МЕДУЗЫ: ХАРАКТЕРИСТИКА, МОРФОЛОГИЯ, СРЕДА ОБИТАНИЯ, РАЗМНОЖЕНИЕ - БИОЛОГИЯ - 2024

Эти медузы живут вещи , принадлежащие подтип Medusozoa. Они характеризуются своей студенистой консистенцией и почти полупрозрачным внешним видом. Эти живые существа принадлежат к наиболее примитивной группе животного мира, книдариям.

Книдарии характеризуются наличием книдоцитов, клеток, которые синтезируют токсичное и колющее вещество, оказывающее токсическое действие на других животных. В частности, медузы возникли более 400 миллионов лет назад, в палеозойскую эру.

Образец медузы. Источник: Анастасия Шестеринина

Медузы - очень красивые животные, но обращаться с ними нужно осторожно, так как простое прикосновение их щупалец может вызвать ужасные травмы. Их много во всех морских экосистемах. Однако есть пляжные районы, где часто случаются аварии, например, побережье Австралии, где обитает так называемая морская оса.

Среди самых ядовитых медуз мы можем упомянуть: медузу с пушечным ядром, португальского военного корабля и морскую осу.

таксономия

- Домен. Eukarya.

- Царство животных.

- Тип: Cnidaria.

- Подтип: Medusozoa.

- Классы: Кубозоа.

- Hydrozoa.

- Scyphozoa.

- Staurozoa.

характеристики

Aurelia aurita. Я, Люк Виатур

Это многоклеточные эукариоты.

Медузы - это эукариотические организмы, поскольку в их клетках генетический материал (ДНК) находится внутри ядра клетки, ограниченного мембраной.

Точно так же они состоят из разных типов клеток, каждая из которых выполняет разные функции. Благодаря этому их можно назвать многоклеточными организмами.

Они дибластичны

Во время эмбрионального развития медуз появляются два зародышевых листка: эктодерма и энтодерма. Эти слои важны, потому что из них берут начало все ткани, составляющие взрослое животное.

Период полураспада

В целом продолжительность жизни медуз довольно коротка по сравнению с другими животными. Некоторые живут всего несколько часов, а другие могут дожить до шести месяцев.

Однако есть вид медуз, который нарушает эту схему: Turriptopsis nutricula. Согласно последним исследованиям, эта медуза может жить бесконечно долго, пока она не станет жертвой хищника.

Это связано с тем, что с помощью различных биологических механизмов эта медуза способна вернуться в свое состояние полипа и, таким образом, продолжать восстанавливать новую медузу бесконечно.

Это плотоядные гетеротрофы.

Медузы - это организмы, не способные синтезировать собственные питательные вещества. Из-за этого они питаются другими живыми существами, поэтому являются плотоядными. Обычно они едят мелкую рыбу и ракообразных и особенно много зоопланктона.

Производят токсины

Медузы синтезируют и выделяют ядовитые вещества для захвата добычи и корма. Эти токсины очень сильны, поскольку они одновременно влияют на различные ткани, такие как нервные, мышечные и сердечные. Из-за этого у них очень высокая вероятность вызвать смерть даже у людей.

Морфология

Chrysaora fuscescens. Джейкоб Дэвис. flickr.com/photos/jacob-davies/64042023

Важно отметить, что в течение жизни медузы представляют две разные формы, в зависимости от момента их жизненного цикла, в котором они находятся.

Две формы, которые представляют медузы, - это полип и сама медуза. Как правило, период времени, в течение которого он остается полипом, очень короткий по сравнению со временем, в течение которого он остается в виде медузы.

Полип

Полип аналогичен полипу любого другого представителя филума книдарий (анемоны, кораллы). Он закреплен на подложке. Он состоит из цилиндрического тела с щупальцами на верхнем конце, которые окружают рот.

В щупальцах есть клетки, называемые книдоцитами, которые выделяют жалящее вещество, которое можно классифицировать как токсин.

медуза

Медузы имеют форму зонтика. Из-за этого они также известны как зонтики (на английском языке). Текстура зонта студенистая, но довольно стойкая. В некоторых местах может даже достигать хрящевой текстуры. Как и полипы, у него есть оральная зона и аборальная зона.

Ротовая область вогнутая и расположена на нижнем конце тела медузы. В центре этой области находится структура, известная как манубриум, в нижнем конце которой есть ротовое отверстие.

В зависимости от того, к какому классу принадлежит медуза, она будет представлять собой небольшое продолжение эпидермиса, называемое пеленой. Это присутствует у медуз, принадлежащих к классу Hydrozoa.

Анатомия медузы. Источник: Зина Дерецкая, Национальный научный фонд

С другой стороны, аборальная зона выпуклая и совершенно гладкая. Из нижнего края этой области выходят различные отростки, называемые щупальцами. Они разной длины и содержат большое количество книдоцитов. Они несут ответственность за синтез токсичного вещества, которое медуза использует для поимки и парализации своей добычи.

Точно так же на краю зонтика находятся узкоспециализированные клетки мышечного типа, которые отвечают за обеспечение свободного передвижения животного через океанские течения.

Если рассмотреть часть зонтика медузы под микроскопом, станет очевидно, что он состоит из внешнего слоя, называемого эпидермисом, и внутреннего слоя, называемого гастродермисом. Последняя выстилает внутреннюю полость медузы, которая, как и у других книдарий, называется гастроваскулярной полостью.

Пищеварительная система

Это довольно элементарно. Он состоит из отверстия, рта, через которое пища попадает в медузу. Этот рот сообщается с желудочно-сосудистой полостью, которая содержит расположенный по центру желудок с четырьмя желудочными мешками.

Последние являются очень важными структурами, поскольку от них берут начало каналы, по которым различные проглоченные питательные вещества могут быть распределены по всем тканям животного.

В желудочно-сосудистой полости поступающие питательные вещества обрабатываются под действием различных пищеварительных ферментов, которые вырабатываются в одном месте. Точно так же медузы не имеют специализированных структур, выделяющих ненужные вещества в процессе пищеварения. Из-за этого отходы выбрасываются через рот, то же самое отверстие, через которое поступают питательные вещества.

Нервная система

Нервная система медуз довольно примитивна. У этих животных нет органов, специализирующихся на сложных функциях, таких как мозг. Нервная деятельность медуз в основном автоматическая и рефлекторная, основанная на стимулах, собранных различными рецепторами, которые распределены по всей их анатомии.

Медузы имеют нервную систему ретикулярного типа, состоящую из сложной сети нервных волокон, содержащих биполярные и мультиполярные нейроны. Точно так же, как упоминалось выше, у них есть большое количество рецепторов.

Внутри этих рецепторов можно различить ropallos, которые отвечают за восприятие световых стимулов и помогают поддерживать равновесие животного; и книдоцилии, которые являются чисто тактильными рецепторами.

В слое тела сеть нервных волокон делится на две части. Первый из них состоит из мультиполярных нейронов, а другой - только из биполярных нейронов. В первом случае передача импульсов происходит медленно, а во втором - с большей скоростью.

Репродуктивная система

Опять же, репродуктивная система довольно проста и примитивна. Гонады обнаруживаются на стенке манубриума или на стенке желудочно-сосудистой полости, в зависимости от вида. В гонадах производятся гаметы или половые клетки.

Есть виды медуз, которые являются раздельнополыми, то есть у них есть особи женского пола и особи мужского пола. Есть также виды, которые способны производить гаметы, как женские (яйцеклетки), так и мужские (сперматозоиды).

Среда обитания и распространение

Chrysaora fuscescens. Эд Бирман из Редвуд-Сити, США

Медузы - живые существа, широко распространенные по всей планете. Это довольно разносторонняя группа животных, поскольку они были обнаружены во всех типах водных сред обитания, как морских, так и пресноводных.

Таким образом можно найти экземпляры медуз в теплых морях тропиков, а также в морях столь же холодных, как Арктика. Есть также виды медуз, которые предпочитают оставаться на мелководье, у поверхности, а есть медузы, которые успешно живут на глубине в тысячи метров.

репродукция

У медуз можно наблюдать два существующих типа размножения: бесполое и половое.

Как хорошо известно, бесполое размножение не предполагает слияния половых гамет, в отличие от полового размножения. С эволюционной точки зрения половое размножение имеет преимущество перед бесполым. Это связано с тем, что организмы, возникшие в результате полового размножения, содержат другую комбинацию генов, которая может означать улучшение вида.

Бесполое размножение

Этот тип размножения у медуз происходит в основном за счет бутонизации. В конкретном случае медуз, принадлежащих к классу Scyphozoa, бесполое размножение происходит посредством процесса, называемого стробиляцией.

Как правило, бесполое размножение у медуз происходит, когда в течение их жизненного цикла они находятся в стадии полипа.

почкование

Почкование - это процесс бесполого размножения, в ходе которого особь образуется из выступов, известных как почки. У медуз почки называются гонофорами.

Жизненный цикл медузы включает фазу полипа, который прочно прикреплен к субстрату. На поверхности полипа начинает формироваться бутон, из которого может образоваться другой полип или медуза.

Большинство видов медуз из полипа, отпочковавшись, образуют несколько полипов, которые вместе составляют колонию. Эти полипы позже развиваются и созревают, чтобы в конечном итоге произвести медузу.

У других видов в результате бутонизации полипов могут образовываться маленькие медузы, которые могут даже оставаться на полипе.

стробиляции

Это процесс, при котором полип, также известный как сцифистома, претерпевает метаморфоз, который вызывает отслоение звездчатых дисков непосредственно от его верхней части. Эти диски называются Ephrae. Позже они подвергаются другому процессу трансформации, пока не станут медузами, имеющими пол.

Размножение медузы класса Scyphozoa. (1-8) Фиксация личинок планулы к субстрату и метаморфоз в скифистому. (9-10) Стробиляция скифистомы. (11) Освобождение Эфры. (12-14) превращение эфиры во взрослую медузу. Источник: Маттиас Якоб Шлейден (1804–1881).

Сначала эфры имеют очевидную звездную форму и имеют диаметр около 3 мм. Со временем эфира увеличивается в размерах и теряет форму звезды. Когда он достигает 1 см, его форма круглая. Важно отметить, что эфры довольно прожорливы, поэтому они требуют широкой доступности питательных веществ.

Половое размножение

Половое размножение предполагает слияние женских и мужских гамет (половых клеток).

В этом процессе медузы выпускают гаметы в воду через ротовое отверстие. Освободившись, яйцеклетки присоединяются к сперматозоиду, таким образом происходит оплодотворение, которое, как видно, является внешним. Хотя у большинства видов это происходит таким образом, есть виды, у которых оплодотворение является внутренним и происходит внутри тела самки.

В результате оплодотворения образуется небольшая личинка, известная как планула. Он остается свободным в море в течение нескольких дней, пока, наконец, не найдет подходящее место в субстрате и не пристанет к нему.

Здесь образуется полип, который воспроизводится бесполым путем, образуя новые полипы или новую медузу.

Точно так же есть медузы, чьи яйца после оплодотворения остаются прикрепленными к щупальцам родительской медузы, пока личинки не станут достаточно зрелыми, чтобы постоять за себя. Затем они обламываются и выпускаются в море.

питающий

Медузы - хищные животные, то есть питаются другими животными. У них разнообразный рацион, от зоопланктона до животных размером с их самих.

Медузы воспринимают любую частицу, которая может считаться пищей, через свои щупальца. Они берут и подносят ко рту. Изо рта он попадает в желудочно-сосудистую полость, где обрабатывается и подвергается действию специфических пищеварительных ферментов.

Впоследствии питательные вещества абсорбируются, а отходы выбрасываются или выпускаются через то же входное отверстие.

Важно отметить, что медузы - приспособленные потребители, то есть они питаются любой частицей пищи, которая даже касается их щупалец. В основном это относится к тем медузам, которые не умеют плавать вертикально, а их уносят течения.

В случае медуз, которые могут сохранять некоторый контроль над своим плаванием, они могут быть немного более избирательными и даже питаться ракообразными, мелкой рыбой и даже другими видами более мелких медуз.

Основным элементом в процессе поимки добычи и кормления медузы является токсин, который они выделяют через свои щупальца. С помощью этого токсина жертва парализуется и позже умирает, чтобы ее проглотила медуза.

Биолюминесценция у медуз

stefani.drew

Одной из самых выдающихся характеристик некоторых видов медуз является их биолюминесценция. Это не что иное, как способность излучать какой-то свет или светиться в темноте.

Медузы являются биолюминесцентными благодаря тому факту, что в их генетическом коде присутствует ген, кодирующий белок, который позволяет им улавливать высокоэнергетический свет и излучать флуоресценцию в диапазоне зеленого света. Этот белок известен как зеленый флуоресцентный белок или GFP (зеленый флуоресцентный белок).

Киотский аквариум. Oilstreet

Это качество медузы, которое в течение многих лет привлекало внимание специалистов, посвятивших себя изучению этого качества. Согласно различным исследованиям, биолюминесценция медуз преследует три цели: привлечь добычу, отпугнуть возможных хищников и оптимизировать процесс воспроизводства.

Среди видов медуз, которые известны своей способностью к биолюминесценции, мы можем упомянуть: Pelagia noctiluca, гребенчатую медузу и хрустальную медузу.

Токсичность медузы

Деннис Мокрый

Токсический эффект от контакта с щупальцами медуз был известен всегда. Это связано с наличием клеток, известных как книдоциты (присутствующих во всех членах филума cnidaria), которые производят ядовитые и ядовитые вещества, которые в некоторых случаях могут даже вызвать смерть взрослого человека.

Медузы используют свой токсин в первую очередь для поимки и парализации потенциальной добычи. Это связано с воздействием токсина на разные ткани организма. Это включает:

- Фракции клеточных мембран.

- Изменяет перенос определенных ионов в клеточных мембранах, таких как кальций и натрий.

- Стимулирует высвобождение медиаторов воспаления.

- Он оказывает негативное воздействие на определенные ткани, такие как миокард (сердечная мышца), печень, почки и нервную систему в целом.

Эти эффекты обусловлены химическими компонентами токсинов. Несмотря на обширные исследования токсинов медуз, это область, в которой еще многое предстоит открыть. Однако различным исследователям удалось установить приблизительный состав этих токсинов.

Среди наиболее распространенных химических соединений в токсине медуз - брадикинины, гиалуронидазы, протеазы, фибринолизины, дерматонейротоксины, миотоксины, кардиотоксины, нейротоксины и фосфолипазы, среди прочего.

Наиболее известные компоненты токсина медузы включают белки, известные как гипноцин и талассин. Первый вызывает онемение пораженного участка и паралич; а второй вызывает крапивницу и генерализованную аллергическую реакцию.

Ссылки

1. Кертис, Х., Барнс, С., Шнек, А. и Массарини, А. (2008). Биология. От редакции Médica Panamericana. 7-е издание.
2. Гаска Р., Ломан Л. (2014). Биоразнообразие Medusozoa (Cubozoa, Scyphozoa и Hydrozoa) в Мексике. Мексиканский журнал биоразнообразия. 85.
3. Хэддок, С., Молин, М. и Кейс, Дж. (2010). Биолюминесценция в море. Ежегодный обзор морских наук 2. 443-493
4. Хикман, С.П., Робертс, Л.С., Ларсон, А., Обер, В.К., и Гаррисон, К. (2001). Интегрированные принципы зоологии (Том 15). McGraw-Hill.
5. Понсе, Д. и Лопес, Э. (2013). Медузы, танцоры на море. Biodiversitas 2 (6).
6. Вера, К., Колбах, М., Зегпи, М., Вера, Ф. и Лонза, Дж. (2004). Укусы медуз: обновление. Медицинский журнал Чили. 132. 233-241.