Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из червя Sandcastle )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Фрагматопома калифорнийская
Червь из песчаного замка в лаборатории крупным планом.jpg
Червь песчаного замка в неволе строит свою трубку из песка и белых керамических бусин.
Научная классификация
Королевство:
Animalia
Тип:
Аннелида
Класс:
Полихеты
Заказ:
Каналипальпата
Подотряд:
Сабеллида
Семья:
Sabellarididae
Род:
Фрагматопома
Разновидность:
П. калифорнийская
Биномиальное имя
Фрагматопома калифорнийская
Кинберг, 1867 г.

Phragmatopoma саЩогтс , широко известный как SandCastle червь , то сота червь [1] или червь сотовой трубки , [2] является рифообразующей морской полихетой червь , принадлежащей к семейству Sabellarididae . Он темно-коричневого цвета с короной из лавандовых щупалец и имеет длину примерно до 7,5 сантиметров (3,0 дюйма). [3] Червь обитает на побережье Калифорнии , от округа Сонома до северной части Нижней Калифорнии . [4]

Черви песчаных замков живут колониями, строя трубчатые рифы, чем-то похожие на замки из песка (отсюда и название), которые часто можно увидеть на каменистых пляжах во время среднего и отлива. Замки из песка, которые имеют внешний вид соты , могут занимать площадь до 2 метров (6,6 футов) со стороны. [3] Они могут делить участки с мидиями и встречаются в любом месте, где есть какое-то убежище, например, на скалах, выступающих уступах и вогнутых берегах. [4]

Черви остаются в своих трубках, и их почти не видно. Во время отлива, находясь над водой, они закрывают вход в свои трубки щитковидной крышкой из темных щетинок . Когда они погружаются в воду, они высовывают щупальца из трубки, чтобы улавливать частицы пищи и песчинки. Зерна сортируются, лучшие из них используются для ремонта трубки [3], а остальные выбрасываются. Колонии образуются путем стадного поселения личинок , которым требуется контакт с существующей колонией для превращения во взрослых червей. [4] Стационарное поселение этого вида связано со специфическими свободными жирными кислотами, связанными с трубками взрослых червей.[5] На каменистых пляжах поселение зависит от поведения личинок в толще воды и восприятия химических сигналов, когда личинки контактируют с трубками. [6]

Червей из песчаного замка не следует путать с аналогичным, но более северным цементарием Sabellaria, которые встречаются от Аляски до южной Калифорнии и имеют покрышку янтарного цвета. [4] В отличие от P. californica , S. цементариум редко образует колонии, не оседает стадо, а его личинки не реагируют на свободные жирные кислоты. [7]

Подводный клей [ править ]

Подводная колония
Колония обнажена во время отлива

В 2004 году исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UCSB) обнаружили, что клей, используемый червем Phragmatopoma для создания своей защитной трубки, был сделан из определенных 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 в 2009 году сообщили, что им удалось продублировать клей, который выделяют черви и используют для склеивания песчинок под водой. [12]Типичное количество клея, которое производит червь за один раз, составляет примерно 100 пиколитров , а для заполнения чайной ложки требуется 50 миллионов. [13]

Они считают, что клей может применяться в качестве биосовместимого медицинского клея , например, для восстановления разрушенных костей. [14] Если установлено, что это практически осуществимо , синтетический клей, который основан на сложных коацерватах , [15] может быть использован для фиксации небольших костных фрагментов, а не металл стабилизатор устройств , таких как штифты и винты, которые являются сложными для использования. [14] Другие потенциальные медицинские применения включают герметизацию разрезов кожи, восстановление черепно-лицевых костей и разрезы роговицы . [13]

Препятствия включают в себя обеспечение сцепления с субстратом, а не с поверхностным слоем воды. Другой заключается в том, что для отверждения клею необходимо высохнуть. Большинство из них либо не затвердевает под водой, либо схватывается слишком быстро. [13]

Эти белки , которые являются основой его адгезива содержат боковые цепи фосфатов и аминов групп, которые хорошо известны промоторы адгезии , которые , вероятно , помогает смачивать поверхность. Клей состоит из двух частей, каждая с разными белками и боковыми группами. Эти два компонента производятся отдельно в сальнике, как эпоксидная смола , и смешиваются по мере выделения. [16] [17] Клей схватывается примерно за 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 кожи обуви . [13]

Существующие медицинские суперклеи обладают высокой иммуногенностью . Первоначальные эксперименты с новым синтетическим веществом на животных не показали иммунного ответа. Но внутри тела клей должен со временем разложиться, в идеале примерно с той же скоростью, с какой восстанавливается кость или ткань. Таким образом, разлагаемые версии включают белки, которые расщепляются специализированными клетками. [13]

Другие виды, которые производят подводный клей, включают определенные виды мидий , устриц , ракушек и личинок ручейников . [13]

Сноски [ править ]

  1. ^ Хинтон, Сэм (1987). Приморская жизнь южной Калифорнии: знакомство с животным миром калифорнийских пляжей к югу от Санта-Барбары . Гиды по естественной истории Калифорнии. 26 . Калифорнийский университет Press. п. 48. ISBN 978-0-520-05924-5.
  2. ^ "Сотовый трубчатый червь" . ЛИМПЕЦ . Архивировано из оригинала на 2011-03-13 . Проверено 31 октября 2009 .
  3. ^ a b c Хинтон, Сэм (1988-01-26). Морская жизнь Южной Калифорнии: Введение в жизнь животных на пляжах Калифорнии к югу от Санта-Барбары . ISBN 9780520059245. Стр.31.
  4. ^ a b c d Между Тихоокеанскими приливами (5-е изд.). Издательство Стэнфордского университета. 1992. стр. 233. ISBN. 978-0-8047-2068-7.
  5. ^ Павлик, JR (1986). «Химическая индукция расселения личинок и метаморфоза у трубчатого червя, строящего рифы, Phragmatopoma californica (Sabellariidae: Polychaeta)». Морская биология . 91 : 59–68. DOI : 10.1007 / BF00397571 . S2CID 87087873 . 
  6. ^ Павлик, младший; Бутман, Калифорния; Старчак, В. Р. (1991). «Гидродинамическое облегчение массового оседания рифообразующего трубчатого червя». Наука . 251 (4992): 421–424. Bibcode : 1991Sci ... 251..421P . DOI : 10.1126 / science.251.4992.421 . PMID 17775107 . S2CID 981815 .  
  7. ^ Павлик, младший; Чиа, Ф.С. (1991). «Поселение личинок Sabellaria Cementarium Moore и сравнение с другими видами полихет сабеллариид». Канадский зоологический журнал . 69 (3): 765–770. DOI : 10.1139 / z91-110 .
  8. ^ Стюарт, RJ; Weaver, J .; Морс, Делавэр; Подождите, JH (2004). «Цемент трубок Phragmatopoma californica: твердая пена» (PDF) . J. Exp. Биол . 207 (26): 4727–4734. DOI : 10,1242 / jeb.01330 . PMID 15579565 . S2CID 1104838 .   
  9. ^ Дженсен, Ребекка А .; Морс, Дэниел Э. (1988). « Биоадгезив трубок Phragmatopoma californica : шелкоподобный цемент, содержащий L-DOPA». Журнал сравнительной физиологии B . 158 (3): 317–24. DOI : 10.1007 / BF00695330 . S2CID 25457825 . 
  10. ^ Rzepecki, LM; Подбородок, СС; Уэйт, JH; Лавин, М.Ф. (1991). «Молекулярное разнообразие морских клеев: полифенольные белки пяти видов мидий». Молекулярная морская биология и биотехнология . 1 (1): 78–88. PMID 1845474 . 
  11. ^ Чжао, H; Вс, ц; Стюарт, Р.Дж.; Уэйт, JH (2005). "Цементные белки трубчатой ​​полихеты Phragmatopoma californica" . J. Biol. Chem . 280 (52): 42938–42944. DOI : 10.1074 / jbc.M508457200 . PMID 16227622 . 
  12. ^ Шао, H; Бах, KN; Стюарт, RJ (2009). «Водоразбавляемый клей, созданный по образцу песчаного клея P. californica» . Макромол. Biosci . 9 (5): 464–471. DOI : 10.1002 / mabi.200800252 . PMC 2848666 . PMID 19040222 .  
  13. ^ Б с д е е фонтана, Генри (12 апреля 2010 года). «Изучение морской жизни в поисках клея, который лечит людей» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 13 апреля 2010 года .
  14. ^ a b «Секреты червя из песчаного замка могут дать мощный медицинский клей» . ScienceDaily . 27 сентября 2009 . Проверено 31 октября 2009 .
  15. ^ Стюарт, RJ; Ван, CS; Шао, Х (2011). «Комплексные коацерваты как основа для синтетических подводных клеев» . Достижения в коллоидной и интерфейсной науке . 167 (1-2): 85–93. DOI : 10.1016 / j.cis.2010.10.009 . PMC 3130813 . PMID 21081223 .  
  16. ^ Ван, CS; Стюарт, RJ (2013). «Многокомпонентный кополиэлектролитный адгезив песчаного червя, Phragmatopoma californica (Fewkes): отверждение, катализируемое катехолоксидазой через пептидил-ДОФА». Биомакромолекулы . 14 (5): 1607–1617. DOI : 10.1021 / bm400251k . PMID 23530959 . 
  17. ^ Ван, CS; Стюарт, RJ (2012). «Локализация биоадгезивных предшественников песчаного червя, Phragmatopoma californica (Fewkes)» . J. Exp. Биол . 215 (2): 351–361. DOI : 10,1242 / jeb.065011 . PMID 22189779 . 
  18. ^ Стивенс, MJ; Steren, RE; Hlady, V; Стюарт, RJ (2007). «Мультимасштабная структура подводного адгезива Phragmatopoma Californica: наноструктурированный латекс с крутым градиентом микропористости» . Ленгмюра . 23 (9): 5045–5049. DOI : 10.1021 / la063765e . PMC 3974424 . PMID 17394366 .  

Внешние ссылки [ править ]

Колония червячных трубок удалена с пляжа
  • СМИ, связанные с Phragmatopoma californica, на Викискладе?
  • "Phragmatopoma californica" в Энциклопедии жизни
  • Фотографии Питера Дж. Брайанта
  • Фотографии червей из песчаного замка и исследования связанных с ними материалов из Университета Юты
  • Видео университета Юты о трубе, создающей червяк