A vedlés
Kezdő garnélatartók gyakran megijednek, hogy újdonsült állataik elpusztultak. Aztán ahogy némi tapasztalatra tesznek szert, rájönnek, hogy kedvenceik csak kinőttek kabátjukat és azt egy-az egyben levetették. A következőkben ennek a folyamatnak az élettani hátteréről, valamint szabályozásáról szeretnék írni.
Aki nem látott még vedlő garnélát (ritka esemény), annak íme egy videó:
http://www.youtube.com/watch?v=FaK1TZovE_I&feature=player_detailpage
Mielőtt azonban el elmerülnék a „miként” kérdéskörben tekintsük át a rákok kültakarójának szerkezetét:
A kültakaró
A rákok (így a garnélák) páncélzata alatt egy erős alapi membránon (membrana basalis) egyrétegű hengeres sejtekből álló sejtréteg (hypodermis) helyezkedik el. Tulajdonképpen ez a kültakaró. E sejtek terméke a kitin tartalmú kutikula réteg, melyet a hengeres sejtek a külvilág felé választanak ki. A kutikula tömegének jelentős része (kb. 40%-a) szerves molekulákból: fonalas fehérjékből, és hálózatos szerkezetű aminocukrokból (=kitin) áll. Ebbe a szerves vázba épülnek bele a szervetlen vegyületek, a kalcium és magnézium karbonátok. Az így létrejövő kitinpáncél külső vékony része többnyire erősen megkeményedik, de szelvények, ízek találkozásánál puha és rugalmas marad, lehetővé téve így a mozgást. A belső, de vastag rész szintén viszonylag lágy, itt találhatók a színsejtek (kromatofórok) is. Ehhez a külső vázhoz (exoskeleton) tapadnak végül is az állat vázizmai is hámsejtek közvetítésével.
A hengeres sejteket tartalmazó hámban mirigysejtek is találhatóak, melyek feladata, hogy vedlés előtt a régi páncél szervetlen vegyületeit visszaszívják a testbe, vedlés után pedig ugyanezeket visszapumpálják az új vázba. Más mirigysejtek olyan, emésztőenzimeket tartalmazó váladékot termelnek, mely a szervetlen sók páncélból való kioldását és a régi páncél leválását teszi lehetővé.
A vedlés folyamata
A vedlés három szakaszra bontható. Az első ún. proecdysis (ecdysis (gör.) =vedlés) szakaszban a rák befejezi a táplálkozást, nyugodt helyre vonul, nem is táplálkozik. Ilyenkor az emésztő-szervrendszer egy tápanyag tároló szervéből, a hepatopankreaszból szabadítja fel a szükséges energiaforrásokat. A hypodermis mirigysejtjei elkezdik termelni az emésztőenzimeket tartalmazó váladékukat, melynek hatására a páncélból elkezdenek kioldódni a szervetlen vegyületek. Ezt a már említett mirigysejtek az állat keringési rendszerébe pumpálják. A szervetlen karbonátok a hemolimfában (~vér) raktározódnak, vagy a gyomorban, vesekőhöz hasonló formátumban kicsapódnak. A proecdysis végén megkezdődik a az új kutikula fehérjéinek, kitin építőelemeinek termelése.
A vedlés második szakaszáman az ecdysisben a rák leveti régi páncélját. Garnéláknál rendszerint a fejtor hátulsó részén U vagy V-alakú rés keletkezik, amin az állat egyszerűen kibújik, mint egy hátulgombolós kabátból. Az új vázelemek szintézise ebben a fázisban fejeződik be, azonban a megszilárdulása még nem történik meg. A vedlés ebben a szakaszában a szervezet intenzív vízfelvétele ily módon lehetővé teszi, hogy az állat kifeszítse új kutikuláját, és így egy mérettel nagyobb kabátot szabjon magának. A még meg nem szilárdult páncél másik következménye, hogy a frissen vedlett állat igen csak védtelen. Páncélja puha, sérülékeny, ráadásul az izomtapadási helyek is rugalmasak még, ezért ezek a rákok még eléggé mozgáskorlátozottak is.
A vedlés harmadik szakaszában, a metecdysisben történik az új váz megszilárdulása. Ilyenkor a szervezetben raktározott szervetlen sók visszakerülnek a kutikulába, továbbá az kutikula fehérjéi és kitin építőegységei is kapcsolódnak egymással, térhálós molekulaszerkezetet létrehozva. A szervezet vízfelvétele leáll, sőt vízleadás is történik, ezért az új páncél kicsit nagyobb lesz, mint az állat, így a növekedéshez még marad hely. A külső váz megszilárdulása után a rák táplálkozni kezd, feltölti tápanyagtároló szerveit.
A vedlés szabályozása
A vedlés hormonálisan szabályozott folyamat, mely nagymértékben függ a külső ingerektől is. Például a vízparaméterek változása bizonyos esetekben vedlést tud előidézni. A vedlési ciklusért két, ellentétesen ható hormon felelős. A vedlést az ekdizon (vedlési hormon) idézi elő. Az ekdizon hormon koncentrációja vedlés előtti napokban drasztikusan megnő, ami a régi páncél levetéséhez vezet, ezután pedig elősegíti az új páncél megszilárdulását. E hormon fejtor elülső részén, a kültakaró eredetű Y-szervben termelődik. E folyamatokat követően egy másik hormon, a juvenil (fiatalító) hormon lép akcióba, melynek elsődleges hatása az, hogy gátolja az ekdizon termelést, ezáltal megakadályozva a vedlést. A juvenil hormon a szemkocsányban található idegi eredetű hormontermelő szervből, a színusz-mirigyből szabadul fel. Ez a hormon valójában a szinusz mirigy közvetlen szomszédságában elhelyezkedő idegsejt csoportból, az X-szervből származik.
A juvenil hormon hatását két egyszerű kísérlettel igazolták. Egyrészt, ha kiirtották a rákok X-szervét, akkor az állatok folyamatosan vedlettek. Másrészt, ha folyamatosan az X-szerv váladékával kezelték őket, akkor a vedlés nem következett be, a rákok nem növekedtek, törpék maradtak. Ezeket a kísérleteket elvégezték az Y-szervvel, illetve annak váladékával is, és ellentétes hatást tapasztaltak: az Y-szerv eltávolítása vedlés hiányát, míg az ekdizonnal való kezelés folyamatos vedlést idézett elő.
Források:
Összehasonlító Anatómiai Praktikum I, Nemzeti Tankönyvkiadó 1998, Zboray G. Sass M.
The endocrine mechanisms of Crustaceans, Journal of Crustacean Biology, 7(1): 1-24, 1987, Fingerman