Размножение мидий¶
Мидии — двустворчатые моллюски отряда Mytiloida, обитающие в морских и солоноватых водах по всему миру. Как и большинство двустворчатых, они раздельнополы и размножаются наружным оплодотворением с развитием планктонной личиночной стадии. Процесс включает созревание половых продуктов, массовый выброс гамет в воду, оплодотворение вне организма, дробление зиготы и несколько личиночных стадий, прежде чем молодая мидия прикрепляется к субстрату.
¶Половая система и раздельнополость
Мидии — двудомные организмы: особи бывают мужского и женского пола, определить который внешне затруднительно. Половые железы (гонады) расположены в мантии и занимают значительную часть тела взрослой особи. Гонады двух типов — овотестис (смешанный) или раздельные яичники и семенники — выстилают стенку мантии и заходят в межмускульные пространства. У самок созревшие яйцеклетки имеют диаметр около 50–70 мкм, у самцов сперматозоиды мелкие, подвижные, с типичным для моллюсков строением.
Половое созревание у большинства видов привязано к сезонным колебаниям температуры и доступности пищи. В умеренных широтах нерест у мидии съедобной (Mytilus edulis) приходится на весну — начало лета, когда вода прогревается до 10–15 °C. В тропиках нерестовые циклы могут быть круглогодичными или привязанными к сезону дождей.
¶Нерест: массовый выброс гамет
Ключевой особенностью размножения мидий является наружное оплодотворение. При созревании половых продуктов и наступлении благоприятных условий самка выбрасывает в воду миллионы яйцеклеток (от нескольких сотен тысяч до нескольких миллионов за один нерест, в зависимости от размера особи). Одновременно самцы выделяют сперму. Выброс гамет происходит через сифоны — отверстия в мантии, через которые моллюск фильтрует воду.
Нерест часто стимулируется повышением температуры воды, приливами, изменением солёности или массовым выбросом гамет соседними особями — так называемый «нерестовый каскад», при котором химические сигналы запускают синхронный нерест всей колонии. Синхронность критически важна: поскольку оплодотворение происходит в толще воды, совпадение выброса гамет самцами и самками обеспечивает высокую вероятность встречи яйцеклетки и сперматозоида.
¶Оплодотворение и раннее развитие
Оплодотворение происходит в воде. Сперматозоид проникает через микропиле — специальное отверстие в оболочке яйцеклетки. У ряда видов мидий обнаружена способность яйцеклетки выбирать сперматозоиды по химическому сигналу, что повышает эффективность оплодотворения.
После оплодотворения зигота начинает дробиться. Первые стадии дробления проходят в толще воды, где личинка питается запасами желтка. Развитие мидий относится к типу с прямым и непрямым метаморфозом в зависимости от вида, но у большинства морских видов выделяют следующие стадии:
- Трохофора — ранняя личинка, появляющаяся через 12–24 часа после оплодотворения, с примитивной реснитчатой полоской (прототрохом), обеспечивающей движение.
- Велигер (veliger) — более поздняя личинка, у которой формируется зачаток раковины (веллум) и органы фильтрации. Велигер питается микроводорослями и другими частицами планктона, активно плавает с помощью реснитчатого «паруса» (велиума).
- Педивелигер (pediveliger) — заключительная личиночная стадия, у которой уже различима нога (педо) — орган, с помощью которого личинка ищет подходящий субстрат для прикрепления.
Планктонная фаза длится от 2–3 недель до нескольких недель в зависимости от вида и температуры воды. За это время личинки расселяются на значительные расстояния, переносимые течениями.
¶Метаморфоз и прикрепление
Завершающий этап личиночного развития — метаморфоз и прикрепление. Педивелигер, найдя подходящий субстрат (камень, раковину другой мидии, водоросли, искусственные конструкции), выделяет из железы ноги пучок прочных нитей — биссус. Биссус состоит из белков, сходных по свойствам с коллагеном, и быстро твердеет в воде, образуя надёжную фиксацию. Через несколько часов после прикрепления личинка начинает формировать взрослую раковину, постепенно утрачивая органы плавания. Молодая мидия переходит к фильтрационному питанию и дальнейшему росту.
Прикрепление к субстрату — критический этап: выживаемость молоди зависит от наличия свободного места, отсутствия хищников и условий течения. В естественных условиях на тысячи личинок приходится лишь несколько прикрепившихся и выросших взрослых особей.
¶Воспроизводство в аквакультуре
В промышленном разведении мидий (в частности, в российской аквакультуре на Дальнем Востоке и в Баренцевом море) нерест стимулируют искусственно: подогревом воды, добавлением спермы или экстракта гонад в воду с личинками. Личинок выращивают в ёмкостях, обеспечивая подачу микроводорослей, а затем переносят на «сборные» линии — верёвки или колонки, на которых молодые мидии прикрепляются и растут до товарного размера.
¶Интересные факты
- Мидии способны к партеногенезу у ряда видов, однако у большинства промысловых видов доминирует половое размножение.
- Некоторые виды мидий (например, Mytilus galloprovincialis) стали инвазивными в новых ареалах именно благодаря высокой плодовитости и способности личинок расселяться течениями.
- Мидии-самки способны вырабатывать до 10–15 миллионов яиц за нерестовый сезон, что компенсирует низкую выживаемость личинок.
Источники:
- «Двустворчатые моллюски: биология и экология» (сборник научных статей)
- Биологический словарь (БЭС)
- Монография «Мидии: морфология, физиология, размножение»
- Справочник по морской биологии