Дальневосточный трепанг (Apostichopus japonicus)

Дальневосточный трепанг (Apostichopus japonicus) - крупная голотурия, встречающаяся в неглубоких умеренных водах вдоль берегов Юго-Восточной Азии. Исключительно морское, донное, малоподвижное и ползающее животное. Дальневосточный трепанг встречается, как правило, «стадами». Сведения о высокой лекарственной ценности появились очень давно. Продуктам из трепанга приписывают прежде всего стимулирующие и укрепляющие свойства.

Названия

Трепанг дальневосточный, морской огурец, намако (яп.), japanese common sea cucumber (англ.).

Распространение

Ареал дальневосточного трепанга очень обширен: Японское, Восточно-Китайское и Желтое моря, Тихоокеанское побережье Японии. В России вид распространен у берегов Приморья и островов Сахалин, Монерон, Кунашир. По материковому побережью трепанг обитает, начиная от границы с п-овом Корея, по всему заливу Петра Великого (включая все расположенные на его акватории острова) и к северо-востоку за мыс Поворотный. Температура воды в ареале дальневосточного трепанга варьирует весьма значительно: максимальная летом составляет около 28°С, зимой на значительной части ареала падает ниже нуля.

Описание

Тело дальневосточного трепанга, как и прочих иглокожих, поделено на 10 частей (секторов). Тело трепанга вытянутое, червеобразное; на одном конце расположен рот, на другом - анальное отверстие. Брюшная сторона уплощена в отчетливую ползательную подошву. В стенках клоаки и водных легких многочисленные решетчатые разветвленные пластинки с отверстиями неправильной формы. Мадрепоровая пластинка обычно имеет грушевидную форму, ее длина около 3 мм, поперечник в широкой части - 1,5 мм; цвет беловатый.

Рот окружен растяжимой околоротовой мембраной, по периферии которой располагается венчик из двадцати щупалец, служащих для захвата пищи, и ведет в длинный трубчатый кишечник. Размеры щупалец зависят от степени их наполнения амбулакральной жидкостью. Околоточное кольцо крепкое, состоит из десяти известковых пластинок примерно равной ширины, дорсальные пластинки значительно выше вентральных.

Скелет сильно редуцирован. Кожа у трепанга плотная, упругая, содержит многочисленные известковые образования, называемые спикулами. Основной тип спикул кожи тела дальневосточного трепанга - башенки. Максимальный размер спикул - около 125 мкм. В толстом кожистом мешке заключены все внутренние органы. Спинная сторона несет мягкие конусообразные выросты - спинные папиллы, собранные в 4 ряда. Размер, количество и расположение спинных выростов очень изменчивы и связаны с географической широтой мест обитания и размерами животного. Амбулакральные ножки делятся на две группы - локомоторные ножки и папиллы, утратившие локомоторную и сохранившие только чувствительную функцию. Брюшные амбулакральные ножки с присасывательным диском, многочисленные, расположены тремя более или менее отчетливыми полосами или равномерно покрывают всю брюшную сторону. Число ножек у крупных особей может достигать 800-1000.

Наиболее мощными мышцами тела дальневосточного трепанга являются продольные. Пять мышечных лент располагаются по радиусам, вдаваясь в полость тела. Каждая лента разделяется на две полосы соединительнотканной перегородкой, с помощью которой продольные мышечные ленты связаны со слоем кольцевых мышц.

Амбулакральная система представляет собой совокупность целомических полостей или каналов, заходящих своими ответвлениями в выступающие над поверхностью тела амбулакральные ножки и щупальца. Система построена по пятилучевому плану. Ее основу составляет околоротовое амбулакральное кольцо, от которого отходят пять радиальных амбулакральных каналов, располагающихся по меридианам тела, и каналы, ведущие к щупальцам. От радиальных отходят каналы к ножкам и ампулам.

Статья по теме Голотурии, или морские огурцы (Holothuroidea)

В пищеварительной трубке дальневосточного трепанга выделяются семь отделов: глотка, пищевод, переднее нисходящее, среднее восходящее и заднее нисходящее колена кишки, задняя кишка и клоака. Начальный отдел пищеварительной трубки - глотка. Стенка пищеварительной трубки состоит из пяти слоев - выстилающего эпителия, внутреннего слоя соединительной ткани, мышечного слоя, внешнего слоя соединительной ткани (иногда отсутствующего) и реснитчатого перитонеального эпителия. Пищеварительный тракт животных в нормальном состоянии содержит кишечный сок желтоватого цвета со специфическим запахом. По всей длине кишечник фиксируется к стенке тела посредством мезентерия. Пища, поступившая в ротовое отверстие дальневосточного трепанга, передвигается по кишечнику с помощью перистальтических сокращений его стенок.

Кровеносная система дальневосточного трепанга представляет собой сложную совокупность сосудов, лежащих внутри полости тела и проникающих в некоторые органы. Наиболее развита часть системы, связанная с пищеварительным трактом. Наиболее крупный сосуд кровеносной системы - мезентериальный - отходит от пищевода в его средней части и, быстро расширяясь и давая многочисленные ответвления, переходит на среднее колено кишки. Кровеносные сосуды наполнены почти прозрачной кровью. Движение крови по кровеносным сосудам вызывается медленными перистальтическими сокращениями их стенок. Стенки крупных кровеносных сосудов довольно толстые и состоят из трех слоев.

Дальневосточный трепанг обладает специализированными органами дыхания - парными водными легкими. Стенки водных легких непроницаемы для воды. У основания легкие сливаются и коротким общим стволом впадают в клоаку. Правое легкое имеет относительно небольшие размеры и свободно лежит в полости тела. Левое почти вдвое крупнее. Амбулакральные ножки и щупальца играют значительную роль в обеспечении трепанга кислородом. На частоту дыхания значительное влияние оказывает температура воды. При повышении температуры интенсивность дыхания вначале увеличивается, при температуре около 18°С достигает максимума и затем снижается.

Нервная система построена по общему с другими голотуриями плану и подразделяется на два отдела - эктоневральный и гипоневральный. Эктоневральная нервная система состоит из нервного кольца, радиальных нервных стволов и их ответвлений. Гипоневральный отдел нервной системы представлен у дальневосточного трепанга радиальными стволами, которые залегают вдоль амбулакров несколько глубже эктоневральных стволов и отделяются от последних узким промежутком.

Дальневосточный трепанг - раздельнополое животное. Внешний половой диморфизм не выражен, и самца от самки можно отличить только после вскрытия или во время нереста - по цвету половых продуктов. Половая железа (гонада) одна, располагается в передней части полости тела в спинном интеррадиусе над кишечником. Гонада дальневосточного трепанга состоит из двух пучков разветвленных трубочек. Размеры гонад зависят от величины животного и сезона.

Локомоция (передвижение) у трепанга осуществляется посредством изменения формы тела, вызываемого волной мышечного сокращения, которая распространяется по направлению от заднего конца к переднему. Амбулакральные ножки выполняют при этом преимущественно функцию прикрепления и сами в продвижении тела участия почти не принимают. Максимальная скорость движения дальневосточного трепанга составляет около 0,5 см/с.

Дальневосточный трепанг, как и многие другие виды иглокожих, обладает весьма выраженной способностью к регенерации, позволяющей ему восстанавливать части тела с жизненно важными органами.

Окраска

Окраска спинной стороны варьирует от желтоватой и темно-зеленоватой до коричневой или почти черной. Спинные папиллы трепанга беловатые или коричневые. Щупальца от красноватых и темно-зеленых до почти черных оттенков. Брюшная сторона светлее спинной (обычно с продольной более темной полосой), часто зеленоватая или коричневая. Изредка попадаются голубые особи и альбиносы. У полных альбиносов все тело, в том числе щупальца и амбулакральные ножки, чисто белое.

Размеры и вес

Максимальные размеры, которых достигает дальневосточный трепанг, неодинаковы в разных частях его ареала и несколько увеличиваются при продвижении к югу. У побережья Приморья максимальная масса тела около 800 г; максимальная масса тела трепанга на о-ве Хоккайдо составляла 320 г, длина 28 см; на о-ве Хонсю зарегистрированы трепанги массой тела 1,5-1,8 кг.

Продолжительность жизни

Живет трепанг до 8-11 лет.

Среда обитания

На распределение вида оказывает влияние комплекс условий: глубина, гидрологические характеристики, свойства грунта, наличие убежищ и др. Минимальная глубина, на которой встречаются особи дальневосточного трепанга - 0,5 м; молодь обнаружена и на меньших глубинах вплоть до литорали. Для нижней границы массового поселения трепанга обычно указываются глубины 30-40 м, поэтому его ареал имеет вид полосы, ограниченной береговой линией. Находки его на глубинах, превышающих 100 м, носят единичный характер. Предпочитает защищенные от штормов бухты с илисто-песчаными отмелями и каменистыми россыпями. Встречается трепанг в зарослях морских трав и водорослей, поселениях мидий. Скопления обычно наблюдаются на смешанных грунтах, вдоль границы каменистого склона с песчаным грунтом, на каменистых россыпях.

Трепанг способен выдерживать значительное понижение содержания кислорода в воде и остается жив при 25,94% насыщения. Соленость воды на значительной части ареала обычно лежит в пределах 32-34‰ (исключение составляют приустьевые участки рек, но таких сильно опресненных мест трепанг избегает). Несколько ниже соленость в Желтом море - в открытых частях 33-31‰, а в заливах - меньше. Нижняя граница значений солености вод, пригодных для обитания дальневосточного трепанга - около 20‰.

Диапазон типов грунтов, на которых обитает дальневосточный трепанг, чрезвычайно широк. Наиболее часто встречается на твердых скалистых грунтах, каменистых россыпях, зарослях зостеры с чередованием свободных песчаных и песчано-илистых площадок. Массовые скопления этого вида («трепанговые поля») образуются на скальных грунтах или в зарослях зостеры. Кроме типа грунта решающее влияние на распределение дальневосточною трепанга оказывают профиль дна и рельеф.

С рельефом грунта тесно связана обеспеченность дальневосточного трепанга убежищами, необходимыми для выживания в период пониженной сезонной активности. Укрытия эти могут быть весьма различны, и их «конструкция» в значительной степени определяется характером дна и другими условиями места обитания. Наиболее часто укрытиями служат трещины скал, расщелины между камнями, различные неровности грунта, пустые раковины моллюсков, друзы прикрепленных двустворчатых моллюсков (мидий, модиолусов, устриц, арок) и асцидий, ризоиды и слоевища водорослей, корневища морских трав. Особенно велика роль убежищ на относительно ровных участках рыхлых грунтов, лишенных выходов камней и скал.

Молодые и взрослые особи дальневосточного трепанга встречаются, как правило, в разных биотопах. У берегов Приморья и Южного Сахалина наиболее обычное место обитания молодых голотурий - пласты анфельции. Накапливающаяся на них в значительных количествах осажденная взвесь служит малькам трепанга пищей, а густые переплетения разветвленных слоевищ этой водоросли дают им надежное убежище. За пределами скоплений анфельции молодь встречена в небольших количествах на каменистых россыпях в мелководных участках закрытых бухт, в основаниях кустов зостеры, на водорослях. У побережья Японии молодь дальневосточного трепанга отмечена в ризоидах водорослей, на стеблях морских трав и стволах горгонарий, обитающих на рифах на небольших глубинах. Определяющим фактором для выживания мальков трепанга на литорали является не тип субстрата, а степень его защищенности.

Хищники

Молодь дальневосточного трепанга поедается различными хищниками, в первую очередь ракообразными, иглокожими и рыбами. У взрослых трепангов врагов, по-видимому, немного. Имеются единичные сообщения о находках крупных особей в желудках рыб.

Питание

Дальневосточный трепанг - детритофаг-трупоед, питающийся отмершими клетками планктона, кусочками стеблей водорослей с поселившимися на них микроорганизмами. Трепанг питается, захватывая околоротовыми щупальцами верхний слой рыхлого осадка или частицы осажденной взвеси на поверхности твердых грунтов. Основную часть содержимого кишечника составляют различные неорганические частицы, фрагменты морских растений, обломки раковин моллюсков и скелетных элементов иглокожих, частицы детрита, различные организмы и частицы терригенного происхождения. Личинки дальневосточного трепанга питаются преимущественно фитопланктоном. Интенсивность питания личинок зависит от их возраста, размера, концентрации и типа пищевых частиц.

Дальневосточный трепанг питается непрерывно, днем и ночью. В течение года активность питания меняется. Лучший аппетит весной, а летом и в начале осени трепанги меньше кормятся. Усвояемость трепангом органического вещества из грунта (песок) составляет около 15%. Наиболее эффективно (87%) усваивался детрит животного происхождения (мясо краба), жгутиковые и диатомовые водоросли, бактерии и грибы.

Образ жизни

Дальневосточный трепанг - исключительно морское, донное, малоподвижное и ползающее животное. Разрезанный на три части и брошенный в воду, трепанг восполняет недостающие части своего тела. Каждый кусок превращается в целое животное. Двигается трепанг как гусеница - сначала подтягивает задние ножки и крепко присасывается ими к грунту, затем отрывает от дна ножки средней, затем передней части тела и выбрасывает их вперед. За один «шаг» трепанг продвигается на расстояние мизинца. У берегов Японии были случаи, когда трепанги впадали в зимнюю спячку.

Дальневосточный трепанг (Apostichopus japonicus), фото фотография иглокожие беспозвоночные

У дальневосточного трепанга можно выделить несколько форм поведения: кормовое; поисковое; нерестовое; райтинг (реакция возвращения перевернутого на спину животного в нормальное положение); групповое; поведение, связанное с сезонным снижением активности и с эвисцерацией. Поисковое поведение чаще всего наблюдается на участке с недостаточным количеством корма.

Дальневосточный трепанг встречается, как правило, группами, или «стадами». Иногда животные в таких группах рассредоточены, иногда «стадо» имеет очень четкие границы. Члены «стада» совместно кормятся, перемещаются, занимают убежища и выходят из них, поэтому трудно отделить элементы индивидуального поведения от группового. Характерная особенность биологии дальневосточного трепанга - значительные колебания активности в течение года. У берегов Приморья дальневосточный трепанг сохраняет активность всю зиму. Однако зимой в зал. Посьета бездеятелен; животные лежат на дне, тесно прижавшись друг к другу, группами по семь-восемь особей. В определенный период года (на большей части ареала летом) у дальневосточного трепанга наблюдается снижение активности, животные перестают питаться, их внутренние органы претерпевают характерные морфологические изменения.

Для дальневосточного трепанга, как и для многих видов голотурий, чрезвычайно характерна способность к эвисцерации (от латинского viscera - внутренности) - аутотомии внутренних органов с последующим удалением их из полости тела при опасности. Отторгнутые органы довольно быстро и полностью восстанавливаются.

Размножение

Дальневосточный трепанг - раздельнополое животное; случаи гермафродитизма у этого вида документально не подтверждены. Развитие с метаморфозом: из яиц выходят плавающие личинки. Продуцируемое количество яиц очень велико. В 1 г зрелой гонады может находиться 183-263 тысяч яиц сферической формы, размером 140-150 мкм.

Сроки и продолжительность нереста дальневосточного трепанга в различных участках ареала варьируют весьма значительно. Во время нереста самец и самка становятся почти вертикально напротив друг друга, прикрепляясь задним концом тела к камням или к подводным предметам. Во время размножения все животные, достигнувшие половой зрелости, выходят наружу на небольшой глубине и выбрасывают половые продукты, подобно тому, как рыбы мечут икру. Оплодотворенная икра медленно поднимется в верхние слои воды, образуя там бледно-розовое облако. Весь процесс икрометания у каждой пары занимает в среднем около часа. Продолжительность метания ограничивается несколькими днями, после чего животные уходят на короткое время под защиту камней, ракушника, прочих предметов, лежащих на дне моря, и остаются там как бы для отдыха и восполнения своих сил.

Сезон размножения длится около семи месяцев - с марта по сентябрь. Обычно нерест наблюдается в конце периода летнего подъема температуры воды перед достижением ею максимальных значений, однако в целом ряде районов наблюдаются отклонения от указанной закономерности и трепанги начинают нереститься либо в начале лета, либо в разгар максимального летнего прогрева воды. В общем начало нереста трепанга наблюдается в температурном интервале 12-22°С. Половое созревание наступает в возрасте 3-5 лет.

Статья по теме

Развитие

Дробление яиц полное, радиального типа, очень правильное, завершается образованием эпителиальной бластулы. После образования клетками бластулы жгутиков она выходит из желточной оболочки и ведет свободноплавающий образ жизни.

Личиночные возрастные стадии: диплеврула (46-48 ч), аурикулярия (5-10 сут), долиолярия (10-13 сут), пентактула (13-17 сут) и малёк (17-23 сут). После выхода из яйцевой оболочки зародыш превращается в пелагическую личинку. На самой ранней стадии развития личинка совершенно прозрачна, имеет сплющено-яйцевидную форму и размеры не более 350 мкм. Специального личиночного скелета у дальневосточного трепанга нет.

Чтобы превратиться в малька, личинка трепанга должна прикрепиться к водоросли анфельции. Там и живут мальки пока не вырастут. Наибольшее влияние на динамику распределения, скорость развития и выживаемость личинок дальневосточного трепанга оказывают температура и соленость воды. Мальки имеют вытянутое тело, спинная поверхность несет несколько выростов, на брюшной располагаются тремя рядами очень немногочисленные амбулакральные ножки (по 3-4 в ряду). По мере роста количество ножек увеличивается и тело приобретает свойственную взрослым животным форму.

В Приморском крае масса тела дальневосточного трепанга в возрасте 1 год при самых благоприятных условиях не превышает 3 г; массу тела 20-30 г они могут набрать только к возрасту 2 или даже 3 года. Темпы роста дальневосточного трепанга у берегов Японии значительно выше, чем у побережья Приморья. Наименьшие темпы роста приходятся на конец осени, зиму и весну при температуре ниже 12°С. Наибольший прирост наблюдается на небольшой глубине (2 м), наименьший - у дна на глубине 10 м.

Паразиты и симбионты

В кишечнике трепанга были обнаружены два видов паразитических турбеллярий - Anoplodium mediale и Ozametra arbora. В условиях Приморья на покровах встречаются обычные комменсалы иглокожих и моллюсков полихеты Arctonoe vittata, а также свободноживущие полихеты Harmothoe imbricata. Обычна копепода Nanaspis ninae, встречающаяся как на поверхности тела и околоротовых щупальцах, так и в глотке, кишечнике, а единично - в полости тела голотурий.

Хозяйственное значение

Дальневосточный трепанг - широко распространенный эврибатный вид, входящий в состав целого ряда сообществ донных организмов. Наиболее высока численность трепанга на поселениях мидии Грэя, находящихся в благоприятных для развития этого моллюска условиях.

Промысел дальневосточного трепанга в заливе Петра Великого имеет очень древнее происхождение. Наиболее ранний из известных официальных документов о промысле трепанга относится к 1877 г. До 1908 г. применяли простейшие орудия сбора голотурий - драги, тралы и остроги. В 1891 г. русские промышленники стали предпринимать попытки использовать при ловле трепанга водолазов.

Изготовление из разных видов промысловых голотурий полуфабриката - трепанга - издавна практиковалось в целом ряде районов Тихого и Индийского океанов. Методы приготовления трепанга в разных районах чрезвычайно разнообразны. Например, на некоторых островах Полинезии голотурий после лова потрошат, выжимают воду, натирают снаружи и изнутри сухой известью и сушат на солнце на плетенках, под которыми поддерживается слабый огонь. В Китае для приготовления трепанга животных вскрывают, извлекают внутренности, затем кипятят в чанах. Вареный трепанг раскладывают в сарае на тростниковых матах на высоте 1-1,5 м от пола и ведут копчение дымом в течение суток.

На Филиппинах неразделанных голотурий погружают в котел с кипящей водой и варят до 20 мин. После варки, когда ткани достигают определенной консистенции, животных разрезают и извлекают внутренности. Затем трепанг сушат на солнце и коптят 22-26 ч. В заключение копченый трепанг вновь сушится на солнце.

Дальневосточный трепанг употребляется в пищу в вареном, консервированном и сушеном виде. Большинство продуктов, получаемых из него, рассчитано на лиц с «восточным» вкусом. Исключение представляют продольные мышцы, по вкусу напоминающие мясо лучших сортов гребешка. Свежие мышцы имеют наилучший вкус при их обжаривании в масле или при обработке по любому рецепту, используемому для приготовления моллюсков. По-китайски трепанг называется «хай-шень» - «морской корень». В тканях дальневосточного трепанга определены следующие витамины (мкг%): B1 - 30-40, В2 - 100-200, В12 - 1-3, С - 2000-3500, РР - 800-2200.

Сведения о высокой лекарственной ценности дальневосточного трепанга появились очень давно. Продуктам из трепанга приписывают прежде всего стимулирующие и укрепляющие свойства. Современные исследования показали, что экстракты из него обладают выраженной биологической активностью. Сравнение препаратов из трепанга с экстрактами растений семейства аралиевых - женьшенем, заманихой, элеутерококком, аралией маньчжурской - показало, что они обладают сходными антиоксидантными свойствами. Дальневосточный трепанг содержит богатый набор биологически активных химических соединений, которые, действуя раздельно или в комплексе, обусловливают высокую фармакологическую ценность получаемых из него продуктов.