Строение медузы. Строение сцифоидной медузы. Биофизика: реактивное движение в живой природе

Пола Уестон

У неё нет сердца, костей, глаз и мозга. Она на 95% состоит из воды, но при этом остается самым активным морским хищником.

Это необычное существо – медуза, беспозвоночное животное, принадлежащее к типу Кишечнополостные (тот же тип, к которому относятся и кораллы).

Тело медузы состоит из желеобразного колокола, щупалец и ротовых полостей, используемых для поедания добычи. Медуза получила свое название благодаря сходству с мифической Медузой Горгоной, у которой из головы вместо волос торчали змеи.

Существует более 200 видов медуз (класс Кубомедузы) разных размеров: от крошечных карибских медуз до арктических цианей, колокол которых достигает 2,5 м в диаметре, длина щупалец составляет примерно 60 м (в 2 раза длиннее синего кита), а вес – более 250 кг.

Как медузы передвигаются

Одни медузы плавают, используя реактивное движение, а другие прикрепляются к другим объектам, к примеру, к морским водорослям. Несмотря на использование реактивного движения, медузы всё же не настолько хорошо плавают, чтобы преодолеть силу волн и течений.

Реактивное движение медузы совершается благодаря наличию корональных мышц, выстилающих нижнюю часть её колокола. Когда эти мышцы выталкивают воду из колокола, происходит отдача, толкающая тело в противоположную сторону.

У медузы нет мозга и глаз, поэтому она полностью полагается на нервные клетки, помогающие ей двигаться, реагировать на пищу и опасность. Органы чувств подсказывают медузе, в каком направлении двигаться, а также определяют источник света.

С помощью особых мешков, расположенных на ободке колокола, медузы прекрасно балансируют в воде. Когда тело медузы переваливается на бок, мешки заставляют нервные окончания сокращать мышцы, и тело медузы выравнивается.

Охотники

Несмотря на безобидный внешний вид, медузы – замечательные охотники. Они жалят и убивают своих жертв особыми стрекательными клетками, нематоцистами. Внутри каждой клетки находится маленький гарпун. В результате прикосновения или движения он выпрямляется и стреляет в добычу, впрыскивая в неё яд. Степень ядовитости этого токсина зависит от вида медузы. Реакции на яд могут быть также разные: от небольшой сыпи до летального исхода.

Медузы не охотятся на людей. Они предпочитают питаться микроскопическими организмами, рыбами и другими медузами. Люди могут случайно пострадать только тогда, когда медузы попадают в прибрежную зону.

Медуза, плавающая в морских просторах, может быть как хищником, так и добычей. Благодаря своей прозрачности, она отлично маскируется и почти незаметна в воде. Это важно, так как, несмотря на реактивное движение, эти организмы всецело находятся во власти течения, а в открытом море, как известно, спрятаться негде.

Жизненный цикл

Начало жизненного цикла медуз очень похоже, хотя и не полностью, на начало . Личинки плавают в воде, пока не находят твердую поверхность (камень или раковину), на которую прикрепляются. Прикрепившиеся личинки растут и преобразуются в полипы, которые на этой стадии напоминают морские анемоны.

Затем в полипах начинают формироваться горизонтальные бороздки. Они углубляются до тех пор, пока полип не превращается в стопку из отдельных, похожих на блины, полипов. Эти плоские полипы один за другим откалываются от стопки и отплывают. С этого момента отколовшийся полип похож на взрослую медузу.

У медуз короткий жизненный цикл. Наиболее живучие виды доживают до 6 месяцев. Эти существа обычно погибают в морских водах или становятся добычей других хищников. Луна-рыба и кожистая черепаха – наиболее опасные хищники, питающиеся медузами (Исследователям неизвестно, каким образом черепахи и рыбы могут съедать медуз вместе с ядовитыми нематоцистами, не причиняя себе вреда).

Несмотря на свою невероятную хрупкость, медузы достаточно сложно устроены. Дыхание этих кишечнополостных осуществляется посредством всей поверхности тела. Оно способно поглощать кислород и выделять углекислый газ.

Другие «медузы»

В море обитает множество других существ, которые хоть и называются медузами, но ими не являются. Один из таких видов – , очень похожий на медузу.

Гребневики выглядят и ведут себя как медузы, но всё же не являются «настоящими медузами», поскольку не имеют стрекательных клеток. Медузы заселяют моря и океаны по всему миру. Чаще всего они обитают в прибрежных зонах, хотя известны и глубоководные виды, производящие фантастический свет благодаря биолюминесценции.

Эволюционная тайна

Учитывая сложность анатомического строения и способ охоты этих морских существ, трудно представить, каким образом могли выживать переходные формы между немедузами и современными медузами. Медузы появляются в летописи окаменелостей внезапно и без переходных форм.

Для выживания важны все особенности медузы: мешки, помогающие им плавать в правильном направлении, органы чувств, предупреждающие их о приближении хищника или добычи, и жалящие нематоцисты. Поэтому вполне логично заключить, что любая переходная форма, лишенная этих полностью развитых признаков, быстро привела бы к вымиранию вида. Факты указывают на то, что медузы всегда была медузами с момента их Сотворения Богом на 5-й день недели Сотворения (Бытие 1:21).

… можете вы спросить сами себя, рассматривая как передвигается в воде медуза.

На самом деле …

… мышцы у медузы есть. Правда, они сильно отличаются от человеческих мышц. Как же они устроены и как медуза использует их для движения?

Медузы - довольно простые существа по сравнению с человеком. В их теле нет кровеносных сосудов, сердца, лёгких и большинства других органов. У медуз есть рот, часто расположенный на стебельке и окруженный щупальцами (он виден ниже на рисунке). Рот ведет в разветвленный кишечник. А большую часть тела медузы составляет зонтик. На его краях тоже часто растут щупальца.

Зонтик может сокращаться. Когда медуза сокращает зонтик, из-под него выбрасывается вода. Возникает отдача, толкающая медузу в противоположную сторону. Часто такое движение называют реактивным (хотя это и не совсем точно, но принцип движения похожий).

Зонтик медузы состоит из студенистого упругого вещества. В нём много воды, но есть и прочные волокна из особых белков. Верхняя и нижняя поверхность зонтика покрыты клетками. Они образуют покровы медузы - ее «кожу». Но от клеток нашей кожи они отличаются. Во-первых, они расположены только в один слой (у нас несколько десятков слоёв клеток наружного слоя кожи). Во-вторых, все они живые (у нас на поверхности кожи клетки мертвые). В-третьих, у покровных клеток медуз обычно есть мускульные отростки; поэтому их называют кожно-мускульными. Особенно хорошо эти отростки развиты у клеток на нижней поверхности зонтика. Мышечные отростки тянутся вдоль краев зонтика и образуют кольцевые мышцы медузы (у некоторых медуз есть и радиальные мышцы, расположенные, как спицы в зонтике). При сокращении кольцевых мышц зонтик сжимается, и из-под него выбрасывается вода.

Часто пишут, что настоящих мышц у медуз нет. Но оказалось, что это не так. У многих медуз под слоем кожно-мускульных клеток нижней стороны зонтика есть и второй слой - настоящие мышечные клетки (см. рис).

У человека есть два основных типа мышц - гладкие и поперечнополосатые. Гладкие мышцы состоят из обычных клеток с одним ядром. Они обеспечивают сокращение стенок кишечника и желудка, мочевого пузыря, кровеносных сосудов и других органов. Поперечнополосатые (скелетные) мышцы состоят у человека из огромных многоядерных клеток. Именно они обеспечивают движение рук и ног (а также языка и голосовых связок, когда мы говорим). Поперечнополосатые мышцы имеют характерную исчерченность и быстрее сокращаются, чем гладкие. Оказалось, что у большинства медуз передвижение тоже обеспечивают поперечнополосатые мышцы. Только их клетки некрупные и одноядерные.

У человека поперечнополосатые мышцы крепятся к костям скелета и передают им усилия при сокращении. А у медуз мышцы крепятся к студенистому веществу зонтика. Если человек сгибает руку, то при расслаблении бицепса она разгибается из-за действия силы тяжести или из-за сокращения другой мышцы - разгибателя. У медуз «мышц - разгибателей зонтика» нет. После расслабления мышц зонтик возвращается в исходное положение благодаря его упругости.

Но для того, чтобы плавать, мало иметь мышцы. Нужны еще нервные клетки, отдающие мышцам приказ сокращаться. Часто считают, что нервная система медуз - простая нервная сеть из отдельных клеток. Но это тоже неверно. У медуз есть сложные органы чувств (глаза и органы равновесия) и скопления нервных клеток - нервные узлы. Можно даже сказать, что у них есть мозг. Только он не похож на мозг большинства животных, который находится в голове. У медуз нет головы, и их мозг - это нервное кольцо с нервными узлами на краю зонтика. От этого кольца отходят отростки нервных клеток, отдающие команды мышцам. Среди клеток нервного кольца есть удивительные клетки - водители ритма. В них через определенные промежутки времени возникает электрический сигнал (нервный импульс) без всякого внешнего воздействия. Потом этот сигнал распространяется по кольцу, передается мышцам, и медуза сокращает зонтик. Если эти клетки удалить или разрушить, зонтик перестанет сокращаться. У человека похожие клетки есть в сердце.

В некоторых отношениях нервная система медуз уникальна. У хорошо изученной медузы агланты (Aglantha digitale) есть два типа плавания - обычное и «реакция бегства». При медленном плавании мышцы зонтика сокращаются слабо, и медуза при каждом сокращении продвигается на одну длину тела (около 1 см). При «реакции бегства» (например, если ущипнуть медузу за щупальце) мышцы сокращаются сильно и часто, и за каждое сокращение зонтика медуза продвигается вперед на 4–5 длин тела, а за секунду может преодолеть почти полметра. Оказалось, что сигнал к мышцам передается в обоих случаях по одним и тем же крупным нервным отросткам (гигантским аксонам), но с разной скоростью! Способность одних и тех же аксонов передавать сигналы с разной скоростью пока не обнаружена ни у одного другого животного.


источинки
https://elementy.ru/email/5021739/Pochemu_meduza_dvizhetsya_Ved_u_nee_net_myshts
Сергей Глаголев

Это копия статьи, находящейся по адресу

Инструкция

Все кишечнополостные, в том числе и медуза - это многоклеточные двуслойные животные. Они имеют кишечную полость тела и лучевую (радиальную) симметрию. Кишечная полость сообщается с окружающей средой только через ротовое отверстие. Отростки нервных клеток образуют нервное сплетение. Кишечнополостные обитают только в воде, преимущественно в морях, ведут хищнический образ жизни, а для отлова добычи и защиты от врагов используют стрекательные клетки.

Студенистое тело медузы напоминает зонтик. На нижней стороне посередине располагается рот, а по краям тела – подвижные щупальца. Перемещение медузы в водной толще напоминает «реактивное движение»: она набирает воду в зонтик, затем резко сокращает его и выбрасывает воду наружу, благодаря чему передвигается выпуклой стороной вперед.

Наряду со всеми кишечнополостными медузы – хищники, убивающие жертву ядовитыми стрекательными клетками. При контакте с некоторыми медузами (например, крестовичком, обитающим в Японском море) человек может получить ожог.

А вот такие кишечнополостные, как полипы, не плавают в воде, а сидят неподвижно в ущельях скал. Обычно они имеют яркую окраску и несколько венчиков коротких толстых щупалец. Морские полипы подстерегают жертву, оставаясь на одном месте или медленно передвигаясь по дну. Пищей им служат малоподвижные животные, которых хищники захватывают щупальцами.

Многие морские кишечнополостные образуют колонии. Молодой полип, образовавшийся из почки, не отделяется от материнского организма, как у пресноводной гидры, а остается прикрепленным к нему. Вскоре он сам начинает выпочковывать новых полипов. В образующейся таким образом колонии кишечные полости животных сообщаются между собой, и пища, пойманная одним из полипов, усваивается всеми. Часто колониальные полипы покрываются известковым скелетом.

В тропических морях на мелководье колониальные полипы могут образовывать густые поселения – коралловые рифы. Эти колонии, покрытые мощным известковым скелетом, сильно препятствуют судоходству.

Часто такие кораллы поселяются вдоль островных берегов. При опускании морского дна и погружении острова в воду кишечнополостные, продолжая рост, держатся у поверхности. Впоследствии из них формируются характерные кольца – атоллы.

Видео по теме

Полезный совет

Полупрозрачная медуза-корнерот, живущая в Черном море, имеет яркие синие или фиолетовые края и достигает размеров футбольного мяча.

Морской мир очень интересен и разнообразен. Обо всех обитателях его узнать невозможно - для этого не хватит и жизни. Однако некоторые особенности, например, способы передвижения морских животных, изучить очень интересно.

Инструкция

Морская звезда - это одно из самых загадочных и красивых животных. А передвигаются они за счет специальных амбулакральных ножек, на которых расположены . Они помогают морским звездам удержаться на подводных камнях, скалах и других предметах.

Морской еж является ближайшим родственником морских звезд и очень древним животным. Для спасение себя от опасных хищников он использует огромное количество гибких, способных вытягиваться и сокращаться ножек. Благодаря тому, что на концах этих ножек расположены присоски, морские ежи могут передвигаться по отвесным скалам, прикрепляться ко дну в любом месте и добывать еду.

Кальмар является самым быстрым пловцом в океане. Он передвигается хвостом вперед, всасывая при этом воду под складку-мантию, а затем, закрывая ее, с силой выбрасывает воду через воронку . Плавник используется как руль и стабилизатор, а щупальца в качестве руля на поворотах.

Осьминог - это морское существо очень интересно благодаря тому, что имеет два способа передвижения. Он может по твердой поверхности, используя свои присоски на щупальцах, а может двигаться, набирая воду в ротовую полость и выталкивая в обратную сторону через специальную воронку.

Голотурия или морской огурец - эти животные мало двигаются, больше они лежат «на боку». А приходить в движение им помогают небольшие ножки в форме трубочек, через каналы которых голотурия перекачивает воду.

Наутилус. У этих животных не такой, как у остальных моллюсков, потому что их нога видоизменилась: ее конец превратился в воронку, которая позволяет им достаточно неплохо плавать. Таким образом, наутилусы либо ползают по дну с помощью щупалец, либо, регулируя глубину погружения заполнением полость своей раковины водой или газом, медленно плавают.

Скат. Способ передвижения этих существ очень красив. Они двигаются при помощи своих больших плавников, напоминающих крылья. Плывущий в море скат действительно напоминает орла, который парит в небесах.

Изучив способы передвижения некоторых морских животных, нельзя не убедиться, что они довольно разнообразны и интересны. Но нельзя забывать, что есть еще и животные, которые ведут неподвижный образ жизни. К ним относятся, например, кораллы, устрицы и триадны.

Видео по теме

Ученые из Гарвардского университета и Калифорнийского технологического института во главе с профессором Китом Паркером создали искусственную медузу. Нанотехнологии давно используются в медицине, но биоробот под названием «Medusoid» - это первый в мире искусственный мускул, состоящий из смеси специальных полимеров и мышечных волокон крысы.

Созданный учеными из США искусственный мускул изготовлен из полидиметилсилоксана и клеток сердечной ткани обычной крысы. Механические биоробота наиболее близки к мезоглее медуз. Диаметр созданного мускула менее одного сантиметра. При этом квазиорганизм по своей форме с точностью повторяет контуры молодых особей ушастых аурелий (Aurelia aurita).

Медузоид, помещенный в электропроводящий соляной , способен передвигаться с помощью реактивного движения. При подаче пульсирующих электрических разрядов квазиорганизм начинает сокращать слой мышечных клеток и распрямляться за счет упругости встроенного полимера во время паузы, которая между разрядами.

Биоробот полностью имитирует технику движения настоящей медузы, которая в природных за одно сокращение перемещается в пространстве на 0,6-0,8 длины собственного тела. Кроме того, ученым удалось полностью воспроизвести механику движения жидкости.

Все разработки ученых направлены на создание искусственной модели сердечной ткани. С помощью биоробота понять клеток сердечной и создать искусственные сердечные клапаны, которые в последующем не нужно будет подключать к источникам электрической энергии.

Но не только для этих целей изготовлен биоробот-медуза. Его разработка также направлена на то, развивать фармакологическую индустрию путем тестирования новых лекарственных средств и их влияния на мышцу сердца.

На достигнутых исследователи останавливаться не собираются. В дальнейшем будут изобретены и воспроизведены более сложные модели поведения. Медузу заставят передвигаться в заданном направлении. Для этого в биоробот встроят специальное устройство, которое будет реагировать на окружающую среду.

Наверняка у каждого бывало ощущение того, что чего-то не хватает. Данное ощущение может присутствовать даже в интерьере. На такой случай есть всевозможные поделки, которые дополнят абсолютно любой стиль вашей комнаты.

В разделе на вопрос Как передвигается медуза? заданный автором Осоловелый лучший ответ это Передвигаются медузы медленно. сцифоидные медузы передвигаются по реактивному принципу, выталкивая воду сокращением купола

Ответ от Алиса обрамочинь [новичек]
аххаха плавает помойму это логично:)


Ответ от Ледниковый период [гуру]
С помощью меховых подушек;-))


Ответ от Проситель [гуру]
Реактивное движение. Осьминоги тоже тока быстрее.


Ответ от Вровень [гуру]
красиво передвигаются....


Ответ от Veta [гуру]
Наиболее прогрессивный способ движения водных беспозвоночных - гидрореактивный. Считают, что простейшим реактивным двигателем обладают одноклеточные животные - грегарины. Они без видимых движений медленно скользят по воде. Долго недоумевали, как они движутся. Оказалось, что, выделяя из мельчайших отверстий на теле капли студенистого вещества, они отталкиваются от воды и таким образом продвигаются вперед.
Медузы исполь зуют реактивный способ движения. У гидроидных медуз к нижнему краю зонтика прикреплена мускулистая перепонка. Попеременным расширением и сокращением ее медуза набирает под купол воду, а затем выталкивает ее наружу. При выталкивании воды она получает толчок и движется выпуклой стороной вперед. Толчки следуют один за другим через 5-6 секунд, и поэтому медуза плавает медленно. Подобие гидрореактивных двигателей имеют моллюски-гребешки, они плавают, или, вернее, прыгают в воде, хлопая створками раковины и выпрыскивая из-под них воду.

Как передвигаются медузы Медуза - очень интересное и необычное создание, которое постоянно привлекает взор ученых. Но в чем же состоит загадка этого водного существа? Тело медузы примерно на девяносто пять процентов состоит из воды. Размеры медуз бывают совершенно разными: одни в диаметре не достигают и сантиметра, диаметр других превышает два метра.

Как передвигаются медузы — двигательная система:

Большинство видов медуз передвигаются благодаря сокращению, которое у них ритмичное, и расслаблению тела, которое у них куполовидное. Такие перемещения чем то напоминают раскрытие и закрытие зонта.

Ученые обнаружили, что некоторые виды медуз двигаются необычным образом, хотя при этом не умеют быстро плавать. Каждое сокращение тела медузы образует вихревое кольцо, похожее на дымное кольцо. Его, эти водные жители, как бы отталкивают от себя. При помощи силы отдачи образующихся колец происходит обратная реакция, именно благодаря ей медуза может продвигать свое тело вперед.

Данный механизм передвижения похож на механизм работы реактивного двигателя. Разница состоит лишь в том, что движение происходит не благодаря постоянной тяги, а в результате импульса, который образует энергия. В одном известном журнале говорилось о том, что действия, которые создают вихревые кольца, не просто описать при помощи математики.

Гигантская медуза

Многие ученые изучают движения медуз, чтобы на их примере создать более эффективные водные устройства. Не так давно один из них изобрел подводную лодку, которая передвигается подобно медузе и тратит энергии на тридцать процентов меньше, чем обычные винтовые суда. Длина лодки 1.2 метра.

Для кардиологов изучение того, как двигаются медузы, представляет особый интерес, потому что движение крови в желудочке сердца, который располагается слева, образует похожие вихревые кольца. И по тому, как они двигаются можно проводить диагностику сердца на ранних стадиях заболеваний.

Изучение медуз еще продолжительное время будет волновать ученых. Ведь хотя они и разобрались, как она устроена - повторить на практике такие же действия практически невозможно. Но многие подводные съемки, где запечатлены грациозные медузы, просто заставляют нас оторваться от всех дел и хотя бы несколько минут понаблюдать, как они перемещаются в воде.

Может быть, что непонятное и непознанное всегда притягивает людей, так и двигательная система медузы всегда завораживает человека!

Смотрим видео как передвигаются медузы, двигательная система медузы — потрясающе!!!

Как передвигаются медузы — двигательная система Как передвигаются медузы — двигательная система Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц.сетях:
Loading...Loading...