Cnida: cnidijske kapsule Cnidaria — nematociste, ptihociste, spirociste

Cnida: raziskava nematocist, ptihocist in spirocist — kapsule Cnidaria, njihov izstrelitveni mehanizem, toksini in vloga pri učinkovitem lovljenju plena.

Cnida je osnovni izraz za specializirano, izstrelljivo organelno kapsulo, ki jo proizvajajo živali iz žuželke iz rodu Cnidaria — pravilneje povedano: gre za značilnost članov filuma Cnidaria (cnidariji). Na tej napravi, ki živalim omogoča lovljenje plena, temelji velik del njihovega načina življenja. Cnidae so torej ključna morfološka in funkcionalna lastnost tega filuma.

Zgradba in mehanizem delovanja

Cnidae so organelom podobne kapsule z obrnljivimi cevmi, ki jih celice izstrelijo navzven. Vsaka kapsula je zaprta, v notranjosti pa vsebuje votlo, nitkasto cevko — ob sprožitvi se ta cevka izstreli in pogosto deluje kot harpuna. Zunanja stran neke vrste cnidocita nosi sprožilno prevleko ali dlačico (cnidocil), ki ob dotiku sproži izstrelitev. Izstrelitev poteka izjemno hitro (v mikrosekundah) zaradi velike notranje razlike tlaka in napetosti v kapsuli; gibanje omogočajo predvsem fizični in ionski mehanizmi, ki povzročijo hitro razširitev vsesplošne matrice znotraj kapsule.

Ob izstrelitvi povzroči prodor harpune ali obvisle nitke prebodenje tarče, nato pa se v tarčo vbrizgajo toksini. Hitro delovanje vbrizganih nevrotoksinov paralizira gibljiv plen in ga naredi dostopen za užitek. Za razliko od nekaterih drugih obrambnih struktur so cnidae enkratno uporabne — po izstrelitvi je cnidocit porabljen in ga mora nadomestiti nova celica.

Glavne vrste cnid

Poznamo tri glavne vrste cnidae: nematociste, ptihociste in spirociste, s številnimi morfološkimi in funkcionalnimi različicami. Odvisno od vrste in življenjskega stadija cnidarija je lahko na organizmu ena ali več vrst cnid.

1. Nematocista. To je najbolj razširjena in evolucijsko raznolika vrsta, prisotna pri mnogih skupinah, vključno z Anthozoa. Nematociste so strukturno podobne harpuni: votla nit se izstreli skozi ostro konico in pogosto nosi bodičaste izrastke ali zanke, kar omogoča dobro prijemljivost. Obstaja več podtipov nematocist (penetrantne oz. prodorne, ovitne, lepljive idr.), od katerih ima vsak različne naloge — od paraliziranja plena do pripenjanja in obrambe.
2. Ptihocista. Ta vrsta izloča lepljivo snov in sicer ni namenjena prodoru, temveč zadrževanju plena ali gradnji strukture. Nekatere ptihociste uporabljajo cevne anemone ( cevne anemone) za izdelavo cevk in podlage, v katere se živali zakopljejo — izločena vlakna ustvarijo stabilno, lepljivo plast.
3. Spirocist. Gre za vlaknolike, navito zgrajene nitke, ki se izstreli in se ovijejo okoli plena; spirociste so značilne za nekatere bodice in lovilne strukture in delujejo bolj kot lepilni ovitki kot kot prodorne harpune.

Celica, razvoj in obnova

Celica, ki proizvaja cnido, se imenuje cnidocit, cnidoblast ali nematocit. Gre za močno specializirano epitelno celico, ki v procesu diferenciacije oblikuje večkomponentno kapsulo (cnido). Vsaka celica nematocita vsebuje organel z votlo, zvito, nitki podobno strukturo; zunanjost celice nosi kot občutljivo dlačico (sprožilec). Ko se ta sproži, gred cnidociste izstreli kot harpuna, ki prodre v plen, votla nitka pa se delno ali v celoti razvije iz kapsule. Izstrelitev traja največ nekaj mikrosekund, po prodoru pa se strupna vsebina nematociste vbrizga v tarčo.

Po izstrelitvi je cnidocit funkcionalno izčrpan — ostane poškodovan ali prazen — zato ga nadomeščajo nove celice, ki vznikajo iz stanic, specializiranih za regeneracijo epitela. Taka enkratnost izstrelitve pomeni, da je učinkovitost lova in obrambe odvisna od sposobnosti organizma, da hitro obnovi zalogo cnid.

Pomen za ekosistem in vpliv na ljudi

Cnidae so temeljne za prehranjevalne strategije cnidarijev: omogočajo zajemanje plena od mikroskopskih planktonskih enoceličarjev do večjih rib. Hkrati so pomembne pri obrambi proti plenilcem in pri tekmovanju za prostor (npr. anemone vs. druge naseljivke).

Za ljudi predstavljajo cnidae predvsem problem pri stikih z meduzami in nekaterimi anemonami: vdor nematocist lahko povzroči bolečine, pordelost, mehurje in včasih hujše sistemske reakcije ali alergije. V večini primerov gre za lokalne simptome, pri nekaterih vrstah (npr. nekateri kubomeduze) pa lahko pride do resnih toksikoloških učinkov. Iz tega razloga so pomembna priporočila za prvo pomoč in varnost pri kopanju v morju.

Dodatne opombe

Raziskave o cnidah vključujejo morfologijo, toksikologijo (sestava toksinov), mehanizme izstrelitve in evolucijo. Razumevanje teh struktur pomaga pojasniti raznolikost lovilnih strategij cnidarijev in njihovo uspešnost v različnih habitatah — od plitvih obalnih voda do globokomorskih okolij.

Čeprav so osnovne vrste cnid dobro opisane, se v različnih taksonih pojavljajo številne posebnosti in prehodi med tipi (npr. različne oblike nematocist), zato je sistematika in funkcionalna klasifikacija področje stalnega raziskovanja.

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je cnida?

V: Katere so nekatere različice cnida?

V: Kako deluje nematocista?

V: Katere vrste cnidae imajo Anthozoa?

V: Kako hitro se nematocista izstreli?

V: Katera celica proizvaja cnide?

Išči po črki