Extended movements of particles in stolons of colonial hydroids of the family Campanulariidae

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The range of movement of food particles along the distribution system in colonies with a length of 8 stolon modules was studied in colonies of four species of hydroids from the Campanulariidae family (Gonothyraea loveni, Laomedea flexuosa, Obelia longissima, O. geniculata). Visual scanning, i.e. tracking under a microscope the movement of individual particles or their clusters along the gastrovascular cavity of the stolon was carried out continuously for 90 minutes for each of six to seven recording sessions. For the first time, the range and duration of movement of individual particles in the stolon cavity of the studied species in a state of trophic pause, which lasted a day, were established. The distribution system functions quite efficiently even during fasting. This is expressed in transcolonial continuous transfers of particles from one end of the colony to the opposite. The most extended movements of particles along the stolon of the colony occur relatively rarely: in G. loveni, L. flexuosa and O. geniculata from one to three times in 90 minutes, and in O. longissima 12 times in the same period. Against the backdrop of an abundance of short trajectories (more than 200 in 90 minutes), transcolonial movements of particles may be missed if registrations are not long enough, which was the basis for erroneous claims about the chaotic functioning of the distribution system.

About the authors

V. S. Dementyev

Lomonosov Moscow State University

Email: marf47@mail.ru

Faculty of Biology, Department of Invertebrate Zoology

Russian Federation, Leninskie Gory, Moscow, 119234

N. N. Marfenin

Lomonosov Moscow State University

Author for correspondence.
Email: marf47@mail.ru

Faculty of Biology, Department of Invertebrate Zoology

Russian Federation, Leninskie Gory, Moscow, 119234

E. V. Nikolayev

Lomonosov Moscow State University

Email: marf47@mail.ru

Faculty of Biology, Department of Invertebrate Zoology

Russian Federation, Leninskie Gory, Moscow, 119234

References

  1. Анцулевич А.Е., 2015. Hydrozoa (гидроиды и гидромедузы) морей России. СПб.: СПбГУ. 859 с.
  2. Бурыкин Ю.Б., 1999. Возникновение и формирование распределительной системы у колониальных гидроидов в процессе метаморфозы планулы // Зоол. журн. Т. 78. № 10. С. 1139–1148.
  3. Бурыкин Ю.Б., 2008. Формирование распределительной системы в процессе развития колоний гидроидных полипов // Онтогенез. Т. 39. № 3. С. 212–221.
  4. Бурыкин Ю.Б., 2010. Основы функционирования распределительной системы колониальных гидроидов // Онтогенез. Т. 41. № 4. С. 300–311.
  5. Бурыкин Ю.Б., 2013. Эстафетный способ перемещения гидроплазмы в колониях гидроидных полипов // Онтогенез. Т. 44. № 2. С. 115–125.
  6. Бурыкин Ю.Б., 2015. Функционирование распределительной системы у колониального гидроида Dynamena pumila (L., 1758) // Вестн. МГУ. Сер. 16. Биол. Вып. 3. С. 44–48.
  7. Дементьев В.С., Марфенин Н.Н., 2018. Влияние опреснения на рост, пульсации ценосарка и перемещение гидроплазмы у колониального гидроида Dynamena pumila (L., 1758) // Журн. общ. биологии. Т. 79. № 5. C. 376–392. https://doi.org/10.1134/S0044459618050044
  8. Дементьев В.С., Марфенин Н.Н., 2019. Воздействие температуры на рост, пульсации ценосарка и перемещение гидроплазмы у колониального гидроида Dynamena pumila (L., 1758) // Журн. общ. биологии. Т. 80. № 1. C. 22–42. https://doi.org/10.1134/S0044459619010032
  9. Дементьев В.С., Марфенин Н.Н., 2021. Эффективность распределительной системы гидроида Dynamena pumila (L., 1758) при различных абиотических воздействиях // Журн. общ. биологии. Т. 82. № 5. С. 323–336. https://doi.org/10.31857/S0044459621050031
  10. Дементьев В.С., Марфенин Н.Н., 2022. Экспресс-перемещение частиц в столоне колониального гидроида Dynamena pumila (L., 1758) // Журн. общ. биологии. Т. 83. № 3. С. 170–182. https://doi.org/10.31857/S0044459622030046
  11. Карлсен А.Г., Марфенин Н.Н., 1976. Упорядоченность перемещения гидроплазмы в колониальном гидроиде Dynamena pumila (L.) (Thecaphora, Sertulariidae) // Журн. общ. биологии. Т. 37. № 6. С. 917–923.
  12. Карлсен А.Г., Марфенин Н.Н., 1984. Перемещение гидроплазмы в колонии у гидроидов на примере Dynamena pumila (L.) и некоторых других видов гидроидов // Журн. общ. биологии. Т. 45. № 5. С. 670–680.
  13. Косевич И.А., 1991. Регуляция строения “гигантских” побегов колониального гидроида Obelia longissima (Pallas, 1766) (Campanulariidae) // Онтогенез. Т. 45. № 3. С. 308–315.
  14. Косевич И.А., Марфенин Н.Н., 1986. Морфология колонии гидроида Obelia longissima (Pallas, 1766) (Campanulariidae) // Вестн. МГУ. Сер. 16. Биол. № 3. С. 44–52.
  15. Летунов В.Н., Марфенин Н.Н., 1980. Некоторые особенности пищевого поведения зимних колоний Dynamena pumila при различных температурных режимах // Биол. науки. № 1. С. 51–56.
  16. Макаренкова Е.П., 1988. Определение скорости движения гидроплазмы у колониальных гидроидов рода Obelia с помощью флуоресцентных красителей // ДАН СССР. Т. 302. № 5. С. 1275–1277.
  17. Марфенин Н.Н., 1981. Некоторые особенности пищеварения в гидрантах у различных колониальных гидроидов // Журн. общ. биологии. Т. 42. № 3. С. 399–408.
  18. Марфенин Н.Н., 1985. Функционирование распределительной системы пульсаторно-перистальтического типа у колониальных гидроидов // Журн. общ. биологии. Т. 46. № 2. С. 153–164.
  19. Марфенин Н.Н., 1988. Функционирование распределительной системы в колонии у колониальных гидроидов: новый метод и факты // Губки и книдарии. Современное состояние и перспективы исследований. Л.: Зоол. ин-т АН СССР. С. 103–111.
  20. Марфенин Н.Н., 1993а. Феномен колониальности. М.: Изд-во МГУ. 237 с.
  21. Марфенин Н.Н., 1993б. Функциональная морфология колониальных гидроидов. СПб.: ЗИН РАН. 151 с.
  22. Марфенин Н.Н., Дементьев В.С., 2017. Парадокс протяженных течений гидроплазмы в колониальном гидроиде Dynamena pumila (Linnaeus, 1758) // Журн. общ. биологии. Т. 78. № 4. С. 3–20.
  23. Марфенин Н.Н., Дементьев В.С., 2018а. Продольные пульсации столона у колониального гидроида Dynamena pumila (Linnaeus, 1758) // Журн. общ. биологии. Т. 79. № 2. С. 85–96.
  24. Марфенин Н.Н., Дементьев В.С., 2018б. Рост, пульсации ценосарка и перемещение гидроплазмы у колониального гидроида Dynamena pumila (L., 1758) в проточной и непроточной кюветах // Журн. общ. биологии. Т. 79. № 2. С. 97–107.
  25. Марфенин Н.Н., Дементьев В.С., 2019. К вопросу о протяженности гидроплазматических течений у колониального гидроида Dynamena pumila (L., 1758) // Журн. общ. биологии. Т. 80. № 5. С. 348–363. https://doi.org/10.1134/S0044459619050051
  26. Марфенин Н.Н., Дементьев В.С., 2020. Побеги как генераторы гидроплазматических течений в колониальном гидроиде Dynamena pumila (L., 1758) // Журн. общ. биологии. Т. 81. № 6. С. 421–443. https://doi.org/10.31857/S0044459620060032
  27. Марфенин Н.Н., Дементьев В.С., 2022. Влияние потребления пищи на функционирование пульсаторно-реверсивной распределительной системы у гидроидов – идиографический подход // Журн. общ. биологии. Т. 83. № 2. С. 83–105. https://doi.org/10.31857/S0044459622020038
  28. Марфенин Н.Н., Дементьев В.С., 2023. Интегральный эффект взаимодействия частей нецентрализованной биосистемы на примере формирования магистрального течения гидроплазмы в побеге колониального гидроида Dynamena pumila (L., 1758) // Журн. общ. биологии. Т. 84. № 4. С. 296–312. https://doi.org/10.31857/S0044459623030041
  29. Марфенин Н.Н., Косевич И.А., 1984. Морфология колонии у гидроида Obelia loveni (Allm.) (Campanulariidae) // Вестн. МГУ. Сер. 16. Биол. № 2. С. 37–46.
  30. Марфенин Н.Н., Хоменко А.В., 1988. Морфология колонии, биология и признаки морфофункциональной адаптации гидроида Obelia geniculata (L.) к существованию в местах с сильным течением // Биол. науки. № 5. С. 35–44.
  31. Наумов Д.В., 1960. Гидроиды и гидромедузы морских, солоноватоводных и пресноводных бассейнов СССР. М.; Л.: Изд-во АН СССР. 626 с.
  32. Хоменко Т.Н., 1984. Морфология и особенности биологии колониального гидроида Obelia flexuosa (Hincks, 1861) в летний период на Белом море. Курсовая работа на кафедре зоологии беспозвоночных биолого-почвенного факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Рукопись. 89 с.
  33. Berrill N.J., 1949. The polymorphic transformations of Obelia // Quart. J. Microscop. Sci. V. 90. P. 235–264.
  34. Blackstone N.W., 1996. Gastrovascular flow and colony development in two colonial hydroids // Biol. Bull. V. 190. P. 56–68.
  35. Blackstone N.W., 1997. Dose-response relationships for experimental heterochrony in a colonial hydroid // Biol. Bull. V. 193. P. 47–61.
  36. Blackstone N.W., Buss L.W., 1993. Experimental heterochrony in hydractiniid hydroids: Why mechanisms matter // J. Evol. Biol. V. 6. P. 307–327.
  37. Buss L.W., Anderson C.P., Perry E.K., Buss E.D., Bolton E.W., 2015. Nutrient distribution and absorption in the colonial hydroid Podocoryna carnea is sequentially diffusive and directional // PLoS One. V. 10. № 9. P. 1–36. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0136814
  38. Dementyev V.S., Marfenin N.N., 2021. Effect of air exposure on the growth and distribution system in the colonial hydroid Dynamena pumila (L., 1758) // Invertebrate Zool. V. 18. № 2. P. 69–79. https://doi.org/10.15298/invertzool.18.2.01
  39. Dudgeon S.R., Buss L.W., 1996. Growing with the flow: On the maintenance and malleability of colony form in the hydroid Hydractinia // Am. Nat. V. 147. № 5. P. 667–691.
  40. Dudgeon S.R., Wagner A., Vaisnys J.R., Buss J.W., 1999. Dynamics of gastrovascular circulation in the hydrozoan Podocoryne carnea: The one-polyp case // Biol. Bull. V. 196. P. 1–17.
  41. Fulton C., 1963. Rhytmic movements in Cordylophora // J. Cell. Comp. Physiol. V. 61. № 1. P. 39–51.
  42. Hale L.J., 1960. Contractility and hydroplasmic movements in the hydroid Clytia johnstoni // Quart. J. Microscop. Sci. V. 101. Pt 3. P. 339–350.
  43. Hammett F.S., Padis N., 1935. Correlation between developmental status of Obelia hydranths and direction of hydroplasmic streaming within their pedicels // Protoplasma. V. 23. № 1. P. 81–85.
  44. Harmata K.L., Parrin A.P., Morrison P., Bross L.S., Blackstone N.W., 2013. Quantitative measures of gastrovascular flow in octocorals and hydroids: Towards a comparative biology of transport systems in cnidarians // Invertebrate Biol. V. 132. P. 291–304.
  45. Marfenin N.N., Dementyev V.S., 2017. Functional morphology of hydrozoan stolons: Stolonal growth, contractility, and hydroplasmic movement in Gonothyraea loveni (Allman, 1859) // Marine Biol. Res. V. 13. № 5. P. 521–537. https://doi.org/10.1080/17451000.2016.1276292
  46. Rees J., Davis L.V., Lenhoff H.M., 1970. Paths and rates of food distribution in the colonial hydroid Pennaria // Comp. Biochem. Physiol. V. 34. P. 309–316.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».