Стрекательная органелла Nematostella состоит из капсулы, выворачивающегося стержня и нити с колючками.
Щупальца актинии выглядят мягкими, но в их клетках спрятаны тысячи одноразовых микроскопических гарпунов. Эти клетки называют нематоцитами, а находящуюся внутри стрекательную органеллу — нематоцистой. Она помогает схватить добычу и защищаться.
В 2022 году Ахмет Карабулут, Мэтт Гибсон и коллеги восстановили работу нематоцисты у звёздчатой морской анемоны Nematostella vectensis. Исследователи совместили скоростную съёмку живых животных, флуоресцентную микроскопию и трёхмерную электронную микроскопию. Это позволило увидеть конструкцию до выстрела и последовательность её перестройки.
Выстрел в два этапа
Внутри герметичной капсулы находятся сложенный стержень и длинная нить. После запуска давление раскрывает крышечку, и стержень быстро выворачивается наружу, словно палец перчатки. Затем через его просвет проходит и разворачивается нить с обращёнными назад колючками. Она проникает в мягкие ткани цели и доставляет вещества, связанные с поражением добычи.
Это уточняет прежнюю упрощённую картину, в которой вся система считалась одной выворачивающейся трубкой. У стержня и нити разная архитектура и разные роли. Геометрия колючек тоже меняется по длине аппарата.
Почему жало не стреляет постоянно
Нематоциста используется один раз, а создание новой требует ресурсов. Поэтому клетка должна отличать потенциальную добычу от случайного прикосновения.
Исследования Nematostella показывают, что механические и химические сигналы действуют совместно, а ионные каналы регулируют порог запуска. Актиния не «решает» выстрелить в человеческом смысле. Это быстрая клеточная система распознавания и механического высвобождения накопленной энергии.