Википедија

Acanthaster planci

Bodljikava morska zvezda (lat. Acanthaster planci) je relativno velika morska zvezda koja naseljava koralne grebene indo-pacifičkog regiona. Specifična je po velikom broju trnja koji polaze iz krakova i prekriveni su tkivom koje sadrži otrovne supstance. Hrani se koralima koji su glavna strukturna komponenta koralnih grebena.

Acanthaster planci
Naučna klasifikacija
Carstvo:
Animalia
Tip:
Echinodermata
Klasa:
Asteroidea
Red:
Valvatida
Porodica:
Acanthasteridae
Rod:
Acanthaster
Vrsta:
Acanthaster planci
Binomno ime
Acanthaster planci

Ova vrsta poznata je po čestim populacionim fluktuacijama koje podrazumevaju brz rast populacije i održavanje tog broja tokom jedne ili dve godine i zatim brzo opadanje i potpuni nestanak iz ekosistema. Ovakav fenomen zadao je ovoj morskoj zvezdi reputaciju "štetočine" koralnih grebena i predstavlja veliku prepreku na putu ka njihovoj konzervaciji.[1]

Izgled uredi

Prečnik adultnih jedinki uglavnom se kreće između 250 i 400 mm, međutim, može da dostigne i 800 mm, što je najviše zabeleženo do sada. Juvenilne jedinke dostižu do 10 mm dok se hrane algama i 10-160 mm kad se hrane koralima. Imaju između 8 i 21 krak. Može da se desi da jedinka odbaci krak u nekim situacijama, pa su zabeleženi slučajevi gde i do 60% jedinki u populacijama ima nedostale krake. Kraci mogu da se regenerišu brzinom od 2,5 mm mesečno. Mogu da se nađu u više boja, kao što su plavo-ljubičasta (Tajland, Maldivi), crvena i siva (Veliki koralni greben) i crvena i zelena (Havaji). Skelet se sastoji od magnezijum-kalcita sa toksičnim spikulama dužine 40-50 mm. Njihova brzina rasta je 1,3 mm mesečno. Broj madrepora kreće se od 3 do 16, a broj anusa od 1 do 6.[2]

  •  
    A. planci na Tajlandu
  •  
    A. planci na Velikom koralnom grebenu
  •  
    A. planci na Havajima

Taksonomija uredi

Sistematika uredi

A. planci pripada rodu Acanthaster, koji je član monogenerične porodice Acanthasteridae. Ova porodica ranije je svrstavana u red Spinulosida, međutim, daljim istraživanjima utvrćene su mnoge sličnosti između nje i porodice Oreasteridae. Pod pretpostavkom da su evoluirale iz te grupe, Acanthasteridae kasnije su smeštene u red Valvatida.

Acanthaster nije morfološki izolovan rod, pa je ranija pretpostavka da je pripadao starijoj raznovrsnijoj grupi odbačena. Njegova morfologija je najverovatnije posledica prilagođavanja na puzanje po neravnim podlogama i zahtevnim staništima. Neopisani pripadnik Oreasteridae iz eocena ukazuje na postojanje moguće predačke morfologije koju poseduje i Acanthaster.[3]

Genetička istraživanja uredi

Genetička istraživanja tokom 80-ih godina 20. veka ukazala su na male genetičke razlike između geografski veoma udaljenih populacija A. planci u Tihom okeanu. Velika genetička homogenost mogla bi se objasniti protokom gena usled disperzije planktonskih larvi. Manje verovatno alternativno objašnjenje leži u veoma sličnim selektivnim pritiscima koji utiču na opstajanje udaljenih vrsta, sprečavajući genetičku divergenciju.

Geografski položaj havajske populacije doveo bi do zaključka da je ona genetički intermedijer između populacija istočnog i zapadnog Pacifika. Međutim, podaci ukazuju da to nije slučaj i objašnjenje za to je kretanje morskih struja Tihog okeana. Ne postoje struje na većim geografskim širinama koje bi mogle da prenesu larve sa Havaja do istočnog Pacifika. Severna ekvatorska struja je najverovatnije ta koja prenosi larve preko Lajn ostrva do istočnog Pacifika. Protok gena između havajskih i populacija istočnog Pacifika najverovatnije se vrši indirektno preko velikih distanci. Ova relativna izolovanost havajskih ostrva, kao i njihov ograničen broj i veličina, mogli bi objasniti relativno malu genetičku varijabilnost u havajskoj populaciji. Kaliforinijska populacija, zajedno sa havajskom populacijom, ima manje alela od zapadnih populacija. Takođe je utvrđeno da ove dve populacije nemaju jedinstvene alele, što ukazuje na to da se protok gena kretao u smeru zapad-istok, kao i da je ovo bio verovatan smer invazija kroz istočni Pacifik.

Pored velike genetičke homogenosti između veoma udaljenih populacija iznenađujuće je otkriće mikrogeografskih varijacija između relativno bliskih vrsta. Najveće genetičje varijacije primećene su izmeću dve populacije sa ostrva Taketomi i Kurošima, koje su međusobno udaljene samo 10 km. Obe oove populacije eksplozivno su se povećale za kratko vreme i broj jedinki populacije ostrva Taketomi brzo je počeo da opada nakon buma. Genetička varijabilnost izmeću ove dve populacije verovatno je posledica selektivnog umiranja usled velike gustine naseljenosti.

 
A. brevispinus, najbliži srodnik A. planci, na Filipinima

Uporedna istraživanja genetičke varijabilnosti između vrsta Acanthaster planci i Acanthaster brevispinus ukazuju na reproduktivnu barijeru, kao i na to da je genetička varijabilnost između ove dve vrste, čak i u zajedničkim staništima, mnogo veća nego varijabilnost između istočnih i zapadnih populacija A. planci. Pretpostavlja se da je vrsta A. planci evoluirala od pretka sličnog vrsti A. brevispinus jer je verovatnije da se specijalizovani predator korala razvio iz nespecijalizovanog stanovnika peščanih staništa nego suprotno. Pretpostavka da se A. planci razvio u zapadnom Pacifiku dodatno je pothranjena činjenicom da A. brevispinus naseljava samo pražne vode zapadnoh Pacifika.

Široka geografska distribucija i velika genetička varijabilnost A. planci dovodi do zaključka da je A. planci evoluirao relativno dugo. Sa druge strane, odsustvo roda Acanthaster u Karipskom moru navodi na zaključak da je A. planci nastao pre oko 3 miliona godina, pre izdizanja panamskog kopnenog mosta. Zato je najverovatniji period specijacije ove vrste bio tokom pleistocena.[4]

Ponašanje uredi

Ishrana uredi

 
Acropora sp., pripadnik porodice Acroporidae, prioritetnog plena A. planci

Stopa kretanja A. planci zavisi od dostupnosti hrane. Ona se uglavnom kreće od 1 m/dan u oblastima visoke koralne pokrivenosti do 4 m/dan u oblastima gde su korali oskudni. Morske zvezde koje se nađu u širokim prostranstvima gde nema korala mogu da dostignu i brzinu od 10 m/dan.

Ishrana zavisi od veličine morske zvezde i godišnjeg doba. Najviše hrane se konzumira tokom letnje sezone mrešćenja. Najčešći plen A. planci su korali iz reda Scleractinia (90-95%). Drugim organizmima se hrani više kada su korali nedostupni. Ova morska zvezda pokazuje veliki apetit kako u prirodnim, tako i u laboratorijskim uslovima. Najpoželjnije porodice korala za konzumaciju su Acroporidae i Pocilloporidae. Kada jedinki iz ovih porodica nema dovoljno, A. planci počinje sa lovom ostalih manje poželjnih jedinki. Pretpostavlja se da izbor plena najviše zavisi od efikasnosti njegove konzumacije. Bodljikava morska zvezda napada plen tako što izbacuje želudac kroz usni otvor i prostire ga po površini plena uz pomoć ambulakralnih nožica. Relaticno velike dimenzije želuca ove vrste sugeriše na veći kapacitet ishrane od ostalih morskih zvezda.

Agregativna ishrana tokom sezone parenja verovatno je uslovljena feromonom koji privlači ostale pripadnike iste vrste radi mrešćenja. Zna se da A. planci privlače ekstrakti korala, kao i aktivnost hranjenja drugih morskih zvezda. Moguće je i da se ova vrsta grupno hrani i pri uslovima velike oskudice hrane nakon ozbiljniih olujnih oštećenja koralnih grebena.

Istraživanja su pokazala da dnevno-noćni ritam A. planci u Velikom koralnom grebenu prvenstveno zavisi od veličine morske zvezde. Manje jedinke (< 20 cm) češće su se skrivale tokom dana, dok su se veće tada hranile i pokazivale su manje tendencije ka skrivanju.[5]

Reprodukcija uredi

Tip reprodukcije je seksualan, a polovi su odvojeni.[2] Molekularna istraživanja ukazuju na moguće postojanje hermafroditizma i samooplođenja u ovoj vrsti.[6] Oplođenje je spoljašnje. Odnos polova u populaciji je uglavnom 1:1. Fekunditet je velik, jedna jedinka mase 500-4000 g tokom života može da proizvede 4-65 miliona jaja. Period mrešćenja je od novembra do januara na južnoj hemisferi i od maja do avgusta na severnoj hemisferi. Mrešćenje može veštački da se indukuje upotrebom 1-metiladenina. Traje uglavnom oko 30 minuta.[2] U zarobljeništvu može da se primeti spontano mrešćenje u više navrata, najčešće u velikim akvarijumima.[7] Veličina gameta je 0,2 mm (jajne ćelije) i 0,002-0,005 mm (spermatozoidi). Veruje se da feromoni indukuju grupisanje i sinhronizaciju individua radi parenja.[2]

Razviće uredi

Gametogeneza uredi

Tokom prvog leta polne zrelosti gonade su male i samo mali procenat oocita dostiže potpunu zrelost. Tokom drugog leta ovarijumi i testisi su mnogo veći i veliki broj oocita potpuno se razvija. Veći broj zrelih oocita prisutan je tokom leta nego tokom zime. Temperatura vode je najverovatnije jedini ekološki faktor koji utiče na produkciju gameta.[7]

Larvalno razviće i metamorfoza uredi

Larvalni stadijumi su bipinarija i brahiolarija, koja ima dva stadijuma - rana i kasna. Stadijum bipinarije traje 4-5 dana, nakon čega se razvija u brahiolariju. Ovaj stadijum se nastavlja od šestog dana i pliva slobodno do dvadeset osmog dana, kada počinje da se kači na podlogu. Kasna brahiolarija razvija tri ručice u preoralnom predelu, kao i adhezivni disk i uvećani primordijum na posteriornom delu. Dvadeset osmog dana počinje kačenje na podlogu uz pomoć adhezivnog diska i nakon toga metamorfoza koja traje oko dva dana. Rane morske zvezde imaju prečnik od 0,3 do 0,5 mm i svaki krak nosi po jednu crvenu pigmentnu mrlju, primarni podijum i po dva para ambulakralnih nožica. Srednji period od oplođenja do metamorfozirane morske zvezde je 38 dana. Optimalna temperatura za larvalno razviće je 26-28 °C. Bipinarije imaju mnogo veću toleranciju na naglu promenu saliniteta od brahiolarija.[2][8]

  •  
    Larva bipinarija
  •  
    Larva brahiolarija
  •  
    Kasna brahiolarija sa primordijumom
  •  
    Kačenje brahiolarije za podlogu
  •  
    Mlada morska zvezda nakon metamorfoze

Ekologija uredi

Uticaj na koralne grebene uredi

Acanthaster planci je prirodni neprijatelj mnogih vrsta korala u indo-pacifičkom regionu i uz to je poznat po naglim fluktuacijama u broju jedinki u populaciji. Ove dve činjenice dovode do velike destrukcije koralnih grebena od strane ove morske zvezde i problema u očuvanju ekosistema koje naseljavaju. Iako ova nagla izbijanja populacija izazivaju ogromne promene u životnim zajednicama, njihovi uzroci su i dalje nepoznati i predmet mnogih debata.[1][9]

 
Korali pre napada od strane A. planci
 
Skeleti korala nakon napada od strane A. planci i oluje

Nagli porast populacija A. planci spada u najdestruktivnije poremećaje tropskih koralnih grebena. On dovodi do ogromne smrtnosti, ponekad i do potpunog uništenja populacija, što tipično ima dugotrajne posledice na mnoštvo zajednica. Kaskada izbijanja populacija uglavnom se proširuje na cele grebenske ekosisteme i uglavnom dovodi do porasta broja bentosnih algi, čiji je supstrat skelet korala koji je ostao nakon izlovljavanja od strane morskih zvezda, gubitka ostalih vrsta koje se hrane koralima, opšteg kolapsa grebenske strukture i smanjenja u biodiverzitetu i produktivnosti. Zbog ovoga postoje mnogi pokušaji da se A. planci istrebi iz koralnih ekosistema i kontroliše populacija, međutim, zabeleženi uspeh je premali u odnosu na opseg izbijanja. Primećeni eksplozivni porasti u broju jedinki morskih zvezda su kratkotrajni i sporadični.[1][9]

Izbijanje populacija uredi

Izbijanja populacija morskih zvezda nisu nasumična, već su to organizovani, uređeni, spori i difuzni događaji. Primećeno je da je rast populacije u okolini vulkankih ostrva Francuske Polinezije počeo u lokalizovanim izvornim mestima smeštenim u okolnim grebenskim nagibima i da se odatle progresivno širila putem agresivnih migracija. Čini se da je širenje populacije iz dubljih delova grebena do neoštećenih predela čest fenomen.[9]

Ne zna se da li su uzroci ovih populacionih eksplozija prirodni ili antropogeni i samim tim se stvara problem u pronalaženju rešenja za njihovo suzbijanje. Populaciona izbijanja su veoma varijabilna. To uključuje varijacije u broju morskih zvezda, šablonu disperzije i mobilnosti agregacija. Primećeno je da se agregacije javljaju veoma često. Velika mobilnost morskih zvezda jedan je od bitnih faktora u formiranju agregacija. Više puta je zabeleženo da se jedinke A. planci iznenadno „pojavljuju” kao adulti na koralnim grebenima. Objašnjenje za to je najverovatnije ograničenje u mogućnosti detekcije manjih jedinki, jedinki u većim dubinama i jedinki koje su rasute u širokim oblastima. Uz to, intenzitet ishrane se drastično povećava u drugoj godini života, što dovodi do naizgled iznenadnog naseljavanja i uništenja staništa.

Sudbina morskih zvezda pri opadanju populacije je nepoznata. Smatra se da većina umire od gladi, iako ovo još nije dokazano. Međutim, zabeleženo je da broj jedinki naglo opada. Velika smrtnost nije primećena i nije u skladu sa samom biologijom ove vrste. Mala je verovatnoća da bi se predatorska morska zvezda skupila u velikom broju na istrošenom koralnom grebenu i zatim odumrla. Moguće je da se jedinke kreću svojim putem nakon izlova u potrazi za hranom i da zatim odumiru, ali ni ova pojava nije zasigurno potvrđena.[1]

Kontrola populacija uredi

Mere kontrole populacija koje su do sada preduzete su veoma skupe, uglavnom neefikasne i izazivači su raznih neželjenih nuspojava. Trenutno je najefikasniji način istrebljenja A. planci iz određenog staništa ubrizgavanje smrtonosnih doza hemikalija u svaku pojedinačnu jedinku. Razne hemikalije se koriste od 1960-ih u ovu svrhu, međutim, problem je u tome što su one štetne po morske ekosisteme. Među njima su formaldehid (CH2O), koji je visoko zapaljiv, eksplozivan i karcinogen; bakar-sulfat (CuSO4), veoma toksičan za ribe i vodene beskičmenjake, kao što su krabe, škampi i ostrige. Ostali toksični agensi koji su se u prošlosti koristili za suzbijanje A. planci su natrijum-hipohlorit (NaClO), amonijak (NH3), amonijum-hidroksid (NH4OH) i mnoge druge supstance. Trenutno se smatra da je najbolja opcija za suzbijanje populacija korišćenje natrijum-bisulfata, međutim, za to je potrebno pažljivo ubrizgavanje u više regiona oralnog diska i krakova, inače će nastati samo lokalna tkivna oštećenja i morska zvezda će preživeti. Ova tehnika je takođe spora, skupa i teško se primenjuje u velikim oblastima. Ostale tehnike podrazumevaju ručno skupljanje jedinki, seča i konstrukcija fizičkih barijera. Sve ove tehnike imaju dosta mana koje preovlađuju dobrobiti.

Novija istraživanja ukazuju na mogućnost primene derivata žuči (žuč vola, žučne soli) u pokušaju suzbijanja populacija A. planci. Žučne kiseline indukuju dva mehanizma ćelijske smrti: apoptozu pri niskim i nekrozu pri većim količinama. Primećena je direktna veza između količine natrijum-hlorida i toksičnosti žučnih soli. To je verovatno razlog zašto su potrebne veoma male koncentracije žuči vola za indukovanje smrti kod A. planci.[10]

Reference uredi

  1. ^ a b v g Reichelt, R.E.; Bradbury, R.H.; Moran, P.J. (1990). „The crown-of-thorns starfish, Acanthaster planci, on the great barrier reef”. Mathematical and Computer Modelling. 13 (6): 45—60. doi:10.1016/0895-7177(90)90008-b. 
  2. ^ a b v g d Moran, P. J. (1990). „Acanthaster planci (L.): Biographical data”. Coral Reefs. 9 (3): 95—96. S2CID 35750379. doi:10.1007/bf00258218. 
  3. ^ Blake, Daniel B. (1979). „The affinities and origins of the crown-of-thorns sea star Acanthaster Gervais”. Journal of Natural History. 13 (3): 303—314. doi:10.1080/00222937900770241. 
  4. ^ Nishida, M.; Lucas, J. S. (1988). „Genetic differences between geographic populations of the Crown-of-thorns starfish throughout the Pacific region”. Marine Biology. 98 (3): 359—368. S2CID 84349118. doi:10.1007/bf00391112. 
  5. ^ Keesing, J.K., 1990. Feeding biology of the crown-of-thorns starfish, Acanthaster planci (Linnaeus). Ph.D. thesis, James Cook University of North Queensland, Townsville
  6. ^ Guerra, Vanessa; Haynes, Gwilym; Byrne, Maria; Yasuda, Nina; Adachi, Souta; Nakamura, Masako; Nakachi, Shu; Hart, Michael W. (2019-12-14). "Non‐specific expression of fertilization genes in the crown‐of‐thorns Acanthaster cf. solaris : unexpected evidence of hermaphroditism in a coral reef predator". Molecular Ecology: mec.15332. . doi:10.1111/mec.15332.  Nedostaje ili je prazan parametar |title= (pomoć)
  7. ^ a b Lucas, J.S. (1984). „Growth, maturation and effects of diet in Acanthasterplanci (L.) (Asteroidea) and hybrids reared in the laboratory”. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 79 (2): 129—147. doi:10.1016/0022-0981(84)90214-4. 
  8. ^ Henderson, J. A., & Lucas, J. S. (1971). Larval Development and Metamorphosis of Acanthaster planci (Asteroidea). Nature, 232(5313), 655–657. . doi:10.1038/232655a0.  Nedostaje ili je prazan parametar |title= (pomoć)
  9. ^ a b v Kayal, M., Vercelloni, J., Lison de Loma, T., Bosserelle, P., Chancerelle, Y., Geoffroy, S., … Adjeroud, M. (2012). Predator Crown-of-Thorns Starfish (Acanthaster planci) Outbreak, Mass Mortality of Corals, and Cascading Effects on Reef Fish and Benthic Communities. PLoS ONE, 7(10), e47363. . doi:10.1371/journal.pone.0047363.  Nedostaje ili je prazan parametar |title= (pomoć)
  10. ^ Rivera-Posada, J., Caballes, C. F., & Pratchett, M. S. (2013). Lethal doses of oxbile, peptones and thiosulfate-citrate-bile-sucrose agar (TCBS) for Acanthaster planci; exploring alternative population control options. Marine Pollution Bulletin, 75(1-2), 133–139. . doi:10.1016/j.marpolbul.2013.07.053.  Nedostaje ili je prazan parametar |title= (pomoć)

Spoljašnje veze uredi

 
Bodljikava morska zvezda na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Acanthaster_planci&oldid=26725586”