Фрагматопома калифорнийская
| Фрагматопома калифорнийская | |
|---|---|
| |
| Червь из песочного замка в неволе строит трубку из песка и белых керамических бусин. | |
Научная классификация 
| |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | животное |
| Тип: | Аннелиды |
| Клэйд : | Плейстоаннелида |
| Клэйд : | Сидячий |
| Семья: | Сабелларииды |
| Род: | Фрагматопома |
| Разновидность: | П. Калифорния
|
| Биномиальное имя | |
| Фрагматопома калифорнийская Кинберг, 1867 г.
| |
Phragmatopoma Californica , широко известный как червь песчаного замка , сотовый червь. [ 1 ] или сотовый трубчатый червь , [ 2 ] — рифообразующий морской многощетинковый червь , принадлежащий к семейству Sabellarididae . Он темно-коричневого цвета, с короной из лавандовых щупалец и длиной примерно до 7,5 см (3,0 дюйма). [ 3 ] Червь населяет калифорнийское побережье , от округа Сонома до северной Нижней Калифорнии . [ 4 ]
Черви из песчаных замков живут колониями, строя трубчатые рифы, чем-то похожие на песчаные замки (отсюда и название), которые часто можно увидеть на каменистых пляжах во время среднего и отлива. Замки из песка, имеющие внешний вид в виде сот , могут занимать площадь до 2 метров (6,6 футов) со стороны. [ 3 ] Они могут разделять участки с зарослями мидий и встречаются в любом месте, где есть какое-то укрытие, например, на скалах, нависающих уступах и вогнутых береговых линиях. [ 4 ]
Черви остаются в своих трубках, и их почти никогда не видно. Во время отлива, находясь над водой, они закрывают вход в свои трубки щитовидной крышечкой из темных щетинок . Под водой они вытягивают щупальца из трубки, чтобы поймать частицы пищи и песчинки. Зерна сортируются, и лучшие из них используются для поддержания трубки в порядке. [ 3 ] а остальных выбросили. Колонии образуются в результате стадного поселения личинок , которым требуется контакт с существующей колонией для превращения во взрослых червей. [ 4 ] Стадное расселение этого вида связано со специфическими свободными жирными кислотами, содержащимися в трубках взрослых червей. [ 5 ] На каменистых пляжах расселение зависит от поведения личинок в толще воды и восприятия химических сигналов, когда личинки контактируют с трубками. [ 6 ]
Червей из песчаных замков не следует путать с похожими, но более северными червями Sabellaria цементариум , которые встречаются от Аляски до южной Калифорнии и имеют жаберную крышку янтарного цвета. [ 4 ] В отличие от P.californica , S. цементариум редко образует колонии, не селится стадно, его личинки не реагируют на свободные жирные кислоты. [ 7 ]
Подводный клей
[ редактировать ]
В 2004 году исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UCSB) обнаружили, что клей, используемый червем Phragmatopoma для построения защитной трубки, состоит из специфических белков с противоположными зарядами. [ 8 ] Эти белки называются полифенольными белками. [ 9 ] которые используются в качестве биоадгезивов . [ 10 ] Им удалось получить последовательность этих адгезивных белков. [ 11 ] Вдохновленные этими результатами, исследователи из Университета Юты сообщили в 2009 году, что им удалось воспроизвести клей , который черви выделяют и используют для склеивания песчинок под водой. [ 12 ] Типичное количество клея, которое червь производит за раз, составляет примерно 100 пиколитров , а для наполнения чайной ложки требуется 50 миллионов. [ 13 ]
Они полагают, что этот клей можно использовать в качестве биосовместимого медицинского клея , например, для восстановления разрушенных костей. [ 14 ] Если окажется возможным, синтетический клей на основе коацерватов сложных [ 15 ] может использоваться для фиксации небольших костных фрагментов вместо металлических стабилизирующих устройств, таких как штифты и винты, которые сложно использовать. [ 14 ] Другие потенциальные медицинские применения включают закрытие порезов кожи, восстановление черепно-лицевых костей и роговицы . разрезы [ 13 ]
К препятствиям относится обеспечение связи с подложкой, а не с поверхностным слоем воды. Другая причина заключается в том, что для отверждения клею необходимо высохнуть. Большинство из них либо не затвердевают под водой, либо схватываются слишком быстро. [ 13 ]
Белки , составляющие основу клея, содержат боковые цепи фосфатных и аминогрупп , которые являются хорошо известными стимуляторами адгезии и, вероятно, способствуют смачиванию поверхности. Клей состоит из двух частей, в каждой из которых разные белки и боковые группы. Они изготавливаются отдельно в железе, как эпоксидная смола , и смешиваются по мере выделения. [ 16 ] [ 17 ] Клей схватывается примерно через 30 секунд, вероятно, из-за большой разницы в кислотности между кислым клеем и морской водой. [ 18 ] Отверждение занимает около шести часов, поскольку белки сшиваются, достигая консистенции обувной кожи . [ 13 ]
Существующие медицинские суперклеи обладают высокой иммуногенностью . Первые эксперименты с новым синтетическим препаратом на животных не выявили иммунного ответа. Но внутри тела клей должен со временем разлагаться, в идеале примерно с той же скоростью, с которой восстанавливается кость или ткань. Таким образом, разлагаемые версии включают белки, которые расщепляются специализированными клетками. [ 13 ]
Другие виды, производящие подводный клей, включают некоторые виды мидий , устриц , ракушек и ручейников личинок . [ 13 ]
Сноски
[ редактировать ]- ^ Хинтон, Сэм (1987). Морская жизнь южной Калифорнии: знакомство с животным миром калифорнийских пляжей к югу от Санта-Барбары . Путеводители по естественной истории Калифорнии. Том. 26. Издательство Калифорнийского университета. п. 48. ИСБН 978-0-520-05924-5 .
- ^ «Сотовый трубчатый червь» . ЛиМПЕЦ . Архивировано из оригинала 13 марта 2011 г. Проверено 31 октября 2009 г.
- ^ Jump up to: а б с Хинтон, Сэм (26 января 1988 г.). Морская жизнь Южной Калифорнии: введение в животный мир калифорнийских пляжей к югу от Санта-Барбары . ISBN 9780520059245 . Страница 31.
- ^ Jump up to: а б с д Между тихоокеанскими приливами (5-е изд.). Издательство Стэнфордского университета. 1992. с. 233. ИСБН 978-0-8047-2068-7 .
- ^ Павлик-младший (1986). «Химическая индукция расселения личинок и метаморфоза у трубчатого червя, строящего рифы Phragmatopoma Californica (Sabellariidae: Polychaeta)». Морская биология . 91 : 59–68. дои : 10.1007/BF00397571 . S2CID 87087873 .
- ^ Павлик-младший; Бутман, Калифорния; Старчак, В.Р. (1991). «Гидродинамическое облегчение стадного расселения трубчатого червя, строящего рифы». Наука . 251 (4992): 421–424. Бибкод : 1991Sci...251..421P . дои : 10.1126/science.251.4992.421 . ПМИД 17775107 . S2CID 981815 .
- ^ Павлик-младший; Чиа, ФС (1991). «Личиночное поселение Sabellaria цементариум Мура и сравнение с другими видами полихет сабеллариид». Канадский журнал зоологии . 69 (3): 765–770. дои : 10.1139/z91-110 .
- ^ Стюарт, Р.Дж.; Уивер, Дж.; Морс, Делавэр; Подождите, Дж. Х. (2004). «Трубчатый цемент Phragmatopoma Californica: твердая пена» (PDF) . Дж. Эксп. Биол . 207 (26): 4727–4734. дои : 10.1242/jeb.01330 . ПМИД 15579565 . S2CID 1104838 .
- ^ Дженсен, Ребекка А.; Морс, Дэниел Э. (1988). «Биоадгезив пробирок Phragmatopoma Californica : шелковистый цемент, содержащий L-ДОФА». Журнал сравнительной физиологии Б. 158 (3): 317–24. дои : 10.1007/BF00695330 . S2CID 25457825 .
- ^ Жепецкий, Л.М.; Чин, СС; Уэйт, Дж. Х.; Лавин, МФ (1991). «Молекулярное разнообразие морских клеев: полифенольные белки пяти видов мидий». Молекулярная морская биология и биотехнология . 1 (1): 78–88. ПМИД 1845474 .
- ^ Чжао, Х; Солнце, С; Стюарт, Р.Дж.; Уэйт, Дж. Х. (2005). «Цементные белки трубкообразующей полихеты Phragmatopoma Californica» . Ж. Биол. Хим . 280 (52): 42938–42944. дои : 10.1074/jbc.M508457200 . ПМИД 16227622 .
- ^ Шао, Х; Бахус, КН; Стюарт, Р.Дж. (2009). «Водный клей, созданный по образцу клея Sandcastle P.californica» . Макромол. Биосци . 9 (5): 464–471. дои : 10.1002/mabi.200800252 . ПМЦ 2848666 . ПМИД 19040222 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Фонтан, Генри (12 апреля 2010 г.). «Изучение морской жизни в поисках клея, который лечит людей» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 13 апреля 2010 г.
- ^ Jump up to: а б «Тайны червя из песочного замка могут дать мощный медицинский клей» . ScienceDaily . 27 сентября 2009 г. Проверено 31 октября 2009 г.
- ^ Стюарт, Р.Дж.; Ван, CS; Шао, Х (2011). «Комплексные коацерваты как основа синтетических подводных клеев» . Достижения в области коллоидной и интерфейсной науки . 167 (1–2): 85–93. дои : 10.1016/j.cis.2010.10.009 . ПМК 3130813 . ПМИД 21081223 .
- ^ Ван, CS; Стюарт, Р.Дж. (2013). «Многокомпонентный сополиэлектролитный клей червя Sandcastle, Phragmatopoma Californica (Fewkes): отверждение, катализируемое катехолоксидазой, посредством пептидил-ДОФА». Биомакромолекулы . 14 (5): 1607–1617. дои : 10.1021/bm400251k . ПМИД 23530959 .
- ^ Ван, CS; Стюарт, Р.Дж. (2012). «Локализация биоадгезивных предшественников песчаного червя Phragmatopoma California (Fewkes)» . Дж. Эксп. Биол . 215 (2): 351–361. дои : 10.1242/jeb.065011 . ПМИД 22189779 .
- ^ Стивенс, MJ; Стерен, Р.Э.; Хлади, В; Стюарт, Р.Дж. (2007). «Многомасштабная структура подводного клея Phragmatopoma Californica: наноструктурированный латекс с крутым градиентом микропористости» . Ленгмюр . 23 (9): 5045–5049. дои : 10.1021/la063765e . ПМЦ 3974424 . ПМИД 17394366 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
