Морские стрелки, или щетинкочелюстные ( 4 фото )

Это фотография головы морской стрелки, снятая с помощью сканирующего электронного микроскопа и затем искусственно раскрашенная. Крючья (розовые) необходимы для ловли добычи, а ряды зубов (задние темно-синие и передние голубые на самом верху) нужны для введения яда в тело жертвы.

Морские стрелки, или щетинкочелюстные (Chaetognatha),  — тип животных, объединяющий преимущественно пелагических хищников. Оба названия отражают наличие веретеновидной обтекаемой формы тела и мощного челюстного аппарата для охоты — эти два основных приспособления необходимы стрелкам для активного передвижения в толще воды и молниеносного нападения на добычу. Длина тела этих маленьких животных всего 0,2–12 см, и подразделяется оно на голову, туловище и хвост. Щетинкочелюстные — активные хищники, питающиеся различными планктонными организмами (в основном копеподами), и размер жертвы для них не имеет значения (см.  видео). Однако у планктонных личинок ракообразных есть способы защиты против агрессивных щетинкочелюстных — например, у личинок крабов Pisidia longicornis имеются специальные шипы, защищающие от хищников (см.  видео).


Тело морской стрелки состоит из головы, туловища и хвоста. Вдоль туловища и на хвосте располагаются прозрачные плавники, придающие жесткость телу. На фото — морская стрелка Pseudosagitta maxima. Фото с сайта arcodiv.org

Челюстной аппарат стрелок расположен на голове и состоит из хитиновых элементов и дополнительных нехитиновых структур. По бокам головы имеются огромные хватательные крючья, которые ловят добычу и отправляют ее в рот. Рот располагается терминально и ограничен несколькими рядами передних и задних зубов, которые, возможно, необходимы для введения парализующего яда через покровы жертвы. Число и форма крючьев и зубов зависит от вида. С возрастом их количество увеличивается, но к старости снова падает. Вокруг рта располагаются органы чувств и железистые органы, выделяющие нейропаралитический яд тетродотоксин — его выделяют и другие животные, например, синекольчатые осьминоги. Одной из удивительных структур головы стрелок является капюшон, который широко растягивается над головой и крючьями и тем самым снижает сопротивление во время быстрого движения в воде. Но вместе с тем этот орган обладает собственной мускулатурой, мгновенно сворачивающей капюшон для расправления крючьев во время резкого нападения на добычу.


Микрофотография головы морской стрелки. Со спинной стороны виден капюшон, прикрывающий челюстной аппарат стрелки во время ее движения в толще воды. Фото из статьи Y.  Saito et al., 1995.  Structural Study of α Chitin from the Grasping Spines of the Arrow Worm (Sagitta spp.)

Челюстной аппарат щетинкочелюстных приковывает внимание не только биологов, но и палеонтологов.  Недавно описан новый вид ископаемой стрелки Capinatator praetermissus из кембрийских отложений. По строению крючьев специалисты описали вид и сделали предположение об экологической эволюции группы. Ископаемые экземпляры достигали крупных размеров (до 10 см) ; с каждой стороны головы у них было до 25 крючьев, что вдвое больше максимального числа крючьев современных видов стрелок. Сохраненность мягкого тела стрелки уникальна и указывает на то, что они были быстро захоронены, а,  следовательно, они плавали вблизи морского дна. Высокое число хватающих крючьев и большой размер тела у C.  praetermissus указывают на то, что миниатюризация тела и головы и миграция большинства видов стрелок в толщу воды были вторичными для щетинкочелюстных.


EИскопаемые останки челюстей и схема строения бентосной крупной стрелки Capinatator praetermissus, недавно найденой в кембрийских отложениях в Британской Колумбии. Рисунок из статьи D.  E.  G. Briggs, J.  B.  Caron, 2017.  A Large Cambrian Chaetognath with Supernumerary Grasping Spines

От кого произошли морские стрелки, до сих пор остается загадкой. Морфологи и эмбриологи расходятся во мнении, выбирая между группами первичноротых  (моллюски, кольчатые, черви и др.) и вторичноротых  (позвоночные, иглокожие и др.). Молекулярные считают, что это древние первичноротые организмы. В пользу их древнего происхождения свидетельствует их развитие, протекающее как у вторичноротых, а также их челюсти,  обнаруженные в раннем кембрии.  Считается, что челюсти щетинкочелюстных — одни из самых ранних ископаемых скелетных элементов животных.