Перейти до вмісту

Атлантичний мечохвіст

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
(Перенаправлено з Limulus polyphemus)

Атлантичний мечохвіст
Акваріум округу Сент-Люсі, Флорида

У безпеці  (NatureServe)[2]
Біологічна класифікація редагувати
Царство: Тварини (Animalia)
Тип: Членистоногі (Arthropoda)
Підтип: Хеліцерові (Chelicerata)
Ряд: Мечохвости (Xiphosura)
Родина: Limulidae
Рід: Limulus
Вид:
L. polyphemus
Біноміальна назва
Limulus polyphemus
Linnaeus, 1758
Синоніми
  • Monoculus polyphemus Linnaeus, 1758
  • Cancer polyphemus Linnaeus, 1758

Атлантичний мечохвіст (Limulus polyphemus) — вид мечохвостів, різновиду морських і солонуватоводних хеліцерових членистоногих. Зустрічається в Мексиканській затоці та вздовж атлантичного узбережжя Північної Америки[1]. Основна зона щорічної міграції — Делаверська затока в Південному Джерсі[3].

У минулому їхні яйця вживали в їжу корінні американці[4]. Сьогодні атлантичних мечохвостів виловлюють для використання як рибальську наживку або у біомедицині (їхня кров використовується у тесті Limulus amebocyte lysate)[1][5]. Вони відіграють важливу роль у місцевих екосистемах, їхні яйця є джерелом їжі для берегових птахів, а молодняк та дорослих особин поїдають морські черепахи[1][3].

Три інші види родини Limulidae, що вижили до наших днів, поширені тільки в Азії[6]. Мечохвости більш еволюційно споріднені з павукоподібними, такими як павуки та скорпіони, ніж з крабами та ракоподібними[7].

Анатомія та фізіологія

[ред. | ред. код]
Самка, вид знизу. Добре видно зяберну книжку, рот та пару маленьких хеліцер, якими тварина хапає їжу

Тіло мечохвоста складається з трьох основних частин: голови, відомої як «просома» або «головогруди», черевної частини — «опістосоми», «черевця», і хвоста, схожого на шип, також відомого як «тельсон». Гладка черепашка, або карапакс, має форму підкови та зеленувато-сірий або темно-коричневий колір. Особини обох статей зовні схожі, але самки зазвичай на 25—30 % більші за самців у довжину і ширину і можуть досягати більш ніж удвічі більшої ваги[8][9]. Самиці можуть досягати 60 см завдовжки, включаючи хвіст, і 4,8 кг у вазі[9].

Просома вміщує мозок та серце тварини. На нижній поверхні просоми розташовані шість пар придатків, перші з яких (маленькі кліщі або хеліцери) використовуються для передачі їжі до рота, який розташовується посередині нижньої сторони головогрудей, між хеліцерами. Хоча більшість членистоногих щелепні, мечохвіст щелеп немає.

Нижня сторона самця. Видно першу пару клішень, видозмінену для хапання самки під час парування

Друга пара придатків, педипальпи, використовуються для ходьби. У самців вони закінчуються «класперами», які слугують під час спарювання та допомагають йому утримуватися на панцирі самиці. Решта чотири пари придатків — «штовхаючі ноги», які також використовуються для пересування. Перші чотири пари ніг мають клішні, остання пара має листоподібну структуру, що використовується для штовхання[10]. Мечохвости мають здатність відрощувати втрачені кінцівки подібно до багатьох інших членистоногих[11][12].

Опістосома начисляє ще шість пар придатків. Перша пара містить статеві пори, тоді як решта п'ять пар видозмінені у сплющені пластинки, відомі як зяберна книжка(інші мови), що дозволяє тварині дихати під водою, а також може дозволяти їй дихати на суші протягом коротких проміжків часу, за умови, що зябра залишаються вологими.

Тельсон (тобто хвіст) використовується твариною для кермування у воді, а також для того, щоб перевернутися, якщо мечохвіст застрягнув догори ногами.

До їхнього панцира прикріплюється широкий спектр морських видів, включаючи водорості, плоскі черви, молюски, морські жолуді та мохуватки. Завдяки цьому мечохвостів часто описують як «ходячі музеї» через кількість організмів, які вони можуть утримувати[13].

Limulus polyphemus на березі Брайтон-Біч, Нью-Йорк

Зір

[ред. | ред. код]

Великі фасеткові очі з монохроматичним зором розміщуються з обох боків просоми[14]. Мечохвіст має п'ять простих очей на панцирі та два простих ока на нижній стороні, безпосередньо перед ротом, тож загалом тварина налічує дев'ять очей. Прості очі, ймовірно, важливі на ембріональній або личинковій стадіях розвитку тварини[14]. Навіть ембріони, що ще не вилупилися, здатні відчувати рівень освітленості зсередини яєць. Крім того, хвіст має низку світлочутливих органів по всій довжині.

Кожне фасеткове око складається з близько 1000 рецепторів, які називаються оматидіями[10]. Оматідії розташовані дещо безладно, не підпадаючи під впорядкований шестикутний візерунок, який можна побачити у більш похідних членистоногих[14]. Кожен оматідій живиться від одного нервового волокна.

Життєвий цикл та поведінка

[ред. | ред. код]

Мечохвіст харчується молюсками, кільчастими червами, іншими придонними безхребетними та шматочками риби. Не маючи щелеп, він подрібнює їжу щетинками на ногах і мускульним шлунком, що містить пісок і гравій[8].

Парування мечохвостів, гавань Міспілліон, Делавер

Нерест, як правило, відбувається в припливно-відпливній зоні та пов'язаний з весняними припливами (найвищими припливами місяця). Сезон розмноження коливається. Північні популяції (всі в США, крім південної Флориди) зазвичай розмножуються з весни до осені[1], тоді як південні популяції (південна Флорида і півострів Юкатан) розмножуються цілий рік[1]. Менший самець хапається за спину самки передніми клішнями, схожими на боксерські рукавички, і часто тримається за неї місяцями. Нерідко кілька самців тримаються за одну самицю. Після того, як самка відкладе кладку яєць у гніздо на глибині 15—20 см у піску, самець або самці запліднюють їх спермою. Кількість яєць залежить від розмірів самиці та коливається від 15 000 до 64 000 яєць на одну самку[15].

Протягом 5—7 днів після вилуплювання, личинки осідають на мілководді та починають першу линьку. У перші 2—3 роки життя молодь тримається на мілководді поблизу прибережних пляжів[4]. Допоки вони ростуть, мечохвости занурюються у все більш глибокі води, де їхня линька продовжується. По досягненню статевої зрілості у 9-річному віці мечохвости переносять линьку близько 17 разів[8]. Тривалість їхнього життя складно оцінити, але вважається, що мечохвости живуть у середньому близько 20—40 років[16].

Поширення

[ред. | ред. код]
Limulus polyphemus на березі

Limulus polyphemus — єдиний сучасний (живий) вид мечохвостів, що походить з Америки, хоча у минулому існували інші, вимерлі види. Інші живі види мечохвостих обмежені Азією, але всі вони досить схожі за формою та поведінкою. До азійських видів належать Tachypleus tridentatus, Tachypleus gigas і Carcinoscorpius rotundicauda[17][6].

Більшість атлантичних мечохвостів зустрічаються вздовж атлантичного східного узбережжя США, від штату Мен до Флориди. За межами США єдина гніздова популяція зустрічається на мексиканському півострові Юкатан, на західному, північному та східному узбережжі[4]. Зрідка поодинокі особини спостерігаються за межами гніздового ареалу (узбережжя Нової Шотландії, Багамські острови, Теркс і Кайкос, Куба узбережжя Техасу й Веракрусу. Були спроби завезти мечохвостів до Техасу, Каліфорнії та південної частини Північного моря, але всі вони не прижилися. Знахідки з Європи, Ізраїлю та Західної Африки скоріше за все були випущеними на волю або втечами з неволі[1].

Limulus polyphemus мешкають від мілководних прибережних біотопів, таких як лагуни, естуарії та мангри, на глибинах до 200 м й на відстані до 56 км від берега[1]. За оцінками, вони віддають перевагу ділянкам з глибиною до 30 м[18]. Атлантичні мечохвости зустрічаються у водах, які коливаються від солонуватих (майже прісної води) до гіперсолоних (солоність майже вдвічі перевищує солоність морської води), але найкраще сприймають стандартну солону воду (20—40 ‰)[1][19].

Використання в медицині

[ред. | ред. код]

Атлантичні мечохвости є цінним видом для медичних досліджень і тестів. Екстракт клітин крові (амебоцитів) Limulus polyphemus є цінним компонентом широко використовуваного тесту лізату амебоцитів Limulus (Limulus amebocyte lysate, LAL) для виявлення та кількісного визначення бактеріальних ендотоксинів у фармацевтичних препаратах і для тестування на деякі бактеріальні захворювання[5][20][21]. Білок з крові мечохвостів також досліджується як новий антибіотик[22].

Щоб отримати сировину для тестування LAL, атлантичних мечохвостів дикої популяції ловлять та роблять їм кровопускання[23]. Після кровопускання членистоногих повертають в океан, проте після операції існує певний рівень смертності. За оцінками, від 10 до 30 відсотків мечохвостів помирають після збору крові[24][25].

Згідно з дослідженнями, об'єм крові повертається до норми приблизно через тиждень, хоча для повного відновлення рівня кров'яних клітин може знадобитися два-три місяці. Тварини, які виживають після кровопускання, можуть бути більш млявими на волі та менш схильними до спарювання, що викликає занепокоєння щодо довгострокових наслідків вилову атлантичних мечохвостів[26].

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. ↑ а б в г д е ж и к Smith, D.R.; Beekey, M.A.; Brockmann, H.J.; King, T.L.; Millard, M.J.; Zaldívar-Rae, J.A. (2016). Limulus polyphemus. IUCN Red List of Threatened Species. 2016: e.T11987A80159830. doi:10.2305/IUCN.UK.2016-1.RLTS.T11987A80159830.en. Процитовано 23 грудня 2024. 
  2. ↑ Limulus polyphemus. NatureServe Explorer 2.0. explorer.natureserve.org. 
  3. ↑ а б Horseshoe Crabs & Red Knots. Delaware Audubon (англ.). Процитовано 23 грудня 2024. 
  4. ↑ а б в Zaldívar-Rae, J.; Sapién-Silva, R.E.; Rosales-Raya, M.; Brockmann, H. J. (2009). American horseshoe crabs, Limulus polyphemus, in México: open possibilities. У Tanacredi, J.T.; Botton, M.L.; Smith, D.R. (ред.). Biology and Conservation of Horseshoe Crabs (англ.). Springer. с. 97–113. ISBN 9780387899589. 
  5. ↑ а б Неволін, Андрій (7 січня 2025). Вчені показали істоту, яка має найціннішу у світі кров: вона блакитна - T4. T4.com.ua (укр.). Процитовано 9 січня 2025. 
  6. ↑ а б About the Species. www.horseshoecrab.org. Natural History: The Amazing Horseshoe. Процитовано 23 грудня 2024. 
  7. ↑ Krisfalusi-Gannon, Jordan; Ali, Waleed; Dellinger, Kristen; Robertson, Lee; Brady, Terry E.; Goddard, Melinda K. M.; Tinker-Kulberg, Rachel; Kepley, Christopher L.; Dellinger, Anthony L. (5 червня 2018). The Role of Horseshoe Crabs in the Biomedical Industry and Recent Trends Impacting Species Sustainability. Frontiers in Marine Science. 5. doi:10.3389/fmars.2018.00185. ISSN 2296-7745. 
  8. ↑ а б в Angier, Natalie (10 червня 2008). Tallying the Toll on an Elder of the Sea (англ.). The New York Times. 
  9. ↑ а б Brad Floyd; Larry DeLancey (1 березня 2012). South Carolina Horseshoe Crab Fishery and Management Program Compliance Report for the Year 2011 (PDF). South Carolina Department of Natural Resources. 
  10. ↑ а б Horseshoe Crab Anatomy. Maryland Department of Natural Resources (англ.). 
  11. ↑ Austin, Tom (17 серпня 2018). Horseshoe Crab. Edisto Island Open Land Trust, South Carolina (англ.). 
  12. ↑ Chatterji, A.; Alam, H.; Joshi, B. K.; Bhonde, R. R. (2004). Regeneration of gill lamellae of the Indian horseshoe crab, Tachypleus gigas (Muller) (англ.). 
  13. ↑ Susan M. Wells; Robert M. Pyle; N. Mark Collins (1983). The IUCN Invertebrate Red Data Book (англ.). IUCN. с. 235. 
  14. ↑ а б в Battelle, B.-A. (2006-12). The eyes of Limulus polyphemus (Xiphosura, Chelicerata) and their afferent and efferent projections. Arthropod Structure & Development (англ.). 35 (4): 261—274. doi:10.1016/j.asd.2006.07.002. 
  15. ↑ Leschen, Alison S.; Grady, Sara P.; Valiela, Ivan (2006-03). Fecundity and spawning of the Atlantic horseshoe crab, Limulus polyphemus, in Pleasant Bay, Cape Cod, Massachusetts, USA. Marine Ecology (англ.). 27 (1): 54—65. doi:10.1111/j.1439-0485.2005.00053.x. ISSN 0173-9565. 
  16. ↑ Horseshoe crab (Limulus polyphemus). ARKive (англ.). Процитовано 23 грудня 2024. 
  17. ↑ Tripathy, Basudev; Mohapatra, Anil; Mukhopadhyay, A. K. (2018). Status Survey of Horseshoe Crabs Along the East Coast of India (англ.). Zoological Survey of India. ISBN 978-81-8171-501-2. 
  18. ↑ Habitat Considerations. www.horseshoecrab.org (англ.). Natural History: The Amazing Horseshoe. Процитовано 23 грудня 2024. 
  19. ↑ Limulus polyphemus. Indian River Lagoon Species Inventory Taxon Profile (англ.). Процитовано 23 грудня 2024. 
  20. ↑ Heard, Willie (2001). Coast (PDF) (англ.). Project Oceanography. с. 81—91. 
  21. ↑ The horseshoe crab and public health. horseshoecrab.org (англ.). Процитовано 9 січня 2025. 
  22. ↑ Ashrafuzzaman, Md.; Razu, Mamudul Hasan; Showva, Nazmir-Nur; Bondhon, Tohmina Afroze; Moniruzzaman, Md.; Rahman, Sad Al Rezwan; Rabby, Md. Raisul Islam; Akter, Fatema; Khan, Mala (27 жовтня 2022). Kolla, Jayaprakash (ред.). Biomolecules of the Horseshoe Crab’s Hemolymph: Components of an Ancient Defensive Mechanism and Its Impact on the Pharmaceutical and Biomedical Industry. Cellular Microbiology (англ.). 2022: 1—17. doi:10.1155/2022/3381162. ISSN 1462-5822. 
  23. ↑ Gorman, Richard (30 вересня 2020). Atlantic Horseshoe Crabs and Endotoxin Testing: Perspectives on Alternatives, Sustainable Methods, and the 3Rs (Replacement, Reduction, and Refinement). Frontiers in Marine Science. 7. doi:10.3389/fmars.2020.582132. ISSN 2296-7745. PMC 7612741. PMID 35591980. {{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  24. ↑ Leschen, A.S.; Correia, S.J. (2010-03). Mortality in female horseshoe crabs (Limulus polyphemus) from biomedical bleeding and handling: implications for fisheries management. Marine and Freshwater Behaviour and Physiology (англ.). 43 (2): 135—147. doi:10.1080/10236241003786873. ISSN 1023-6244. 
  25. ↑ Hurton, Lenka; Berkson, James M. (2006-04). Potential causes of mortality for horseshoe crabs (Limulus polyphemus) during the biomedical bleeding process (амер.). ISSN 0090-0656. 
  26. ↑ Anderson, Rebecca L.; Watson, Winsor H.; Chabot, Christopher C. (2013-12). Sublethal Behavioral and Physiological Effects of the Biomedical Bleeding Process on the American Horseshoe Crab, Limulus polyphemus. The Biological Bulletin (англ.). 225 (3): 137—151. doi:10.1086/BBLv225n3p137. ISSN 0006-3185. PMC 4079546. PMID 24445440. 

Посилання

[ред. | ред. код]
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Атлантичний_мечохвіст&oldid=44363869