný. Bunka má na povrchu citlivý dotykový výbežok nazývaný knidocyl. Pri jeho podráždení (napríklad dotykom koristi) sa z bunky bleskovo vymrští duté vlákno. Toto vlákno je stočené vo vnútri bunky pod extrémnym tlakom až 140 atmosfér. Vymrštením vlákna sa toxický obsah dostane priamo do tela obete, čím ju paralyzuje.
Svalové bunky a mezoglea
Aktívny pohyb ramien nezmara, ako aj jeho schopnosť sťahovať a naťahovať telo, zabezpečujú svalové bunky. Tie sú uložené v ektoderme ako pozdĺžne a okružné vlákna. Vnútornú oporu tela tvorí v priestore medzi ektodermom a endodermom rôsolovitá vyplňovacia hmota nazývaná mezoglea, ktorá slúži ako hydroskelet. Táto vrstva u nezmarov neobsahuje žiadne oporné ihlice.
Fyziologické procesy nezmara
Nezmar zelený prekonáva základné fyziologické procesy pomocou jednoduchej, no efektívnej telesnej stavby:
- Dýchanie: Kyslík prijímajú jednoduchou difúziou celým povrchom tela, keďže špecializované dýchacie orgány nie sú vyvinuté.
- Rozvod živín a plynov: Rozvod živín a dýchacích plynov po tele preberá bohato rozvetvená gastrovaskulárna dutina, v ktorej prúdi tekutina plniaca funkciu hemolymfy. Pravé cievy úplne chýbajú.
- Trávenie: Spracovanie potravy prebieha v slepej gastrovaskulárnej dutine, ktorá ústi na povrch jediným otvorom - ten je prijímací aj vyvrhovací zároveň. V tejto dutine začína postupne nastupovať mimobunkové (extracelulárne) trávenie pomocou enzýmov.
- Vylučovanie: Odpadové látky sa z tela odstraňujú difúziou celým povrchom tela a sčasti vyvrhovaním cez ústny otvor pomocou gastrovaskulárnej dutiny. Špecializované vylučovacie orgány chýbajú.
- Nervová sústava: Riadenie tela zabezpečuje najprimitívnejšia rozptýlená (difúzna) nervová sieť. Nervové bunky sú voľne rozptýlené v ektoderme a netvoria žiadne centrálne mozgové gangliá.
Rozmnožovanie a životný cyklus
Nezmary (Hydrida) sa rozmnožujú nepohlavne aj pohlavne. Sú to zároveň gonochoristy aj hermafrodity.
- Nepohlavné rozmnožovanie: V čase dostatku potravy, najmä v lete, sa nezmary rozmnožujú nepohlavne pučaním. Na tele materského jedinca sa vytvorí púčik, ktorý postupne dorastie, oddelí sa a klesne na dno, čím vznikne nový jedinec.
- Pohlavné rozmnožovanie: S nástupom chladného počasia a nedostatku potravy na jeseň prechádzajú na pohlavné rozmnožovanie. Ich pohlavné bunky vznikajú z ektodermu, čo je dôležitý rozdiel oproti iným pŕhlivcom. Po oplodnení sa vajíčko obalí pevnou blanou, nezmar uhynie a vajíčko v pokojovom stave prečká zimu. Na jar sa z neho vyvinie nový jedinec.
Výskyt a regulácia nezmara
Nezmar zelený je sladkovodný zástupca kmeňa pŕhlivcov. Žije prichytený na ponorených rastlinách v stojatých vodách, ako sú rybníky, jazierka a riečne ramená. Vo vodných ekosystémoch je dôležitým predátorom drobného zooplanktónu.
V prípade, že je nezmar považovaný za "nezvaného hosťa" napríklad v akváriách, na jeho likvidáciu sa často odporúčajú chemické prípravky alebo labyrintné ryby. Medzi ne patria väčšie druhy čichavcov a rájovcov, ktoré sa po niekoľkých dňoch bez prísunu inej potravy pustia do nezmarov.
tags: #nezmar #zeleny #jeho #pokozka