Аквариум — миниатюрный мир, в котором обитают декоративные рыбки, креветки, улитки. Любители флоры создают в своем доме настоящие подводные джунгли. Важно не только знать совместимость разных видов, но и правильно содержать, создав необходимые условия.
Нередко среди любимых питомцев появляются незваные гости. Большинство из них безвредны, но все же вызывают неудобства и неприятные ощущения. Наличие паразитов говорит об ухудшении среды обитания, и этот фактор игнорировать нельзя. Планария один из вредителей, которые поселяются в аквариуме.
Планария — что это такое
Planariidae — это вид ресничных плоских червей, обитающие в основном в грунте и между растениями. В природе встречаются морские, пресноводные и наземные. Бывают белые, коричневые и красноватые. Размер червей от нескольких миллиметров до 3,5 см. Голова ромбовидная, на ней глаза, которые определяют интенсивность света. Ротовое отверстие находится на брюшной полости. Насыщение кислородом осуществляется всей поверхностью тела. Хорошо развито обоняние.
Интересно, что пищеварение происходит вне организма: червь выделяет специальный фермент, благодаря которому пища уже готова к заглатыванию.
В кожных железах содержится яд, который защищает от врагов.
Обычно о наличии вредителей становится известно, когда они массово выползают из грунта. Это говорит о том, что условия для них стали неоптимальными (изменился состав воды, температура).
Ведут преимущественно ночной образ жизни, прячутся в грунте от солнечного света. Планарии интересны при передвижении: они не вытягиваются, как другие черви, и не сокращаются, а плавно скользят. Невооруженным глазом не видно, что так они перемещаются с помощью волосяного покрова. Во время движения выделяют слизь, которая покрывает предметы в воде. Реснички упираются в нее, подталкивая тело вперед.
Планария — модельный объект для изучения регенерации у многоклеточных
Schmidtea mediterranea
— один из видов плоских червей планарий, ставших объектом интереснейших исследований по механизмам регенерации. Фото с сайта rna-seqblog.com
Исследование стволовых клеток плоского червя планарии позволило ученым из MIT доказать, что некоторые клетки взрослого червя, так называемые необласты, сохраняют плюрипотентность. Иными словами, они способны давать генерации любых типов клеток, а не только клеток определенного типа ткани. У всех остальных групп животных плюрипотентными бывают только клетки ранних зародышевых стадий, но никак не взрослых организмов. Экспериментально было показано, что животное может полностью регенерировать, имея лишь одну живую стволовую клетку. Кроме того, продолжается расшифровка генетических каскадов, определяющих передне-заднюю полярность тела планарии. По всей видимости, эти регуляторные каскады являются одними из самых базовых механизмов формирования тела многоклеточных животных.
Регенерация — восстановление утерянных или поврежденных тканей — одна из важнейших функций тканей многоклеточных организмов, будь то беспозвоночное животное или человек. Естественно, для людей гораздо важнее уяснить, как происходит регенерация в тканях человека — ведь это путь к быстрому заживлению ран или даже реконструированию утраченных участков тех или иных тканей или органов. Однако до массового практического использования этих важнейших в медицинском отношении сведений еще далеко. Пока же ученые пытаются выстроить механизм — генетический и физиологический — регенерации тканей. И наилучшим образом здесь подходят простейшие модельные организмы, такие как плоские черви планарии. Давно известна их поистине фантастическая способность к восстановлению тела даже из небольшого оставшегося кусочка (здесь можно посмотреть превосходные картинки по регенерации планарий).
Именно планарии и стали объектом нового исследования механизмов регенерации. Под руководством Питера Реддиена (Peter Reddien) из Массачусетского технологического института (MIT, Кембридж, США) были выполнены два взаимодополняющих исследования. Первое посвящено динамике деления так называемых необластов — клеток, из которых у планарии формируются все остальные типы клеток и которые сохраняют способность к делению на протяжении всей жизни червя. То есть необласты можно рассматривать как аналог стволовых клеток. В другой работе разобран процесс регенерации переднего и заднего концов тела планарии. Здесь акцент сделан на биохимических механизмах, регулирующих «решение» ткани, какой из концов тела отращивать — хвост или голову. Нужно отметить, что в мире животных с отращиванием новых хвостов справляются многие группы животных, а вот с отращиванием головы — почти никто. Так что планария в этом отношении — выдающийся гений.
Итак, необласты. В теле планарии имеется около 30 различных типов клеток, составляющие энто- экто- и мезодерму; необласты — лишь один из них.
Анатомическое строение планарии. Рисунок с сайта www.geochembio.com
Необласты распределены более или менее равномерно по всему телу, несколько больше их сконцентрировано в переднем конце тела впереди глотки. Перед исследователями стоял вопрос: являются ли необласты плюрипотентными или мультипотентными. Первое означает способность генерировать любые типы клеток, второе — только клетки того или иного органа или ткани. Так, клетки бластулы являются плюрипотентными — из них формируется весь организм со всеми своими специализированными клетками; а клетки, например, костного мозга — мультипотентными. Из них формируются все различные клетки крови, но не других тканей. Если необласты — это пример плюрипотентных клеток, функционирующих на протяжении всей жизни взрослого животного, то планария превращается в объект первостепенной важности для изучения всех вопросов, связанных со стволовыми клетками, — своего рода муха дрозофила или E. coli
для науки о стволовых клетках. Если же необласты — это мультипотентные клетки, то планария — всего лишь один из удобных, но весьма многочисленных объектов для исследования биологии развития. Ученым удалось доказать, что необласты — это всё же плюрипотентные клетки, сохраняющие способность к любой дифференциации на протяжении взрослой жизни.
Чтобы это доказать, ученые отслеживали динамику деления необластов после облучения смертельными дозами ионизирующей радиации. Клетки необластов и только они экспрессируют ген smedwi-1
(
Schmidtea mediterranea
— таково название планарии, взятой исследователями, и первые буквы гена, работающего в необластах, повторяют начальные буквы видового и родового названия); чтобы «увидеть» клетки необластов, ученые отмечали продукты экспрессии именно этого гена. Большая часть необластов перестает работать (то есть
smedwi-1
перестает экспрессироваться ) после облучения дозой 500 рад, при обработке дозой 6000 рад умирают все необласты. Ученые использовали дозу 1750 рад, чтобы оставить минимальную, но не нулевую вероятность необластического восстановления. Как показали эксперименты, некоторое число необластов действительно выживали после облучения такой дозой и начинали делиться. Они были расположены на брюшной стороне животного. На 4-й день после облучения у 22% животных появляются следы работы одного-двух необластов, а через неделю уже можно видеть целые кластеры необластов. Около 16% животных имеют один кластер, а 4% — по два кластера. С течением времени число клеток в кластере увеличивалось экспоненциально (неограниченный рост), и на 20-й день планария уже была полностью обеспечена этими живительными клетками — их была уже тысяча. Число самих кластеров при этом не увеличивается. Следовательно все необласты были потомками клеток — родоначальниц кластеров, а не других выживших клеток тела.
Кластеры необластов на седьмой день после облучения. Маркированы синим продукты экспрессии smedwi-1
. Фото из обсуждаемой статьи Clonogenic Neoblasts Are Pluripotent Adult Stem Cells That Underlie Planarian Regeneration в
Science
Ученые проследили и дальнейшую судьбу колоний необластов. Они в результате дали предшественников различных типов клеток, в частности нейронов и клеток кишечника. Это было доказано демонстрацией экспрессии генов, специфических для этих типов клеток. Это означает, что необласты способны специализироваться в любом направлении — и в клетки кишечника, и в нервные клетки. Трех необластов, например, всегда достаточно, чтобы восстановить головной отдел червя, восстанавливаются даже глаза-фоторецепторы на головном конце.
Был проделан также исключительно изящный эксперимент по оживлению облученного червя с помощью трансплантации в отмирающую ткань одного единственного необласта. Планарию облучили смертельной дозой в 6000 рад, после чего погибли все необласты и началась дегенерация тканей. Дегенерация тканей у планарий происходит от головного конца к хвостовому, именно это и наблюдали исследователи в эксперименте после облучения. Через 6 недель после облучения погибают все без исключения планарии. Но если облученному червю пересадить один (один!) необласт, то и через 7 недель он не погибнет. И более того, ткани у него начнут регенерацию. Через 8 недель регенерация закончится: планария выжила, сформировались глотка, глаза… Какие клетки послужили источником обновления? Это можно проверить: исследователи протестировали некоторые гены донора трансплантированного необласта и аналогичные гены у счастливо спасенной планарии. Эти гены оказались одинаковыми. Это означает, что единственный пересаженный необласт дал начало всем клеткам выжившего червя. Ученые получили живой клон. Этот клон мог размножаться бесполым путем. Таким образом, эксперимент по трансплантации служит превосходным доказательством плюрипотентности необластов.
После облучения дозой в 6000 рад начинается дегенерация тканей, и червь со всей неизбежностью умирает: звездочками показаны места с отмершей тканью. Однако, если ему пересадить один необласт, то начнется регенерация отмерших тканей, ткани восстанавливаются и червь оживает после своей «клинической» смерти: стрелки показывают места с регенерирующей тканью и новые глаза у ожившего червя. Фото из обсуждаемой статьи «Clonogenic Neoblasts Are Pluripotent Adult Stem Cells That Underlie Planarian Regeneration» в Science
Упрощенная схема работы wnt1
-каскада при регенерации головы и хвоста; одна из главных ролей отдана гену
notum
: он останавливает работу
wnt1
. Схема из обсуждаемой статьи Polarized
notum
Activation at Wounds Inhibits Wnt Function to Promote Planarian Head Regeneration в
Science
Теперь, положим, червь имеет здоровые необласты, может легко восстановить утраченные части тела (или даже полностью обновить мертвые ткани), но как клетки узнают, в каком направлении им специализироваться? Естественно, существует множество механизмов, действующих здесь и сейчас, обусловленных непосредственным биохимическим окружением формирующейся клетки. Но это лишь общий принцип, конкретика остается чаще всего неизвестной. Для планарии удалось показать, как клетки узнают, где передний, а где задний отдел. Иными словами, ученые выяснили, какие биохимические команды указывают клеткам, специализироваться им в передний или в задний отдел тела, отращивать голову или хвост. В процессе регенерации тканей включается совершенно определенный генно-регуляторный каскад, запускаемый экспрессией гена wnt1
. Он через посредничество специфических поверхностных белков регулирует количество бета-катенина, контролирующего экспрессию ядерных генов. Экспрессия
wnt1
отслежена по краям разрезов, будь они в переднем или заднем конце животного, обращены вперед или назад.
Однако ген notum
экспрессируется только с того края надреза (раны), который направлен вперед, к головному концу. Аналог гена
notum
известен у дрозофилы; у мух он играет важную роль в эмбриональном развитии, подавляя экспрессию
wnt
, у млекопитающих этот ген работает, контролируя процесс роста. У планарии, как выяснилось,
notum
также разрушает поверхностные белки, с которыми связывается
wnt1
, и таким способом ингибирует его работу. В результате там, где экспрессируется
notum
, формируется голова с глазами-фоторецепторами, а там, где он не экспрессируется, вырастает хвост. Так что
notum
каким-то образом — напрямую или косвенно — связан с определением передне-задней полярности тела.
Планарии, регенерировавшие в условиях обработки разными ингибиторами: слева
— схема планарии с местом ампутации переднего конца;
на левой фотографии
— ингибирование
wnt1
: планария отрастила вторую голову с двумя фоторецепторами;
в центре
— ингибирование
notum
: планария отрастила второй хвост;
на правой фотографии
— ингибирование бета-катенина и
notum
: животное отрастило вторую голову. Фото из обсуждаемой статьи Polarized
notum
Activation at Wounds Inhibits Wnt Function to Promote Planarian Head Regeneration в
Science
Вот превосходные эксперименты, в которых ученые манипулировали работой notum
. В данном случае использовалось ингибирование при помощи РНК-интерференции. Если подавить экспрессию
wnt1
, то у животного не вырастет хвост, а вместо этого появится лишняя голова (левая фотография). Если подавить экспрессию
notum
, то примерно у половины животных вместо головы вырастет хвост (средняя фотография), а у второй половины отрастет дефектная голова с одним фоторецептором вместо двух, и в этом дефектном переднем отделе появятся характерные для хвостового отдела биохимические маркеры и морфологические черты. Участие в рабочей схеме бета-катенина подтверждается двойным ингибированием бета-катенина и
notum
. В этом случае регенерация идет так, как если бы ингибировали только бета-катенин: отрастает голова с фоторецепторами (самая правая фотография).
Нужно отметить, что определение передне-задней полярности тела даже у таких простых животных, как планарии, осуществляется гораздо более сложной и запутанной системой каскадных регуляций, чем обратная связь через notum
. Так, вырастить планарию с двумя головами или двумя хвостами можно с помощью ингибирования и другого гена —
Smed-prep
. Так что и этот ген вместе со всем своим каскадом подключен к совместному решению, где хвост, а где голова.
Работа гена Smed-prep
подавлялась с помощью РНК-интерференции. В результате после ампутации переднего отдела у планарии отрастал дефектный передний отдел с одним глазом (
A
) или второй хвост (
В
). Фото из статьи Daniel A. Felix, A. Aziz Aboobaker, 2010
Биохимическая схема определения передне-задней полярности тела животных, по всей видимости, достаточно единообразна для многоклеточных животных. Ученые продемонстрировали ее работу у плоского червя, подчеркнув высокое сходство с мухами и млекопитающими. Но биохимические механизмы регенерации, так же как и цитологические механизмы, гораздо эффективнее изучать на плоских червях, чем на млекопитающих. Поэтому у белой планарии, по-видимому, большое научное будущее: она станет превосходным модельным объектом для исследования базовых принципов восстановления клеток и тканей у многоклеточных.
Источники:
1) Daniel E. Wagner, Irving E. Wang, Peter W. Reddien. Clonogenic Neoblasts Are Pluripotent Adult Stem Cells That Underlie Planarian Regeneration //
Science
. 2011. V. 332. P. 811–816. Doi: 10.1126/science.1203983. 2) Christian P. Petersen, Peter W. Reddien. Polarized
notum
Activation at Wounds Inhibits Wnt Function to Promote Planarian Head Regeneration //
Science
. 2011. V. 332. P. 852–855. Doi: 10.1126/science.1202143.
Елена Наймарк
Размножение
Размножаться могут несколькими способами.
Половое
Черви являются гермафродитами. В процессе сношения особи обмениваются половыми клетками. Яйца, окутанные в кокон, выводятся наружу. Из яиц вылупляются самостоятельные особи. Яйца не подвержены воздействию высоких температур, засухи или химической обработке. Также устойчивы к замораживанию.
Бесполое
Этот способ предусматривает поперечное деление тела. Червь способен восстановиться из маленькой части в нормальную форму. Таким образом, в аквариуме распространяются с высокой скоростью.
Виды Планарий в аквариуме
Существует больше ста видов, в аквариуме чаще встречаются два из них.
Белая
Dendrocoelum lacteum — хищный червь, обитающий в пресных водоемах. Длина 1-2 см. Питаются мелкими ракообразными, червями и останками крупной живности, которая живет в воде. В аквариуме несут минимум вреда.
Черная
Polycelis nigra отличается от белой Планарии черным или бурым окрасом. Размер не больше 1 см, на голове 30-50 глазок, за что еще называют черная многоглазка. По способу питания и размножению схожа с другими Планариями.
Опасность от Планарий
В малом количестве не несут опасности для животных, но если вовремя не принять меры, вредители испортят внешний вид аквариума, станут настоящей угрозой и причиной гибели аквариумных рыбок, креветок, улиток. Планарии наносят колоссальный вред ракообразным, когда голодны. Проворные черви пробираются под панцирь и проникают в жабры, перекрывая их. У креветок и раков возникает удушье, они гибнут, и червь лакомятся добычей. Особенно опасны черви для животных в период их линьки.
Вредителей привлекает белковая пища, поэтому под угрозой оказываются икра рыбы, креветок и улиток. Кроме того, черви не побрезгуют кормом питомцев.
Пищеварительные ферменты, которые вырабатывает червь, плохо сказываются на состоянии воды. Слишком большое количество червей приводит к повышению уровня кислотности.
Голодные плоские черви могут стать настоящей катастрофой и для рыб. Так же, как и с креветками или улитками, вредители проникают в жабры рыб, возникает Планариоз. Это заболевание, при котором рыбы становятся беспокойными (из-за нехватки кислорода), они трутся жабрами о предметы, перестают питаться и погибают.
Описание
Планарии — это плоские черви, покрытие волосяным покровом, похожим на мелкие реснички. Основной средой их обитания являются пресноводные водоемы. Однако некоторые разновидности планарий могут водиться и в морской воде, реже — на суше. В природе известно множество видов этих червей, которые распространены по всему миру. Взрослые особи некоторых червей, живущих в дикой природе, могут достигать в длину 40 см.
В домашних аквариумах чаще всего встречаются бело-молочные, бурые и траурные планарии. Особенность паразитов заключается в том, что они предпочитают вести ночной образ жизни. Планарии в аквариуме прячутся за камнями, в гуще растений. Именно поэтому обнаружить их непросто, особенно если это бурые или траурные черви.
Рыбы их не едят, поскольку в их коже находятся ядовитые железы, вырабатывающие опасные для окружающих токсические вещества. Исключение составляют лишь лабиринтовые рыбки (петушки, гурами), которые обитают в пресноводном аквариуме. Вот они с охотой съедают паразитов и их яйца. В морском аквариуме этих червей предпочитают различные виды губанов.
Главный корм планарий — белковая еда. Основу их рациона составляют мелкие беспозвоночные, в частности креветки и рачки. Они любят полакомиться икрой рыб, улиток и ракообразных, а также их кормом. Нередко планарии в аквариуме (фото см. ниже) атакуют взрослых особей. Они способны проникать под их панцирь и закупоривать жабры, провоцируя удушье. После чего черви поедают жертву.
Не меньший ущерб наносят планарии в морском аквариуме. За счет колоссальной скорости размножения паразиты способны в считаные месяцы покрыть сплошной коркой живые камни, кораллы, стекла и грунт. Покрытые выделениями планарий кораллы начинают задыхаться и со временем могут погибнуть. Помимо всего прочего при наличии паразитов стенки аквариума приобретают неэстетичный вид.
Причины появления Планарий в аквариуме
Появление червей может быть вызвано следующими факторами:
- Переизбыток корма или несвоевременная уборка оставшейся пищи. Еда начинает гнить, создаются благоприятные условия;
- Купленный живой корм оказался некачественным и зараженным;
- Растительность, грунт или декор на момент приобретения уже содержали личинки и яйца паразитов;
- Черви занесены с новыми рыбами, которых поместили в аквариум без карантина;
- Слишком много белковой пищи;
- Не выполнялись требования к чистоте.
Профилактические меры
Чтобы предотвратить появления незваных гостей в виде планарий, необходимо регулярно чистить аквариум и не допускать его загрязнения. Трупы погибших рыбок и остатки корма не должны долго находиться в аквариуме, так как будет происходить процесс гниения.
Должное внимание следует уделять фильтрам — промывать и очищать их нужно своевременно.
Переносить растения и элементы интерьера в аквариум лучше после предварительной обработки уксусным раствором и тщательного промывания водой.
Как избавиться от Планарий в аквариуме
Избавиться нелегко, но методы есть:
- повысить температуру воды — Планарии начнут выползать из грунта, можно их выловить (такой способ нельзя назвать эффективным, так как в аквариуме могут остаться яйца или личинки);
- сократить кормление рыб, остатки пищи удалить сифоном (размножение остановится, избавиться от оставшихся будет легче);
- некоторые рыбы, например, Гурами, радужница Меланотения, Макроподы, чернополосые Цихлазомы и Петушки, поедают Планарий (но неохотно). Главное, перед запуском в аквариум устроить рыбам голодовку на несколько дней;
- ловушки. Для этого в аквариум необходимо поместить сосуд с приманкой. Ночью черви соберутся «на пир» (благодаря сильно развитому обонянию), их без труда можно вытащить с ловушкой. Но в этом случае нет гарантий, что избавитесь от всех особей;
- быстрый способ — химические препараты, содержащие фенбендазол. Здесь нужно быть осторожными. Лекарства могут быть безопасны для креветок, но губительны для декоративных улиток. Другое побочное действие — мертвые Планарии начинают гнить, в воде повышается уровень аммиака. Необходимо тщательнее следить за параметрами, чаще делать подмены;
- радикальная мера — полный перезапуск аквариума.
Чтобы избавиться от яиц, которые тяжело обнаружить, можно воспользоваться электрическим током (напряжение 12 В).
Чего нельзя делать, это пытаться раздавить или причинить любую другую механическую травму. Так количество особей только увеличится из-за способности к регенерации.
Есть и народные методы избавления:
- соль (в соотношении 1г/1л соответственно). Полностью уничтожить не получится, но численность сильно сократиться;
- с помощью столового уксуса. Для этого нужно сделать слабый раствор (0,2% или 0,5%). После этого нужно промыть все предметы в аквариуме кипяченой водой, сделать подмену воды или очистить с помощью фильтра.
Прежде чем применять эти два способа, необходимо убрать из емкости всех животных и растительность.
Химические средства
Как вывести планарий из аквариума? Этот вопрос волнует многих аквариумистов.
Сегодня самым простым и надежным методом избавления от планарий является использование препаратов, в которых содержится фенбендазол. К их числу относятся «Флюбендазол», «Флювермал», «Флюбенол» или «Панакур». Основное действующее вещество не причиняет вреда постоянным обитателям аквариума, но эффективно в борьбе с планариями.
Рекомендуемая доза фенбендазола составляет 0,2-0,4 г на 100 л воды. Спустя сутки-двое после применения препарата все планарии погибают. Причем фенбендазол в форме суспензии дает более быстрый эффект, чем его аналог в порошке, так как последний плохо растворяется в воде. Погибшие черви обнаруживаются прилипшими к стенкам аквариума. Поэтому окончательным этапом в борьбе с паразитами будет механическая чистка и замена воды.
Интересные факты
- способны «учиться» на генетическом уровне, поедая своих сородичей;
- все Планарии гермафродиты;
- обладают необычайной защитной реакцией. Если условия для жизни ухудшились, червь распадается на части. Когда внешняя окружающая среда становится благоприятной, Планария восстанавливается в целое животное;
- способна восстановить тело, даже если утрачено больше 90%;
- ресничные черви — единственные свободноживущие, все остальные плоские черви — паразиты;
- белые Планарии выделяют слизь, которая токсична для обитателей;
- единственная полезная функция — плоские черви служат биоиндикатором. Если черви покинули убежище в грунте, необходимо проверить параметры воды.
Видео про Планарию:
Заключение
Все живые существа — часть экосистемы. Появление в аквариуме Планарий не всегда может привести к катастрофе, если соблюдать осторожность. В небольшом количестве они не несут опасность для обитателей, питаться могут пищевыми частицами, которые содержаться в воде.
Чтобы распространение не стало масштабным, необходимо следить за чистотой: вовремя убирать остатки пищи, делать регулярные подмены воды, чистить и промывать аквариумный фильтр. При покупке живого корма тщательно проверять его, даже если он замороженный. Периодически очищать растения и декорации.
Если водная среда будет недостаточно чистой, Планарии начнут быстро размножаться. Эти ресничные черви обладают высокой стойкостью, что доказывает их уникальная способность регенерировать даже из сотой части тела. Поэтому, позволив паразитам бесконтрольно размножаться, избавиться от них уже будет тяжело.
Поделитесь с друзьями в соц. сетях
СКИДКА 10% ДЛЯ ПОКУПАТЕЛЕЙ ИЗ РЕГИОНОВ РОССИИ И СТРАН СНГ НА АКВАРИУМЫ, РЫБКИ, РАСТЕНИЯ И Т.Д.
Профилактика
Поскольку причиной возникновения планарий является отсутствие соблюдения санитрано – гигиенических норм, то профилактика заключается в тщательном уходе за аквариумом и контроле за новыми обитателями и новыми декорациями. Важно часто менять воду в ёмкости, регулярно и тщательно ухаживать за предметами украшений и системами аэрации, а также следить за здоровьем рыб. В этом случае планария никогда не побеспокоит аквариумных обитателей.
Аквариум – это прекрасная экосистема, которую каждый может воссоздать у себя в доме. Но, для того, чтобы его жители были здоровы, а сам вид ёмкости не портили различные паразиты, нужно уделять должное внимание уходу и содержанию этого водного мира. И тогда владелец аквариума будет наслаждаться красотой и здоровьем своих питомцев.
