5 самых опасных медуз

Власти Таиланда решили обезопасить туристов, отдыхающих на западном побережье страны, от самых опасных в мире медуз – «коробочек» или «морской осы». Мы решили выяснить, каких еще ядовитых морских обитателей следует остерегаться купальщикам.

«Морская оса»

Самая опасная в мире медуза — «коробочка» или «морская оса» (кубомедуза, Chironex fleckeri), может встречаться на западном побережье Таиланда, от острова Ланта (Ko Lanta) до острова Мак (Ko Muk). Кубомедузы также распространены у берегов северной Австралии и в Индонезии, они предпочитают тихие бухточки у песчаных пляжей.

Купол медузы достигает размеров баскетбольного мяча, сами они бледно-голубого цвета и практически прозрачны, что создает дополнительную опасность для пловцов из-за того, что медузу трудно увидеть. У медуз по четыре пучка из 15 щупалец, которые могут вытягиваться в длину до 3 метров. Щупальца «морской осы» покрыты стрекательными клетками, которые содержат очень сильный яд.

Ожог кубомедузы вызывает мучительную боль и паралич дыхания. Яд поражает не только кожу, но также нервную систему и сердце. Смерть может наступить в течение пяти минут, поэтому за это время необходимо ввести противоядие. Однако пострадавший из-за болевого шока или сердечного приступа может просто не успеть доплыть до берега. Если человек не погибает от удушья или утопления, то страдает от болей в течение нескольких дней. На месте ожога остаются плохо заживающие язвы, а потом – рубцы.

Считается, что состояние пострадавших от яда кубомедузы может облегчить уксус, после применения уксуса может потребоваться восстановление дыхания или проведение сердечно-легочной реанимации. Так, на западном побережье Таиланда открывают «уксусные станции», где любой пострадавший от соприкосновения с медузой может получить экстренную помощь, передают «Новости Таиланда». Кроме того, с места ожога необходимо осторожно удалить все остатки щупалец. Следует помнить, что удаленные щупальца остаются опасными, и даже будучи высушенными, могут восстанавливать свои свойства при увлажнении.

Ируканджи

Ядовитая медуза ируканджи обитает в Тихом океане, преимущественно в водах Австралии. Однако, по данным последних исследований, всемирное потепление приводит к постепенному распространению ируканджи в водах мирового океана.

Взрослая особь по виду напоминает небольшой прозрачно-беловатый колокольчик размером примерно 15-25 мм в диаметре зонтика. У нее имеется 4 длинных тонких почти прозрачных щупальца длиной до 1 метра, покрытых стрекательными клетками. Яд медузы вызывает у человека цепь паралитических эффектов: в том числе, сильную головную боль, боли в спине, мышечные боли, боли в области живота и таза, тошноту и рвоту, потливость, повышенное кровяное давление и отек легких. В отдельных случаях ожог способен привести к смерти.

В отличие от «морской осы», эта кубомедуза выпускает яд не всей клеткой, а выстреливает им с кончика щупальца, из-за чего яд имеет замедленное действие, и легкий укус не воспринимается всерьез купальщиками. Описанные выше симптомы, получившие название «Синдром икуранджи», начинаются лишь по прошествии 30 – 60 минут. Противоядие против яда икуранджи не найдено, ужаленным поддерживают жизнь, пока яд не выйдет естественным образом. В качестве безотлагательных мероприятий места ожогов обрабатывают уксусом.

Стоит отметить, что специальные защитные сети, которые препятствуют проникновению медуз в места купания, эффективны против крупных медуз, таких как «морская оса», но не помогают против икуранджи.

«Португальский кораблик»

Физалия или «португальский кораблик» обитает в тропических водах, периодически из-за нашествия этих медуз закрываются пляжи Таиланда, Испании, Италии. Иногда «кораблики» скапливаются у берегов Великобритании и Франции.

Внешне «кораблик» напоминает воздушный шарик, от которого тянутся грозди коротких щупальцев и жалящий «хвост». Физалии похожи на медуз, но на самом деле представляют собой колонию морских организмов. «Кораблик» представляет собой четыре типа полипа. Один из них – это газовый пузырь, возвышающийся над водой и позволяющий колонии держаться на плаву. Остальные полипы находятся под водой и отвечают за разные функции. В частности, щупальца, отвечающие за оборону португальского кораблика, могут достигать 50 метров. Они покрыты ядом, попадание которого на кожу человека вызывает мучительную боль, и крайне редко — смерть. Другие симптомы отравления: поражение нервной и кровеносной систем, дыхательной функции, повышение температуры и общее недомогание. Человек, пораженный ядом физалии, с трудом может удерживаться на плаву.

При контакте с «синей бутылочкой» острая боль возникает сразу, на пораженной коже появляются многочисленные полосы. Боль длится несколько часов, ужаленное место может кровоточить, иногда возникают небольшие язвы, впоследствии оставляющие шрамы. Интересно, что повторное поражение ядом «кораблика» переносится труднее, иногда возникают тяжелые аллергические реакции.

Яд «кораблика» нельзя смывать пресной водой, от этого он высвобождается из еще целых стрекательных клеток, и боль резко усиливается. Уксус, который применяется при ожогах после контакта с другими медузами, в этом случае может оказаться бесполезным, по мнению ряда специалистов. При оказании первой помощи нужно удалить с кожи щупальца, не касаясь их, смочить поврежденный участок большим количеством морской воды.

При этом встречи с «португальским корабликом» избежать проще, чем с «морской осой», — физалия хорошо видна издали, так как имеет яркую окраску купола и плавает на поверхности воды.

«Португальские кораблики» обычно встречаются в группах из тысячи или более особей. Обычно физалии не приближаются к побережью, но их может прибить к берегам ветром. Так же как и другие медузы, выброшенная на берег физалия остается опасной.

Медуза-крестовик

Ядовитая медуза-крестовик обитает в прибрежных водах северной части Тихого океана (от Китая до Калифорнии), часто встречается в Приморье. Небольшая популяция отмечена и в западной Атлантике. Медузы держатся в зарослях морской травы зостеры.

Диаметр купола медузы — 25–40 мм, тело прозрачное с коричнево-красным крестом внутри. По краям купола расположено около 60 тонких щупалец, несущих утолщения — скопления стрекательных клеток. Длина щупалец может изменяться, у полностью вытянутых щупалец она превышает диаметр зонтика.

Поражение стрекательными клетками медузы-крестовика не смертельно, но крайне болезненно. При этом, если пострадавший получит повторный ожог медузы-крестовика, последствия могут быть более серьезными, вплоть до гибели человека.

Крестовика также прозвали «цепляющейся медузой» из-за наличия особых присосок на щупальцах. Стоит коснуться одного из щупалец, как медуза устремиться в этом направлении всем телом, стараясь прикрепиться при помощи присосок. Купальщик получает ожог, кожа краснеет и покрывается волдырями. При ожоге необходимо сразу же выйти из воды, так как через 10-30 минут начинают появляться боли в пояснице, онемение конечностей, затруднение дыхания, тошнота, жажда. Действие яда длится 3-4 дня.

Цианея гигантская

Цианея гигантская, известная также, как цианея волосатая или «львиная грива», — самая крупная медуза в мире, диаметр ее купола может превышать 2 метра, а длина щупалец достигает 37 метров.

Цианея гигантская обитает в холодных и умеренно-холодных водах, встречается она и у берегов Австралии, но наиболее многочисленна в северных морях Атлантики и Тихого океана, а также в открытых водах морей Арктики. В теплых морях цианея не приживается, а если и проникает в более мягкие климатические зоны, то не вырастает более полуметра в диаметре. Эти медузы предпочитают держаться в поверхностных слоях прибрежных областей.

Окраска тела цианеи гигантской зависит от ее размера — мелкие особи окрашены в оранжевые и желто-коричневые цвета, у более крупных в окраске колокола и пучка щупалец преобладают красные, бурые и фиолетовые оттенки. Из колокола медузы растут многочисленные щупальца, внешне напоминающие спутанную гриву льва. Отсюда и популярное название цианеи – «львиная грива».

Щупальца цианеи вооружены стрекательными клетками. Яд достаточно силен, но не смертелен для здорового человека. Он может вызвать аллергическую реакцию, появление сыпи на коже и жжение различной степени интенсивности (в зависимости от чувствительности кожи). Сыпь может быть болезненной, а токсины в яде могут вызвать аллергию. В мире зарегистрирован один случай смерти от яда этой медузы.

Чудесное творение природы или безжалостный убийца?

Чудесное творение природы или безжалостный убийца?

1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №24

1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №24

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Введение

Резким увеличением количества медуз обеспокоены во всем мире. Они засоряют системы водяного охлаждения электростанций, наносят огромный ущерб рыболовству и фермам по разведению рыбы, а в морях, омывающих Китай и Японию, их стало так много, что временами тягучая желеобразная масса не дает проплыть кораблям. Усиленное размножение и расселение медуз наносит ущерб и туристическому бизнесу, ведь купаться среди медуз не очень приятно. Польза медуз в том, что они очищают морские воды от мелкого органического мусора, но виновниками сильного размножения медуз является человек, загрязняя прибрежные зоны канализационными стоками и удобрениями. В такой воде рыбы перестают размножаться, так как в воде разрастаются водоросли, поглощающие кислород, а для медуз – это комфортные условия. Грязная вода является хорошей средой обитания для этих существ, и если загрязнения воды будут продолжаться, ученые боятся предположить, чем это может обернуться для обитателей морского дна. Также причиной увеличения численности медуз считается глобальное потепление и повышение температуры воды. Данная работа является актуальной, так как изучение такого обилия медуз сегодня стало одной из важных проблем биологических сообществ морей и океанов.

Каждое лето мы всей семьей выезжаем отдыхать на Черное море.

Самые распространенные морские животные там — это медузы: бесцветные, небольшие, как живой студень. Дети их ловят руками, кидаются ими, играют. У меня сложилось впечатление, что все медузы одинаковые, безобидные создания. Я был искренне удивлен тому, что взрослые предостерегают детей, чтобы медузы их не ужалили. А когда мы приходили на пляж после шторма, то видели огромное скопление медуз. И тогда я понял, что ничего не знаю о медузах, их мир для меня загадка. Насколько же они опасны? А может они еще и полезны? Все ли они одинаковые и похожи на черноморских медуз? (Приложение №1. рис.1,2,3)

Цель работы:

изучение многообразия и значения медуз в природе и в жизни человека.

Задачи: изучить: — строение и образ жизни класса сцифоидных медуз;

— видовой состав медуз Черного моря;

— интересные факты о медузах;

— использование медуз человеком;

-последние научные исследования о медузах;

— использование медуз в медицине;

Методы, используемые при проведении исследования: наблюдение, описание, интервью, сравнительный анализ.

I.Теоретическая часть

1. Общая характеристика «Тип Кишечнополостные, класс Сцифоидные медузы»

а)История названия медуз.

Медузы – это одна из самых древних форм жизни на земле: ей 600 млн. лет. Для сравнения возраст человечества по данным современных ученых насчитывает всего 40 тыс. лет. Древнегреческие мифы говорят, что жили когда-то три сестры – горгоны. Одну из них звали Медуза. В честь нее и назвали этих животных. На голове Медузы Горгоны вместо волос были шевелящиеся змеи, как щупальца у морских медуз. Да, и по характеру Горгоны были опасны. Также как некоторые виды медуз. (Прилежание № 2 рис.1,2) (2)

б) Строение и основные процессы жизнедеятельности медуз

На самом деле, медузы очень красивы. Причудливые фонарики, люстры, зонтики со щупальцами. И все это полупрозрачные, окрашенные нежнейшими голубыми, лиловыми, бурыми и розовыми красками живые тела. Медуз можно назвать самыми жидкими обитателями Земли. Они содержат в себе воды больше, чем все другие животные, — 90%. Для сравнения: тело человека состоит из воды только на 70%. Это двухслойные животные, их тело состоит из двух клеточных слоев: наружного — эктодермы и внутреннего — энтодермы. Энтодерма образует кишечную полость, которая сообщается с окружающей средой через ротовое отверстие. Клетки эктодермы выполняют защитную и двигательную функции. В эктодерме имеются особые стрекательные клетки, служащие для защиты и нападения. Клетки энтодермы высти­лают кишечную полость и выполняют пищевари­тельную функцию. Пространство между слоями называется мезоглея – это студенистое вещество. Вокруг рта по краям купола располагаются щупальца, которые участвуют в процессе еды и охоты и помогают медузе плавать. (Приложение №3 рис.1) На щупальцах имеются маленькие присоски и стрекательные клетки. Это капсулы, наполненные ядом, внутри которых закручена в спираль длинная нить, а снаружи торчит маленький чувствительный волосок. Чуть тронь его, нить выворачивается из капсулы и втыкается в жертву. Так медузы охотятся. Яд обезвреживает и парализует добычу. Медузы — хищники, их пища — рачки, мальки, мелкие рыбки, икра. (Приложение №3 рис.12)

Нервная система медуз достаточно сложная. Кроме общего подкожного нервного сплетения по краю зонтика наблюдается сплошное нервное кольцо. Глаза медуз, а их 24, простые, различают свет и тень. Органы равновесия — статоцисты медуз считают не только органами равновесия, но и приспособлениями, стимулирующими сократительные движения краев зонтика: если вырезать у медузы все статоцисты, то она перестанет двигаться. Медузы плавают в толще воды с помощью реактивного способа передвижения. Медуза наполняет кишечную полость водой и с силой выталкивает ее, что создает толчок для передвижения вперед. Данный механизм передвижения похож на механизм работы реактивного двигателя. 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. (1,5)

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! (4)

в) Размножение медуз

Сцифоидные медузы — раздельнополые. Из половых желез мужские и женские половые клетки попадают в воду, где происходит оплодотворение. Из оплодотворенного яйца развивается личинка, которая плавает, а потом оседает на дно и превращается в крохотный полип. Он делится, образуя стопку маленьких медуз. Одна за другой медузы отрываются и переходят к самостоятельному существованию. (Приложение №4 рис1.) (5)

2. Медузы — гиганты. Рекордсмен книги Гиннесса.

Как сообщает широко известный справочник «Рекорды Гиннесса», цианея — это самое крупное кишечнополостное животное на планете.

В 1870 году гигантская арктическая медуза — арктическая цианея — была вынесена волнами на берег в заливе Массачусетс (США) из Северной Атлантики. Диаметр ее колокола составлял 2,28 м, а щупальца имели длину 36,5 м!

Обитает она в северных частях Атлантического и Тихого океанов: от южного побережья Новой Англии до Ледовитого океана; от берегов Франции до севера России; в Балтийском море; от Аляски до залива Пыодженд-Саунд, Японии и Китая. В странах Западной Европы за цианеей утвердилась дурная слава. Многие специалисты считают ее крайне ядовитой. Американский специалист в области морских биотоксинов Брюс Холстед включил это животное в свою книгу «Опасные морские животные». Может быть, экземпляры из Атлантики действительно обладают сильнодействующим ядом, но те, которые обитают в наших морях — Белом, Балтийском, в морях Дальнего Востока, вовсе не так страшны. По свидетельству авторитетного отечественного ученого Д. Наумова, патогенное действие токсина цианеи ничтожно. Он может вызвать лишь легкое покраснение кожи и непродолжительный слабый зуд.

Возникает вопрос, правдоподобен ли тогда рассказ Артура Конан Дойла «Львиная грива», который он написал под впечатлением беседы со своим другом, известным английским зоологом Р. Ланкастером? (В рассказе, как известно, цианея убивает своим ядом учителя Маркферсона.) Скорее всего, нет. Достоверные случаи гибели людей в результате контакта с цианеей пока не отмечались. Так что вывод о том, что яд этой медузы «особенно силен и может быть смертелен для человека», пока не нашел подтверждения. (2)

(Приложение № 4 рис.2, Приложение №5 рис.1)

3.Опасные медузы

а) На горизонте «португальский кораблик»

Физалия получила свое название по имени доктора Мари Физаликс, которая открыла ее и описала. Обитает это странное существо на границе воды и воздуха.

Над поверхностью моря хорошо виден возвышающийся ярко окрашенный воздушный пузырь, отливающий голубым, фиолетовым, местами ярко-красным цветами. Гонимый попутным ветром, этот цветастый шар, словно парусное судно, перемещается на большие расстояния. Небезынтересно отметить, что пузырь физалии представляет собой еще и сложный гидростатический аппарат, который в зависимости от условий изменяет свой удельный вес. Стоит усилиться волнению, как из пузыря немедленно удаляется излишек газа, и физалия идет на погружение. Как только море утихает, особые железистые клетки заполняют опустевшие емкости газом, и животное всплывает на поверхность, сверкая своими удивительно яркими красками. Именно эта окраска послужила причиной, по которой физалию назвали «португальским линейным корабликом» . Известно, что в Средневековье португальцы раскрашивали свои каравеллы во все цвета радуги.

В воде под пузырем расположены полипы, имеющие форму бутылки и обращенные ротовыми отверстиями вниз. Каждый такой полип снабжен длинным щупальцем — арканчиком, по всей длине усаженным особыми поражающими жертву стрекательными клетками. Воздушный пузырь достигает в длину 30 см, а арканчики вытягиваются вглубь до 30 м. Яд физалий нервнопаралитический. В апреле 2008 года от укуса синофоры погиб человек. Милиционер из Москвы отдыхал в Хургаде (Египет) и получил сильный ожог, купаясь в море. Не доходя до гостиницы, у потерпевшего развился тяжелый сердечный приступ и он впал в кому. Врачи Египта и России делали всё возможное, но горе-пловец скончался, не выходя из комы. И это не единственный случай… Ведь яд «португальского кораблика» по своему действию напоминает яд кобры, и ослабленный организм может не вынести такого удара.

Прикасаясь к телу человека, щупальца сифонофоры сильно обжигают, пострадавший ощущает острую боль, может потерять сознание и утонуть. (3) Физалия обитает в тропической части Атлантики, к северу заходит до залива Фанди, Гебридских островов и в Средиземное море. (Приложение №5 рис.2,3,4) (

б) Невидимый убийца

Пламя Второй мировой войны четвертый год полыхало над Тихим океаном. Тонули развороченные торпедами корабли. Падали в море, оставляя дымный шлейф, самолеты. Бесследно исчезали в волнах пораженные пулями люди.

И вдруг у обеих воюющих держав — США и Японии — неожиданно появился общий враг. Он повергал в ужас солдат, матросов и офицеров.

Спасавшиеся с тонущих кораблей и подбитых самолетов люди оказывались в воде. Время от времени кто-то из плавающих вдруг дико вскрикивал и тут же скрывался под волнами. Оставшиеся в живых очевидцы клялись, что часто в районе трагедии не было акул, жертвами которых становились несчастные в других случаях. Долгое время причина смерти людей оставалась абсолютной загадкой. На извлеченных телах отсутствовали раны, только кое-где наблюдались красные полосы, как будто от удара плетью. Наконец, после долгих поисков австралийский зоолог Сауткотт нашел таинственного убийцу. Им оказалась кубомедуза хиронекс, или «морская оса» (Chironex fleckeri). В 1944 году только у берегов Зеленого континента было официально зарегистрировано 100 смертельных случаев, виновницей которых была эта медуза.

Кстати, и сегодня австралийцы боятся ее больше, чем акул. Страх полностью оправдан. Это самое ядовитое существо, обитающее в Мировом океане. Яда одной медузы хватит, чтобы убить 60 человек! Врачи считают, что боль от «ожога» этого животного превосходит любую другую, какая только выпадает на долю человека.

Внешне «морская оса» выглядит вполне безобидно. У этого создания прозрачное колоколообразное тело размером с футбольный мяч похожее на округлый куб. От нижних углов куба отходят четыре толстые «руки», которые делятся на несколько «пальцев». Они заканчиваются тонкими голубоватыми или красноватыми щупальцами длиной 4,5 м. Обычно бывает около 60 щупалец. В них-то и заключается главная опасность. «Морская оса» способна развивать скорость до двух миль в час! Она может вынырнуть из глубины, догнать плывущего человека, «обжечь» его и скрыться. Именно поэтому неожиданная смерть людей в воде долгое время оставалась неразгаданной. Химический состав яда хиронекса до конца не изучен. Он очень стоек и долго сохраняется даже в погибших медузах.

Наиболее распространена «морская оса» в водах Австралии. Медуза обычно держится в затемненных местах прибрежной полосы, поэтому ее прозрачное тело трудно заметить даже человеку с хорошим зрением.

Нечаянно задевший «осу» человек буквально сразу чувствует жгучую боль, которая в течение двух-трех минут становится настолько сильной, что он теряет сознание и тонет. Никакое другое животное на земном шаре не вырабатывает яда, способного убить за такое короткое время. Смерть от «ожога» этой убийцы может наступить в течение 30 секунд. Если удавалось сразу вытащить из воды натолкнувшегося на медузу, то у него обычно отмечался слабеющий пульс и затрудненное дыхание. И конец всегда был одинаков. При вскрытии оказывалось, что дыхательные пути забиты пенистой слизью, у некоторых пострадавших обнаруживали кровоизлияние в мозг. Причиной смерти специалисты считают болевой шок и расстройство дыхания.

В 1971 году австралийские ученые получили противоядие от «морской осы» из крови овцы, которой ввели несмертельную дозу яда. Сегодня в прибрежных районах Северной территории и Северного Квинсленда медики снабжаются этим противоядием. Если ввести его пострадавшему сразу же после «ожога», то оно очень эффективно: почти сразу нормализует дыхание и быстро снимает боль.

(Приложение №6 рис.1,2,3) (1)

в) «Поцелуй» гонионемы

«Где Австралия и где мы? Вот если бы у нас эти «осы» водились!» — может подумать читатель. Но, во-первых, все больше россиян путешествует по свету, а во-вторых, и у нас есть нечто подобное. Это маленькая медуза гонионема, она же «крестовик». Это самое опасное животное наших морей. Обитает она в водах Приморья, в умеренных широтах северной части Тихого океана, в Японском море, Амурском заливе, в Татарском проливе у берегов Южного Сахалина, в районе Курильских островов и Японии.

Тело медузы — уплощенный колокол диаметром всего с пятачок. На нем хорошо видны четыре крестообразно расположенные железы коричнево-красного цвета. По этому «кресту» гонионему легко отличить от других видов. Края мини-колокола обрамляют до 80 щупалец с присосками. Прикосновение их к коже воспринимается как ожог крапивой. Но не дай Бог вам так обжечься!

Кожа краснеет, покрывается мелкими белыми пузырьками. Через 15—20 минут начинаются мучения — ощущение удушья, боли в пояснице и суставах. Заболевание протекает тяжело, острый период обычно длится 4— 6 дней. Однако даже после выздоровления люди могут целый месяц страдать от боли.

Яд «крестовика» зачастую вызывает анафилаксию — повышенную чувствительность к повторному введению даже очень небольших доз того же токсина. Это значит, что уже вторая встреча с гонионемой может закончиться смертью!

Отравление ядом гонионемы бывает и массовым. В 1970 году в течение одного дня при купании в Амурском заливе от контакта с гонионемой пострадали 1360 купающихся, из них 116 в тяжелом состоянии попали в стационар.

В воде от гонионемы не так-то просто отделаться. Будто боясь упустить жертву, она крепко присасывается к телу.

(Приложение №7 рис.1,2) (2)

4. Использование медуз человеком

а) Кулинария

Тело медуз содержит много полезных веществ. Это и белки, жиры, углеводы, минеральные соли, витамины. Жители стран Дальнего Востока всегда любили экзотическую пищу. Используют в кулинарии медуз многие страны: Китай, Япония, Корея, Таиланд. Мясо медуз называют «хрустальным». Их варят, сушат, перетирают в порошок и неплохо на этом зарабатывают. В Китае медуз после удаления щупалец выдерживают в маринаде, превращая их в лепешку. Затем тонко нарезают, смешивают с овощами, зеленью, поливают соусом. Салат готов. Приятного аппетита. Сушеные медузы нарезают полосками и используют в салатах, а также варят, жарят с добавлением перца, корицы и мускатного ореха. И, конечно же , медузу можно просто пожарить.

А настоящей сенсацией японской кулинарии стало печенье Экура-чан, сделанное из главного врага рыбаков в Японском море, гигантской медузы. Исследователи превратили тело медузы в разрыхлитель для теста, который и используется при приготовлении этого необычного печенья. Он не имеет запаха и обладает немного горьковатым вкусом, но содержит полезные вещества: коллаген и минеральные соли. (Приложение № 8 рис.1-4) (3)

б) Медицина

В Таиланде, Корее, Китае и в Японии, яд медуз используют дл лечения трахеита, бронхита, снижения кровяного давления. Еще в средние века из медуз изготавливали слабительные и мочегонные средства. Из них изготавливают препараты против облысения и ожирения. Но лучше всего медузы помогают бороться со стрессом. Плавные неторопливые движения медуз успокаивают людей, хотя содержать медуз в аквариумах очень хлопотно и дорого. (Приложение № 9рис.1-10)

Сегодня ученые проводят множество исследований по использованию медуз в медицине. Новый эксперимент — извлекают из медуз полезное сырье — белок муцин, который представляет собой слизь и обладает антибактериальными свойствами. Ученые установили, что муцин из медуз сходен с муцином человека, и может заменить в промышленности муцин от свиней и коров, используемый в настоящее время в производстве лекарств, косметических средств, пищевых добавок и других продуктов.

Сенсация! В лаборатории Стамбульского университета у крольчихи родилось 8 крольчат, двое из которых в темноте светятся зеленым светом. Из ДНК светящейся медузы Aequorea victoria в эмбрионы кроликов был введен флуоресцентный белок. Затем эти эмбрионы были подсажены крольчихе. Согласно прогнозам ученых, самкам светящихся кроликов будут внедрять ген, который способен исправлять генетическое заболевание, а после этого будут получать молоко с содержанием лекарственного белка. Есть надежда, что эти лекарственные препараты помогут человечеству избавиться от многих страшных наследственных заболеваний. (Приложение 9 рис.11-5) (4)

г) Искусство

Это загадочное существо вызывает двоякое к себе отношение – это и боязнь, брезгливость, но и очарование разнообразием красок, грациозностью движения. А теперь давайте побываем на выставке художника Чжоу Фэна, имя которого в 2007 году вошло в список 25 лучших молодых китайских художников. Серия его картин «Летающие медузы и цветные мечты» поражает многообразием красок, а сам художник говорит, что такое количество цветов – это способ сделать работу привлекательной. Его выставки известны далеко за пределами его родины, он популярен и в США, Германии, Канаде, Бахрейне, ОАЭ. (Приложение № 10 рис.1-3)А вот в честь своего юбилея Хельсинский аквариум Sea Life открыл красочную выставку, на которой можно познакомиться с медузами, обитающими в разных морях и океанах мира. Движение медуз напоминает танец, сопровождающийся музыкой диско. (Приложение № 11 рис.1) (2)

д) Мода и дизайн

В последнее время стало модным держать медуз в аквариуме. Их плавные движения приносят умиротворение и успокаивают нервы, помогают бороться со стрессом. Плавные, неторопливые движения медуз успокаивают людей, но содержание медуз является занятием недешевым и хлопотным. Подводный мир и медузы вдохновляли не только художников или писателей, дизайнеры тоже приложили руки к медузной тематике. Именно они вдохновили дизайнера Roxy Russell создать серию оригинальных светильников-медуз под названием Jellyfish Lamps. Медузы также вдохновили и художника Джозефа Ву (Joseph Wu), его инсталляция с названием Jelly Swarm установлена в одном из павильонов Аквариума города Ванкувера. Инсталляция представляет собой огромный рой искусственных медуз, сделанных в технике оригами. Во время своей работы медузы меняют цвет. Причем, делает она это в интерактивном режиме.

А если вы хотите иметь аквариум с медузами, но вам некогда за ними ухаживать? На такой случай умельцы создали электронных медуз. Этот аквариум с электронными медузами может быть использован как ночник, релаксант, ну или предмет красивого интерьера. (Приложение № 11 рис.2 – 7) (4)

II Практическая часть

1. Анкетирование

Перед тем, как начать изучение медуз Черного моря, я провел анкетирование среди своих сверстников, чтобы узнать, а что же им известно об этих удивительных животных. В опросе участвовало 75 человек.

Анкета:

1. Видели Вы медуз в природе?

2. Вас когда-нибудь жалила медуза?

3. Медузы — это полезные животные?

4. Как Вы думаете, используют ли медуз в медицине?

5. Считаете ли Вы достаточными свои знания о медузах ?

6. Хотели бы Вы расширить свои знания о медузах?

По результатам опроса я составил таблицу и график.

На графике мы видим, что многие ребята видели медуз, но лишь некоторых жалили эти хищницы. Большинство ребят считают медуз полезными животными, и думают, что их используют в медицине. Немногие считают свои знания о медузах достаточными, поэтому большинство сверстников желают расширить свои познания об этих удивительных животных. Такие результаты еще более мотивировали меня на изучение медуз. Приложение 12 график № 1

2. Медузы Черного моря

Как я уже сказал, каждый год мы семьей ездим отдыхать на Черное море. Любимым занятием для меня стало наблюдение за медузами. В результате таких наблюдений, я определил, что в Черном море обитают 2 вида медуз: Аурелия и Корнерот.

Самая распространенная медуза Черного моря — аурелия или просто – ушастая медуза. Этих полупрозрачных красавиц довольно много, порой ранним утром или после шторма их тела прибивает к прибрежной зоне, и многие туристы могут разглядеть их во всей красе. Ушастая медуза имеет плоский зонтик, который достигает в диаметре не более 20см. Словно бахромой, края зонтика окружены тонкими нитями щупальцами, свисающими вниз. Такое смешное название медуза получила за счет особой формы строения четырехугольного ротового отверстия, которое расположено в центре купола. Ротовая полость окружена четырьмя крупными ротовыми полостями, которые немного вытянуты и по форме очень смахивают на ослиные уши.

Для человека эта медуза не опасна, но причинить некоторый дискомфорт вполне может. После прикосновения щупалец, оснащенных стрекательными клетками, с кожей, человек чувствует легкий ожог, подобный крапивному, и пораженный участок начинает пощипывать. Кожное раздражение проходит не сразу, лишь спустя 20 – 30 минут после встречи с медузой. Яда в стрекательных клетках этих малюток не достаточно, чтобы парализовать или уж тем более убить человека, но массовое скопление этих красавиц вполне может напугать даже самого опытного пловца. (Приложение № 13 рис. 1,2) (3)

Более крупная медуза Корнерот, тоже не опасна. Ее отличительной чертой является отсутствие краевых щупалец. Края ротового отверстия вытянутые, ротовые лопасти, выглядят как множество складок, более похожих на пышный подъюбник. Однако на концах ротовых лопастей кладки отсутствуют, они обрамлены своеобразными выростами, похожими на паутинки или корешки какого-то растения. Эта особенность строения и дала название медузе – корнерот. Корнеротые медузы Черного моря порой вырастают до рекордных размеров своего вида – размер зонтика до полуметра, но таких «гигантов» здесь не так много. Если решитесь прикоснуться к этой медузе, то будьте предельно осторожны и остерегайтесь их щупалец, прячущихся под куполом. В своих стрекательных клетках корнерот содержит достаточно сильный токсический пептид — ризостомин, который может вызвать сильные болевые ощущения сродни ожогу. Встреча с такой особо боевой медузой может оказаться не самой приятной в вашей жизни. Раздражение после обмена медузовыми рукопожатиями проходит довольно долго, в месте контакта появляются: краснота, зуд и небольшие волдыри. (Приложение №13 рис.3,4) (2)

3) Беседа с врачом об использовании медуз.

Медузы в Черном море появляются в августе и сентябре. Вода в это время очень теплая, особенно у берегов. Мы отдыхали в конце августа. Однажды, после шторма, я видел буквально нашествие медуз на галечном пляже в Анапе. Мы вначале даже не поняли, что творится с водой — она серебрилась на солнце и была какой-то необычной. А когда ближе подошли, то увидели, что медуз видимо-невидимо! Они были самых разных размеров — от малюсеньких до довольно крупных. Они пронизывали толщу воды. (Приложение № 14 рис.1)

Многие отдыхающие собирали медуз и носили в медицинский пункт, расположенный на пляже, и складывали их в ведра. Нам стало интересно, зачем они это делают. Я вместе с мамой подошел к врачу, чтобы найти ответ на интересовавший нас вопрос. Доктор любезно нас выслушала и рассказала очень интересную историю. Еще в начале ее врачебной деятельности, к ней однажды на прием пришел пожилой мужчина. У него было много жалоб, но он похвастался, что, несмотря на свой возраст, абсолютно не жалуется на боль в суставах. Мужчина поведал, что он — старый рыбак, и это увлечение семейное. Давно, от своего деда он получил рецепт изготовления лекарства для лечения суставов. И этим рецептом он поделился с врачом. Для изготовления лекарства необходимы медузы, которые заливаются спиртом и получается лечебная настойка. Яд медузы корнерота и аурелии имеют щелочную среду. Боль в суставах вызывает накопившаяся там молочная кислота. Поэтому при растирании суставов настойка нейтрализует молочную кислоту и убирает боль. Кроме того, она еще обладает и противовоспалительными свойствами. Врач собирает медуз, делает настойку и помогает больным, страдающим воспалением суставов. И, конечно же, ее главные пациенты — это рыбаки. (Приложение № 14 рис.2-6)

4) Химические реакции.

Я решил убедиться в том, что действительно щелочь нейтрализует кислоту. Для этого, я обратился к учителю химии – Дудоровой Милане Валерьевне. Впервые в жизни я провел химическую реакцию. Определить среду мне помог индикатор — лакмус. При добавлении лакмуса в щелочь я получил синюю окраску .При добавлении в кислоту — я получил красную окраску. После соединения щелочи и кислоты получилась нейтральная среда, поэтому мы получили бледно-фиолетовую окраску. Приблизительно тоже самое и происходит в коленном суставе при лечении настойкой из медузы. Молочная кислота нейтрализуется и боль исчезает.

(Приложение №15 рис. 1-14)

IV заключение

Отпуск приближался к завершению. Очень не хотелось расставаться с морем. Ведь каждый прожитый день нас чем-то удивлял. Это и шум морского прибоя, и огромные волны, рассекающиеся об громадные валуны, закат и восход солнца, и крики чаек, и раковины моллюсков, «рассыпанные» по берегу. Море хранит в себе множество тайн и загадок. И одной из таких удивительных загадок – является мир медуз. Но, несмотря на грусть расставания с морем, мне было, одновременно и радостно, потому, что я смог прикоснуться к этому чудесному миру. Я много наблюдал за медузами, брал их в руки. И, что самое интересное, меня ни разу не жалила медуза. А, вернувшись, домой, я начал изучать все, что касается жизни этих замечательных животных.

В результате написания работы я пришел к следующим выводам.

Выводы:

— в Черном море обитают 2 вида медуз: корнерот и аурелия, и опасность для человека представляет только медуза корнерот;

— их используют в кулинарии;

— они вдохновляют художников и дизайнеров на создание произведений искусства;

— медуз используют в медицине;

— ученые проводят множество новых исследований и экспериментов по получению лекарственных препаратов для лечения тяжелых наследственных заболеваний;

Список литературы

1. Аристова В.В., Гальперштейн и др. «Моя самая первая энциклопедия». Росмэн-пресс, 2006 г.;

2. Бомон Э. «Животные рекордсмены». Махаон, 2008 г.;

3. Босье С. «Мифы и легенды народов мира». Махаон, 2007 г.;

4.Дольник С. В.Р. «Зоология. Атлас. Беспозвоночные животные». Просвещение, 2005 г.;

5.Дольник В.Р. «Зоология. Беспозвоночные. Учебник 7 класс». АСТ 2009 г.

— www.ru.wikipedia.org

— www.decopro.ru

— www.obychnogo.net

— www.tana.ucoz.ru

— www.potomy.ru

Приложение № 1

рис.1

рис.2

рис.3

Приложение №2

рис.1

рис.2

Приложение №3

рис.1

рис.2

Приложение №4

рис.1

рис.2

Приложение №5

рис. 1

рис.2

рис.3

рис.4

Приложение № 6

рис.1

рис.2

рис.3

Приложение № 7

рис.1

рис.2

Приложение № 8

рис.1

рис.2

рис.3

рис.4

Приложение №9

рис.1

рис.2

рис.3

рис.4

рис.5

рис.6

рис.7

рис.8

рис.9

Рис.10

Рис.11

Рис.12

Рис.13

Рис.1

Приложение № 10

рис.1

рис.2

рис.3

Рис.4

Приложение № 11

рис.1

рис.2

рис.3

рис.4

рис.5

рис.6

Рис.7

Приложение № 12

график №1

Приложение №13

Рис. 1

Рис.3

Рис.4

Рис.2

Приложение №14

Рис.1

Рис.2

Рис.3

Рис.4

Рис.5

Рис.6

Приложение 15

рис.1

рис.2

рис.3

рис.4

рис.5

рис.6

рис.7

рис.7

рис.8

рис.9

рис.10

рис.11

рис.12

рис.13

рис.14

Просмотров работы: 3911

Перевернутая медуза • Вероника Самоцкая • Научная картинка дня на «Элементах» • Биология

При слове «медуза» в нашем воображении обычно возникает образ нежного существа, плавающего в толще воды, — дисковидного, как, например, аурелия, или грибовидного с длинными нитями-щупальцами, как цианея. Если только вы не парашютист и не представляете первым же делом вытяжной парашют. Но даже и такая медуза, когда раскрывается, «смотрит» куполом вверх.

А бывают медузы, которые умеют, но «не любят» плавать. Они переворачиваются кверху вниз и плывут на дно, прижимаются к нему куполом и продолжают активно «плыть», нагнетая на себя воду. Например, так делают красивые медузы из рода с греческим названием Cassiopea, в частности красочная средиземноморская Cassiopea andromeda (на фото). По-английски они так и называются «upside-down jellyfish» («перевернутые медузы»), но есть и менее поэтичный вариант — «сидячие». Английское название гораздо лучше отражает суть с биологической точки зрения, ведь сидячие животные — это, скорее, те, что прикрепились к субстрату, как сидячие медузы люцернарии (например, Lucernaria janetae), держатся за дно специальной ножкой и вообще как медузы не выглядят. А кассиопея все-таки просто «упирается» в дно и вполне себе поплывет, если ее перевернуть, правда вскоре снова опустится в привычное положение. Этих медуз очень любят содержать в аквариумах, и интернет полнится многочисленными видео про то, как смешно кассиопеи «плавают».

Обитают кассиопеи в теплых водах по всему миру, живут в мелких заводях, каналах, мангровых болотах и других подобных местообитаниях. Вместо того чтобы плавать в толще воды, собирая щупальцами зазевавшийся планктон, кассиопеи, прижавшись ко дну, активно пропускают через себя воду, щупальцами выцепляя из нее мелких животных, которых подтаскивают ко рту и поедают. Стрекательными клетками эти медузы тоже не обделены и хоть и не сильно, но могут «ужалить» и человека. Кстати, стрекательные клетки кассиопея выпускает в виде облачка полупрозрачной слизи, так что взбалтывать воду ластами при погружении рядом с этими медузами крайне не рекомендуется. Зато этой особенностью пользуются менее грозные обитатели дна, чтобы получить защиту от хищников. Например, среди щупалец кассиопей любят прятаться креветки, которые, в свою очередь, очищают медуз от паразитов.

Еще одна интересная особенность кассиопей заключается в том, что они умеют фотосинтезировать. Только не за счет захваченных хлоропластов, как некоторые виды моллюсков, а, скорее, как кораллы — за счет симбиоза с зооксантеллами (Zooxanthellae), одноклеточными организмами из группы динофлагеллят, которые живут в тканях медуз. Так что кассиопеям важно получать большое количество солнечного света для своих симбионтов.

Фото с сайта ilgiornaledeimarinai.it.

Вероника Самоцкая

Медуза — Переиздание Википедии // WIKI 2

Водные беспозвоночные с мягким телом

Медуза и Морские желе — это неофициальные общеупотребительные названия, данные фазе медузы некоторых студенистых представителей подтипа Medusozoa, основной части типа Cnidaria. Медузы — это в основном свободно плавающие морские животные с колокольчиками в форме зонтиков и висящими на них щупальцами, хотя некоторые из них прикреплены к морскому дну стеблями, а не мобильны.Колокол может пульсировать, обеспечивая толчок для высокоэффективного передвижения. Щупальца вооружены стрекательными клетками и могут использоваться для захвата добычи и защиты от хищников. У медуз сложный жизненный цикл; Медуза, как правило, находится в половой фазе, в ходе которой образуются личинки планулы, которые широко разлетаются и переходят в фазу малоподвижного полипа до достижения половой зрелости.

Медузы водятся по всему миру, от поверхностных вод до морских глубин. Сцифоиды («настоящие медузы») исключительно морские, но некоторые гидрозои с похожим внешним видом обитают в пресной воде.Крупные, часто красочные медузы распространены в прибрежных зонах по всему миру. Медузы большинства видов быстро растут и созревают в течение нескольких месяцев, а затем умирают вскоре после размножения, но стадия полипа, прикрепленная к морскому дну, может быть гораздо более долгоживущей. Медузы существуют по крайней мере 500 миллионов лет, ^[1] и, возможно, 700 миллионов или более лет, что делает их старейшей группой мультиорганных животных. ^[2]

Медузы едят люди в некоторых культурах.Они считаются деликатесом в некоторых азиатских странах, где виды из отряда Rhizostomae прессуются и солятся для удаления излишков воды. Австралийские исследователи описали их как «идеальную пищу», устойчивую и богатую белком, но с относительно низким содержанием энергии. ^[3]

Они также используются в исследованиях, где зеленый флуоресцентный белок, используемый некоторыми видами для вызова биолюминесценции, был адаптирован в качестве флуоресцентного маркера для генов, встроенных в другие клетки или организмы.

Жалящие клетки, используемые медузами для подчинения своей добычи, могут нанести вред людям. Ежегодно тысячи пловцов подвергаются ужаливаниям с последствиями, варьирующимися от легкого дискомфорта до серьезных травм или даже смерти; маленькие коробчатые медузы ответственны за многие из этих смертей. При благоприятных условиях медузы могут образовывать огромные стаи, которые могут быть причиной повреждения рыболовных снастей из-за заполнения рыболовных сетей, а иногда и засорения систем охлаждения электростанций и опреснительных установок, которые забирают воду из моря.

Энциклопедия YouTube

• 1/5

  Просмотры:

  733405

  8 680 831

  15 798

  789 527

  1640 040

• Все о медузах для детей: Медузы для детей — Бесплатная школа

• Как жалит медуза? — Неоша С Кашеф

• Как выжить в стае коробчатых медуз

• Медузы — самые странные животные в океане?

Содержание

Имена

Название «медуза», используемое с 1796 г., ^[4] традиционно применялось к медузам и всем подобным животным, включая гребневиков (гребневики, другой тип). ^{[5] [6]} Термин желе или морские желе появился недавно, он был введен в общественных аквариумах с целью избежать использования слова «рыба» в его современном значении, обозначающем животное с позвоночник, хотя моллюски, каракатицы и морские звезды также не являются позвоночными. ^{[7] [8]} В научной литературе термины «желе» и «медуза» используются как синонимы. ^{[9] [10]} Многие источники называют «настоящими медузами» только сцифозов. ^[11]

Группа медуз называется «привкус». ^[12]

Сопоставление с таксономическими группами

Филогения

Определение

Термин «медуза» в широком смысле соответствует medusae, ^[4] , то есть стадии жизненного цикла Medusozoa. Американский биолог-эволюционист Полин Картрайт дает следующее общее определение:

Как правило, у медузозойных книдарий есть пелагическая, хищная стадия медузы в их жизненном цикле; staurozoans — исключение [поскольку их преследуют]. ^[13]

Словарь Мерриама-Вебстера определяет медузу следующим образом:

Свободноплавающий морской кишечнополостный, воспроизводящая половым путем форма гидрозоа или сцифозоя, с почти прозрачным блюдцеобразным телом и расширяемыми краевыми щупальцами, усеянными жалящими клетками. ^[14]

Учитывая, что медузы — это общее название, их сопоставление с биологическими группами неточно. Некоторые авторитеты назвали гребенчатые желе ^[15] и некоторые сальпы ^[15] медузами, хотя другие утверждают, что ни одна из них не является медузой, что, по их мнению, должно быть ограничено определенными группами медузоа. ^{[16] [17]}

Клады немедузозояновых, называемые медузами некоторыми, но не всеми авторитетами (в каждом случае приводятся как согласные, так и несогласные цитаты) обозначены « ??? » на следующем кладограмма животного мира:

Медуза медузой

Медузы не являются кладой, так как они включают большую часть Medusozoa, за исключением некоторых Hydrozoa. ^{[18] [19]} Группы медузозоидов, включенные властями, указаны на следующем филогенетическом дереве наличием цитат.Названия включенных медуз, по возможности на английском языке, выделены жирным шрифтом; наличие названного и процитированного примера указывает на то, что по крайней мере этот вид в своей группе был назван медузой.

Таксономия

Подтип Medusozoa включает всех книдарий со стадией медузы в их жизненном цикле. Основной цикл — яйцо, личинка планулы, полип, медуза, причем медуза является половым этапом. Стадия полипа иногда теряется вторично. Подтип включает основные таксоны, Scyphozoa (большие медузы), Cubozoa (коробчатые медузы) и Hydrozoa (маленькие медузы), и исключает Anthozoa (кораллы и морские анемоны). ^[24] Это говорит о том, что форма медузы возникла после полипов. ^[25] Медузоиды обладают четырехмерной симметрией, состоящей из четырех или кратных четырех частей. ^[24]

Четыре основных класса средиземноморских Cnidaria:

• Scyphozoa иногда называют настоящими медузами, хотя они не более настоящие медузы, чем другие перечисленные здесь. У них тетрарадиальная симметрия. У большинства есть щупальца вокруг внешнего края чашеобразного колокола и длинные оральные ручки вокруг рта в центре субумбреллы. ^[24]
• Кубозоа (коробчатая медуза) имеют (округлый) коробчатый колокол, а их веларий помогает им быстрее плавать. Коробчатая медуза может быть более родственной сцифозойной медузой, чем любая из них с Hydrozoa. ^[25]
• Hydrozoa medusae также имеют тетрадиальную симметрию, почти всегда имеют велум (диафрагму, используемую при плавании), прикрепленную непосредственно к краю раструба, не имеют ротовых плеч, но имеют гораздо меньшую центральную стеблеобразную структуру, рукоятку, с конечным ртом. отверстия, и отличаются отсутствием клеток в мезоглее.Гидрозоа отличаются большим разнообразием образа жизни; некоторые виды сохраняют форму полипа на протяжении всей своей жизни и вообще не образуют медузы (например, гидра, которая, следовательно, не считается медузой), а некоторые являются полностью медузными и не имеют формы полипа. ^[24]
• Staurozoa (стебельчатая медуза) характеризуется формой медузы, которая обычно сидячая, ориентирована вверх ногами и со стеблем, выходящим из вершины «чашечки» (колокольчик), которая прикрепляется к субстрату. По крайней мере, у некоторых Staurozoa также есть форма полипа, которая чередуется с медузоидной частью жизненного цикла.До недавнего времени Staurozoa относились к Scyphozoa. ^[24]

Существует более 200 видов Scyphozoa, около 50 видов Staurozoa, около 20 видов Cubozoa, а Hydrozoa включает около 1000–1500 видов, производящих медузы, но гораздо больше видов, которые этого не делают. ^{[26] [27]}

История окаменелостей

Поскольку у медуз нет твердых частей, окаменелости встречаются редко.Самые старые сцифоиды конуляриид появились между 635 и 577 млн ​​лет назад в неопротерозое формации Лантьян в Китае; другие найдены в самых молодых эдиакарских породах формации Таменго в Бразилии, ок. 505 млн лет назад, вплоть до триаса. Кубозои и гидрозои появились в кембрии формации Марджум в штате Юта, США, ок. 540 млн лет назад ^[28]

Анатомия

Маркированное поперечное сечение медузы

Главная особенность настоящей медузы — колокольчик в форме зонтика.Это полая структура, состоящая из массы прозрачного желеобразного вещества, известного как мезоглея, которая образует гидростатический скелет животного. ^[24] На 95% или более мезоглеея состоит из воды, ^[29] , но она также содержит коллаген и другие волокнистые белки, а также блуждающие амебоциты, которые могут поглощать мусор и бактерии. Мезоглоя граничит с эпидермисом снаружи и гастродермисом изнутри. Край раструба часто делится на закругленные лепестки, известные как лепестки, которые позволяют колоколу изгибаться.В промежутках или нишах между лепестками свисают рудиментарные органы чувств, известные как рапалия, а на краю колокольчика часто видны щупальца. ^[24]

Анатомия сцифозной медузы

На нижней стороне колокола находится рукоять, похожая на стебель структура, свисающая из центра, с ртом, который также выполняет функцию ануса, на его конце. Часто к манубриуму присоединены четыре ротовые руки, уходящие в воду внизу. ^[30] Рот открывается в желудочно-сосудистую полость, где происходит пищеварение и всасываются питательные вещества.Он разделен четырьмя толстыми перегородками на центральный желудок и четыре желудочных кармана. Четыре пары гонад прикреплены к перегородкам, а рядом с ними четыре перегородочные воронки открываются наружу, возможно, обеспечивая хорошую оксигенацию гонад. Возле свободных краев перегородок желудочные нити заходят в полость желудка; они вооружены нематоцистами и клетками, продуцирующими ферменты, и играют роль в подавлении и переваривании добычи. У некоторых сцифозов полость желудка соединяется с радиальными каналами, которые сильно разветвляются и могут присоединяться к маргинальному кольцевому каналу.Реснички в этих каналах распространяют жидкость в правильном направлении. ^[24]

Коробчатая медуза во многом похожа по строению. У него квадратный колокольчик в виде коробки. С каждого из четырех нижних углов свисает короткий педалиум или стебель. К каждой педали прикреплены одно или несколько длинных тонких щупалец. ^[31] Обод колокола загнут внутрь, образуя полку, известную как велариум, которая ограничивает апертуру колокола и создает мощную струю, когда колокольчик пульсирует, позволяя коробчатой ​​медузе плавать быстрее, чем настоящая медуза. ^[24] Hydrozoans также похожи, обычно только с четырьмя щупальцами на краю колокола, хотя многие Hydrozoans являются колониальными и могут не иметь свободно живущей медузальной стадии. У некоторых видов образуется неотрывная почка, известная как гонофор, которая содержит гонаду, но не имеет многих других медузальных функций, таких как щупальца и рапалия. ^[24] Стебли медузы прикреплены к твердой поверхности базальным диском и напоминают полип, ротовой конец которого частично превратился в медузу с лопастями, несущими щупальца, и центральной рукоятью с четырехгранным ртом. ^[24]

Большинство медуз не имеют специализированных систем осморегуляции, дыхания и кровообращения, а также центральной нервной системы. Нематоцисты, доставляющие укус, расположены в основном на щупальцах; У настоящих медуз они также есть вокруг рта и живота. ^[32] Медузам не нужна дыхательная система, потому что через эпидермис диффундирует достаточное количество кислорода. У них ограниченный контроль над своими движениями, но они могут ориентироваться с помощью пульсаций колоколообразного тела; некоторые виды большую часть времени занимаются активным плаванием, тогда как другие в основном дрейфуют. ^[33] Ропалии содержат рудиментарные органы чувств, способные улавливать свет, водные колебания, запах и ориентацию. ^[24] Рыхлая сеть нервов, называемая «нервной сетью», расположена в эпидермисе. ^{[34] [35]} Хотя традиционно считается, что у них нет центральной нервной системы, концентрация нервной сети и ганглиозные структуры можно рассматривать как одну из них у большинства видов. ^[36] Медуза улавливает стимулы и передает импульсы как по нервной сети, так и вокруг кольцевого нервного кольца другим нервным клеткам.Ропалиальные ганглии содержат нейроны-водители ритма, которые контролируют скорость и направление плавания. ^[24]

Ропалии многих видов медуз включают глазки, светочувствительные органы, способные отличать свет от темноты. Обычно это глазки пигментных пятен, часть клеток которых пигментирована. Ропалии подвешены на стеблях с тяжелыми кристаллами на одном конце, которые действуют как гироскопы, ориентируя взгляд в небо. Некоторые медузы смотрят вверх на полог мангровых зарослей, совершая ежедневную миграцию из мангровых болот в открытую лагуну, где они кормятся, и обратно. ^[2]

Коробчатые медузы обладают более развитым зрением, чем представители других групп. У каждого человека 24 глаза, два из которых способны видеть цвет, и четыре параллельные области обработки информации, которые участвуют в соревновании, ^[37] , предположительно, что делает их одним из немногих видов животных, которые имеют 360-градусный обзор своего тела. среда. ^[38]

Эволюция глаза медузы

Изучение эволюции глаз медузы является промежуточным звеном к лучшему пониманию того, как развивались зрительные системы на Земле. ^[39] Медузы обладают огромным разнообразием зрительных систем, начиная от пятен светочувствительных клеток, наблюдаемых в простых светочувствительных системах, до более сложных глаз, наблюдаемых у коробчатых медуз. ^[39] Основные темы исследования зрительной системы медуз (с упором на коробчатую медузу) включают: эволюцию зрения медузы от простых к сложным зрительным системам), морфологию глаз и молекулярные структуры коробчатых медуз (включая сравнение с глазами позвоночных). ), а также различные варианты использования зрения, включая поведение, ориентированное на выполнение задач, и нишевую специализацию.

Эволюция зрительных систем медуз

Экспериментальные доказательства светочувствительности и фоторецепции у книдарий появились еще в середине 1900-х годов, и с тех пор большое количество исследований охватило эволюцию зрительных систем у медуз. ^[40] Зрительные системы медуз варьируются от простых светочувствительных клеток до сложных глаз, формирующих изображение. Более древние зрительные системы включают в себя экстраокулярное зрение (зрение без глаз), которое включает в себя многочисленные рецепторы, предназначенные для выполнения одной функции.Более производные визуальные системы включают восприятие, которое способно к поведению, управляемому множеством задач.

Несмотря на отсутствие настоящего мозга, книдарийные медузы имеют «кольцевую» нервную систему, которая играет важную роль в моторной и сенсорной деятельности. Эта сеть нервов отвечает за сокращение и движение мышц и приводит к появлению светочувствительных структур. ^[39] У Cnidaria существует большое разнообразие систем, лежащих в основе светочувствительности. Фоточувствительные структуры варьируются от неспециализированных групп клеток до более «обычных» глаз, подобных глазам позвоночных. ^[40] Общие эволюционные шаги по развитию сложного зрения включают (от более древних к более производным состояниям): ненаправленное фоторецепция, направленная фоторецепция, зрение с низким разрешением и зрение с высоким разрешением. ^[39] Повышенная среда обитания и сложность задач благоприятствовали визуальным системам с высоким разрешением, обычным для производных книдарий, таких как коробчатая медуза. ^[39]

Базальные зрительные системы, наблюдаемые у различных книдарий, проявляют светочувствительность, характерную для одной задачи или поведения.Экстраокулярная фоторецепция (форма ненаправленной фоторецепции) — это основная форма светочувствительности, которая определяет различные формы поведения книдарийцев. Он может регулировать циркадный ритм (наблюдаемый у безглазых гидрозоидов) и другие действия, управляемые светом, в зависимости от интенсивности и спектра света. Экстраокулярная фоторецепция может дополнительно функционировать при положительном фототаксисе (у личинок планулы гидрозоа), ^[40] , а также при предотвращении вредных количеств УФ-излучения посредством отрицательного фототаксиса.Направленная фоторецепция (способность воспринимать направление падающего света) допускает более сложные фототактические реакции на свет и, вероятно, возникла за счет укладки мембран. ^[39] Результирующие поведенческие реакции могут варьироваться от управляемых событий нереста, приуроченных к лунному свету, до теневых реакций для потенциального избегания хищников. ^{[40] [41]} Световодное поведение наблюдается у многих сцифозов, включая обыкновенное лунное желе, Aurelia aurita , которое мигрирует в ответ на изменения окружающего света и положения на Солнце, даже если у них нет настоящих глаз. ^[40]

Зрительная система коробчатой ​​медузы с низким разрешением является более производной, чем направленная фоторецепция, и, таким образом, зрение коробчатой ​​медузы представляет собой основную форму истинного зрения, в котором несколько направленных фоторецепторов объединяются для создания первого изображения и пространственного разрешения. . Это отличается от зрения с высоким разрешением, которое наблюдается в камере или сложных глазах позвоночных и головоногих, которые полагаются на фокусирующую оптику. ^[40] Критически важно, что зрительные системы коробчатой ​​медузы отвечают за управление множеством задач или поведения, в отличие от менее производных зрительных систем у других медуз, которые направляют отдельные поведенческие функции.Эти поведения включают фототаксис, основанный на солнечном свете (положительный) или тени (отрицательный), избегание препятствий и контроль частоты пульса плавания. ^[42]

Коробчатые медузы обладают «собственными глазами» (как у позвоночных), которые позволяют им обитать в среде, недоступной для медуз меньшего происхождения. Фактически, они считаются единственным классом в кладе Medusozoa , поведение которого требует пространственного разрешения и подлинного зрения. ^[40] Однако линзы в их глазах более функционально подобны глазам-чашечкам, характерным для организмов с низким разрешением, и имеют очень небольшую способность к фокусировке или вообще не имеют ее. ^{[43] [42]} Отсутствие возможности фокусировки происходит из-за того, что фокусное расстояние превышает расстояние до сетчатки, что создает несфокусированные изображения и ограничивает пространственное разрешение. ^[40] Коробчатой ​​медузы по-прежнему достаточно визуальной системы для создания изображения, которое помогает в таких задачах, как избегание объектов.

Глаз коробчатой ​​медузы как микрокосм высокоразвитых зрительных систем

Глаза коробчатой ​​медузы — это зрительная система, которая сложна во многих отношениях.Эти сложности включают значительные различия в морфологии глаз коробчатых медуз (включая их задачи / характеристики поведения) и молекулярный состав их глаз, включая фоторецепторы, опсины, линзы и синапсы. ^[40] Сравнение этих атрибутов с более производными зрительными системами может позволить дальнейшее понимание того, как могла происходить эволюция более производных зрительных систем, и дает представление о том, как коробчатая медуза может играть роль в качестве эволюционной / развивающейся модель для всех зрительных систем. ^[44]

Обзор визуальных систем Box Jellyfish

Зрительные системы коробчатой ​​медузы разнообразны и сложны, они включают несколько фотосистем. ^[40] Вероятно, существуют значительные различия в визуальных свойствах между видами коробчатых медуз, учитывая значительные межвидовые морфологические и физиологические различия. Глаза, как правило, различаются по размеру и форме, а также по количеству рецепторов (включая опсины) и физиологии у разных видов коробмедуз. ^[40]

Коробчатая медуза имеет ряд сложных линзообразных глаз, которые похожи на глаза более производных многоклеточных организмов, таких как позвоночные. Их 24 глаза относятся к четырем различным морфологическим категориям. ^[45] Эти категории состоят из двух больших морфологически разных медиальных глаз (нижний и верхний глаз с линзами), содержащих сферические линзы, латеральной пары глаз с пигментной щелью и боковой пары глаз с пигментной ямкой. ^[42] Глаза расположены на рапалии (небольших сенсорных структурах), которые выполняют сенсорные функции коробчатой ​​медузы и возникают из полостей эксумбреллы (поверхности тела) на стороне колокольчиков медузы. ^[40] Два больших глаза расположены на средней линии клюшки и считаются сложными, поскольку содержат линзы. Четыре оставшихся глаза лежат по бокам по обе стороны от каждой рапалии и считаются простыми. Простые глаза выглядят как маленькие инвагинированные чашечки эпителия с развитой пигментацией. ^[46] Более крупный из сложных глаз содержит клеточную роговицу, образованную моноцилированным эпителием, клеточную линзу, гомогенную капсулу хрусталика, стекловидное тело с призматическими элементами и сетчатку из пигментированных клеток.Говорят, что меньший из сложных глаз немного менее сложен, поскольку у него нет капсулы, но в остальном он имеет ту же структуру, что и большой глаз. ^[46]

Коробчатые медузы имеют несколько фотосистем, которые включают разные наборы глаз. ^[40] Доказательства включают иммуноцитохимические и молекулярные данные, которые показывают различия фотопигмента между разными морфологическими типами глаз, и физиологические эксперименты, проведенные на медузах-коробочках, чтобы предположить различия в поведении между фотосистемами.Каждый отдельный тип глаз представляет собой фотосистемы, которые коллективно работают для управления визуально управляемым поведением. ^[40]

Глаза коробчатой ​​медузы в основном используют c-PRC (цилиарные фоторецепторные клетки), аналогичные глазам позвоночных. Эти клетки претерпевают каскады фототрансдукции (процесс поглощения света фоторецепторами), которые запускаются к-опсинами. ^[47] Доступные последовательности опсинов позволяют предположить, что существует два типа опсинов, которыми обладают все книдарии, включая древний филогенетический опсин и сестринский цилиарный опсин группы копсинов.Коробчатая медуза может иметь как реснички, так и книдопсы (книдарийные опсины), которые ранее не считались обнаруженными в одной и той же сетчатке. ^[40] Тем не менее, не совсем очевидно, обладают ли книдарии множественными опсинами, способными иметь различную спектральную чувствительность. ^[40]

Визуальные системы коробчатой ​​медузы в сравнении

Сравнительное исследование генетического и молекулярного состава глаз коробчатых медуз по сравнению с более производными глазами, наблюдаемыми у позвоночных и головоногих моллюсков, сосредоточено на: линзах и составе кристаллина, синапсах и генах Pax и их предполагаемых доказательствах наличия общих первичных (предковых) генов в эволюции глаза. ^[48]

Глаза коробчатой ​​медузы считаются эволюционной / развивающей моделью всех глаз, основанной на их эволюционном рекрутировании кристаллинов и генов Pax. ^[44] Исследования, проведенные на медузах-коробочках, включая Tripedalia cystophora , показали, что они обладают единственным геном Pax, PaxB. PaxB функционирует путем связывания с промоторами кристаллина и их активации. Гибридизация PaxB in situ приводила к экспрессии PaxB в хрусталике, сетчатке и статоцистах. ^[44] Эти результаты и отклонение предыдущей гипотезы о том, что Pax6 был наследственным геном Pax в глазах, привели к выводу, что PaxB был первичным геном в эволюции глаза, и что весьма вероятно, что глаза всех организмов имеют общие общий предок. ^[44]

Структура хрусталика коробчатой ​​медузы очень похожа на структуру хрусталика других организмов, но кристаллины отличаются как по функциям, так и по внешнему виду. ^[48] Слабые реакции наблюдались в сыворотках, и было очень слабое сходство последовательностей в кристаллинах между линзами позвоночных и беспозвоночных. ^[48] Это, вероятно, связано с различиями в белках с более низкой молекулярной массой и последующим отсутствием иммунологических реакций с антисыворотками, которые проявляются линзами других организмов. ^[48]

Все четыре детально исследованные зрительные системы видов коробчатых медуз ( Carybdea marsupialis, Chiropsalmus quadrumanus, Tamoya haplonema и Tripedalia cystophora ) имеют инвагинированные синапсы, но только в верхнем и нижнем глазных линзах. Различная плотность была обнаружена между верхней и нижней линзами, а также между видами. ^[45] Четыре типа химических синапсов были обнаружены внутри рапалии, которые могут помочь в понимании нейронной организации, включая: четкую однонаправленную, однонаправленную с плотным ядром, четкую двунаправленную и четкую двунаправленную с плотным ядром.Синапсы глаз с линзами могут быть полезны в качестве маркеров, чтобы узнать больше о нервной цепи в областях сетчатки коробчатой ​​медузы. ^[45]

Эволюция глаз коробчатой ​​медузы в ответ на воздействие окружающей среды

Основные адаптивные реакции на изменение окружающей среды, наблюдаемые в глазах коробчатой ​​медузы, включают скорость сужения зрачка в ответ на световую среду, а также настройку фоторецепторов и адаптацию линз, чтобы лучше реагировать на изменения между световой средой и темнотой.Интересно, что глаза некоторых видов коробмедуз, по-видимому, развили более сфокусированное зрение в соответствии с их средой обитания. ^[49]

Сокращение зрачков, по-видимому, развилось в ответ на изменение световой среды в экологических нишах трех видов коробмедуз ( Chironex eckeri, Chiropsella bronzie и Carukia barnesi ). Поведенческие исследования показывают, что более высокие темпы сокращения зрачков позволяют лучше избегать объектов, ^[49] , и на самом деле виды с более сложной средой обитания демонстрируют более высокие показатели. Ch. bronzie обитают на мелководных пляжах с низкой видимостью и очень небольшим количеством препятствий, поэтому более быстрое сужение зрачков в ответ на предметы в их среде не имеет значения. ок. barnesi и Ch. fleckeri обитают в более трехмерно сложных средах, таких как мангровые заросли с обилием естественных препятствий, где более быстрое сужение зрачков более адаптивно. ^[49] Поведенческие исследования подтверждают идею о том, что более высокая скорость сокращения зрачков помогает избегать препятствий, а также корректировать глубину в ответ на разную интенсивность света.

Адаптация света / темноты через зрачковые световые рефлексы — дополнительная форма эволюционного ответа на световую среду. Это связано с реакцией зрачка на изменение интенсивности света (обычно от солнечного света к темноте). В процессе адаптации к свету / темноте верхняя и нижняя линза глаза разных видов коробмедуз различаются по специфическим функциям. ^[42] Нижняя линза-глаза содержат пигментированные фоторецепторы и длинные пигментные клетки с темными пигментами, которые мигрируют при адаптации к свету / темноте, в то время как глаза верхней линзы играют концентрированную роль в направлении света и фототаксисе, учитывая, что они обращены вверх в направлении водная гладь (в сторону солнца или луны). ^[42] Верхняя линза Ch. bronzie не демонстрирует значительной оптической силы, в то время как Tr. cystophora (вид коробчатой ​​медузы, который, как правило, обитает в мангровых зарослях), делает. Способность использовать свет для визуального управления поведением не так важна для Ch. bronzie , как и для других видов, обитающих в среде с большим количеством препятствий. ^[42] Различия в поведении, управляемом визуально, служат доказательством того, что виды, которые имеют одинаковое количество и структуру глаз, могут проявлять различия в том, как они управляют поведением.

Самый большой и самый маленький

Медузы колеблются от примерно одного миллиметра по высоте и диаметру раструба, от ^[50] до почти 2 метров (6 + 1⁄2 футов) по высоте и диаметру; щупальца и части рта обычно выходят за пределы этого размера колокола. ^[24]

Самая маленькая медуза — это своеобразная ползучая медуза из родов Staurocladia и Eleutheria , у которых есть диски колокольчиков от 0,5 миллиметра (1⁄32 дюйма) до нескольких миллиметров в диаметре, с короткими щупальцами, которые выходят за пределы этого, которые эти медузы используют, чтобы перемещаться по поверхности водорослей или дну каменистых бассейнов; ^[50] Многие из этих крошечных ползучих медуз невозможно увидеть в поле без ручного объектива или микроскопа.Они могут воспроизводиться бесполым путем делением (разделением пополам). Другие очень маленькие медузы с колокольчиками около одного миллиметра — это гидромедузы многих видов, которые только что вышли из родительских полипов; ^[51] некоторые из них живут всего несколько минут, прежде чем теряют свои гаметы в планктоне и затем умирают, в то время как другие будут расти в планктоне в течение недель или месяцев. Гидромедузы Cladonema radiatum и Cladonema californicum также очень маленькие, живут месяцами, но никогда не вырастают больше нескольких миллиметров в высоту и в диаметре. ^[52]

Медуза с львиной гривой, Cyanea capillata , долгое время считалась самой большой медузой и, возможно, самым длинным животным в мире, с тонкими нитевидными щупальцами, длина которых может достигать 36,5 м (119 футов 9 дюймов). (хотя большинство из них и близко не к такому размеру). ^{[53] [54]} Укус умеренно болезненный, но редко смертельный. ^[55] Все более распространенная гигантская медуза Номуры, Nemopilema nomurai , обнаруживаемая в некоторые, но не все годы в водах Японии, Кореи и Китая летом и осенью, является еще одним кандидатом на звание «самой большой медузы» с точки зрения диаметра и веса, поскольку самая большая медуза Номуры поздней осенью может достигать 2 м (6 футов 7 дюймов) в диаметре (тела) и около 200 кг (440 фунтов) в весе, при этом средние особи часто достигают 0.Диаметр раструба 9 м (2 фута 11 дюймов) и вес около 150 кг (330 фунтов). ^{[56] [57]} Масса большого колокола гигантской медузы Номуры ^[58] может затмить дайвера и почти всегда намного больше, чем у Львиной гривы, диаметр колокола которой может достигать 1 м (3 фута 3 фута). в). ^[59]

Редко встречающаяся глубоководная медуза Stygiomedusa gigantea — еще один кандидат на звание «самой большой медузы» с ее толстым массивным колоколом до 100 см (3 фута 3 дюйма) в ширину и толщиной в четыре дюйма » ремешковые «ротовые руки», достигающие в длину до 6 м (19 + 1⁄2 фута), сильно отличаются от типичных тонких нитевидных щупалец, окаймляющих зонтик более типичных медуз, включая Львиную гриву. ^[60]

История жизни и поведение

Жизненный цикл

Медузы имеют сложный жизненный цикл, который включает как половую, так и асексуальную фазы, причем медуза в большинстве случаев является сексуальной стадией. Сперматозоид оплодотворяет яйцеклетки, которые развиваются в личинки планулы, превращаются в полипы, бутоны в эфиры, а затем превращаются во взрослых медуз.У некоторых видов некоторые стадии могут быть пропущены. ^[61]

По достижении взрослых размеров медузы регулярно нерестятся, если есть достаточный запас пищи. У большинства видов нерест контролируется светом, при этом все особи нерестятся примерно в одно и то же время дня; во многих случаях это бывает на рассвете или в сумерках. ^[62] Медузы обычно бывают самцами или самками (иногда встречаются гермафродиты). В большинстве случаев взрослые особи выделяют сперму и яйца в окружающую воду, где незащищенные яйца оплодотворяются и развиваются в личинок.У некоторых видов сперма попадает в рот самки, оплодотворяя яйцеклетки в ее теле, где они остаются на ранних стадиях развития. У лунных желе яйца оседают в ямках на ротовых руках, которые образуют временную камеру для расплода для развивающихся личинок планулы. ^[63]

Планула — это небольшая личинка, покрытая ресничками. Когда он достаточно развит, он оседает на твердой поверхности и превращается в полип. Полип обычно состоит из небольшого стебля, увенчанного ртом, окруженным обращенными вверх щупальцами.Полипы напоминают полипы близкородственных антозоев, таких как актинии и кораллы. Полип медузы может быть сидячим, жить на дне, корпусе лодки или других субстратах, или он может свободно плавать или прикрепляться к крошечным кусочкам свободноживущего планктона ^[64] или, в редких случаях, рыб ^{[65] [66]} или другие беспозвоночные. Полипы могут быть одиночными или колониальными. ^[67] Большинство полипов имеют диаметр всего лишь миллиметр и питаются непрерывно. Стадия полипа может длиться годами. ^[24]

После некоторого перерыва и стимулированного сезонными или гормональными изменениями полип может начать бесполое размножение за счет образования почки, и у Scyphozoa это называется сегментирующим полипом или сцифистомой. При почковании образуется больше сцифистом, а также эфиров. ^[24] Места бутонизации зависят от вида; от луковиц щупалец, рукоятки (над ртом) или гонад гидромедуз. ^[64] В процессе, известном как стробиляция, щупальца полипа реабсорбируются, и тело начинает сужаться, образуя поперечные сужения в нескольких местах около верхней конечности полипа.Они углубляются по мере того, как участки сужения перемещаются вниз по телу, и отдельные сегменты, известные как эфира, отделяются. Это свободно плавающие предшественники взрослой стадии медузы, которая является стадией жизни, которая обычно идентифицируется как медуза. ^{[24] [68]} Эфиры, обычно сначала всего один-два миллиметра в диаметре, отплывают от полипа и разрастаются. Полипы Limnomedusae могут бесполым путем производить ползучую личиночную форму панциря , которая уползает, прежде чем превратиться в другой полип. ^[24] Некоторые виды могут производить новые медузы, отпочковавшись непосредственно на стадии медузы. Некоторые гидромедузы размножаются делением. ^[64]

Срок службы

Мало что известно об истории жизни многих медуз, поскольку места на морском дне, где обитают бентосные формы этих видов, не обнаружены. Однако форма стробилы, размножающаяся бесполым путем, иногда может жить несколько лет, производя каждый год новые медузы (личинки эфиры). ^[69]

Необычный вид, Turritopsis dohrnii , ранее классифицированный как Turritopsis nutricula , ^[70] , может быть фактически бессмертным из-за его способности при определенных обстоятельствах превращаться из медузы обратно в стадию полипа. тем самым избегая смерти, которая обычно ожидает медуз после размножения, если они не были съедены каким-либо другим организмом.Пока это обращение наблюдается только в лаборатории. ^[71]

Передвижение

На примере лунного желе Aurelia aurita было показано, что медузы являются наиболее энергоэффективными пловцами из всех животных. ^[72] Они движутся по воде, радиально расширяясь и сжимая свои колоколообразные тела, выталкивая воду за собой. Они делают паузу между фазами сжатия и расширения, чтобы создать два вихревых кольца. Мышцы используются для сокращения тела, которое создает первый вихрь и толкает животное вперед, но мезоглея настолько эластична, что расширение происходит исключительно за счет расслабления колокола, который высвобождает энергию, накопленную при сокращении. Между тем, второе вихревое кольцо начинает вращаться быстрее, всасывая воду в колокол и давя на центр тела, давая вторичный и «свободный» толчок вперед.Механизм, называемый пассивным захватом энергии, работает только с относительно небольшими медузами, движущимися с низкой скоростью, позволяя животному перемещаться на 30 процентов дальше в каждом плавательном цикле. В аналогичных исследованиях медузы достигли на 48 процентов более низких затрат на транспортировку (потребление пищи и кислорода по сравнению с затраченной энергией), чем другие животные. Одна из причин этого заключается в том, что большая часть студенистой ткани колокола неактивна и не использует энергию во время плавания. ^{[73] [74] [75]}

Экология

Диета

Медузы, как и другие книдарии, в основном плотоядные (или паразитические), ^[76] питаются планктонными организмами, ракообразными, мелкой рыбой, икрой и личинками рыб и другими медузами, глотая пищу и выделяя непереваренные отходы через рот.Они пассивно охотятся, используя свои щупальца как дрейфующие лески, или тонут в воде, широко расставив щупальца; щупальца, которые содержат нематоцисты, чтобы оглушить или убить добычу, могут затем согнуться, чтобы поднести ее ко рту. ^[24] Их техника плавания также помогает им ловить добычу; когда их колокольчик расширяется, он всасывает воду, в результате чего щупальца могут дотянуться до большей потенциальной добычи. ^[77]

Некоторые виды, такие как Aglaura hemistoma , всеядны и питаются микропланктоном, который представляет собой смесь зоопланктона и фитопланктона (микроскопических растений), таких как динофлагелляты. ^[78] В тканях других обитают мутуалистические водоросли (Zooxanthellae); ^[24] Пятнистая медуза ( Mastigias papua ) типична для них, получающая часть своего питания из продуктов фотосинтеза, а часть из пойманного зоопланктона. ^{[79] [80]} Перевернутая медуза ( Cassiopea andromeda ) также имеет симбиотические отношения с микроводорослями, но захватывает крошечных животных, чтобы дополнить свой рацион. Это достигается путем выпуска крошечных шариков живых клеток, состоящих из мезоглеи.Они используют реснички, чтобы прогонять их через воду, и жалящие клетки, которые оглушают добычу. Капли также, кажется, обладают способностями к перевариванию. ^[81]

Хищничество

Другие виды медуз являются одними из самых обычных и важных хищников медуз. Морские анемоны могут поедать медуз, которые попадают в их ареал. К другим хищникам относятся тунцы, акулы, рыба-меч, морские черепахи и пингвины. ^{[82] [83]} Выброшенных на пляж медуз поедают лисы, другие наземные млекопитающие и птицы. ^[84] Однако, как правило, на медуз охотятся лишь немногие животные; в целом они могут считаться главными хищниками в пищевой цепи. Как только медузы стали доминировать в экосистеме, например, из-за чрезмерного вылова рыбы, который устраняет хищников, являющихся личинками медуз, может не быть очевидного способа восстановить предыдущий баланс: они едят икру и молодь рыбы и конкурируют с рыбой за пищу, предотвращая рыбные запасы от восстановления. ^[85]

Симбиоз

Некоторые мелкие рыбы невосприимчивы к укусам медузы и живут среди щупалец, выступая в качестве приманки в ловушке для рыбы; они защищены от потенциальных хищников и могут делиться рыбой, пойманной медузами. ^[86] Медуза-пушечное ядро ​​имеет симбиотические отношения с десятью различными видами рыб и с длинноносым крабом-пауком, который живет внутри колокола, разделяет пищу медузы и поедает ее ткани. ^[87]

Цветет

Повышение (высокая достоверность)

Повышение (низкая достоверность)

Стабильное / переменное

Понижение

Нет данных

Медузы образуют большие массы или цветут в определенных условиях окружающей среды: океанских течениях, питательных веществах, солнечном свете, температуре, сезоне, доступности добычи, уменьшении хищничества и концентрации кислорода.Течения собирают медуз вместе, особенно в годы с необычно высокой популяцией. Медузы могут обнаруживать морские течения и плыть против течения, собираясь в цвету. ^{[89] [90]} Медузы лучше выживают в богатой питательными веществами и бедной кислородом воде, чем их конкуренты, и поэтому могут питаться планктоном без конкуренции. Медузы также могут извлечь выгоду из более соленой воды, поскольку в более соленой воде содержится больше йода, который необходим для превращения полипов в медузу.Повышение температуры моря, вызванное изменением климата, также может способствовать цветению медуз, потому что многие виды медуз способны выжить в более теплых водах. ^[91] Увеличение количества питательных веществ из сельскохозяйственных или городских стоков с питательными веществами, включая соединения азота и фосфора, увеличивает рост фитопланктона, вызывая эвтрофикацию и цветение водорослей. Когда фитопланктон умирает, он может создавать мертвые зоны, называемые так потому, что они гипоксичны (с низким содержанием кислорода). Это, в свою очередь, убивает рыбу и других животных, но не медуз, ^[92] позволяя им цвести. ^{[93] [94]} Популяции медуз могут расширяться во всем мире в результате стока с суши и перелова их естественных хищников. ^{[95] [96]} Медузы прекрасно подходят для извлечения выгоды из нарушения морских экосистем. Они быстро размножаются; они охотятся на многие виды, в то время как немногие виды охотятся на них; и они питаются через прикосновение, а не визуально, поэтому они могут эффективно питаться ночью и в мутной воде. ^{[97] [98]} Рыбным запасам может быть трудно восстановить себя в морских экосистемах после того, как в них доминируют медузы, потому что медузы питаются планктоном, который включает икру и личинки рыб. ^{[99] [100] [101] [94]}

Некоторые популяции медуз, которые продемонстрировали явный рост за последние несколько десятилетий, являются инвазивными видами, недавно прибывшими из других мест обитания: примеры включают Черное море, Каспийское море, Балтийское море, центральное и восточное Средиземноморье, Гавайи, а также тропические и субтропические части Западная Атлантика (включая Карибский бассейн, Мексиканский залив и Бразилию). ^{[104] [105]}

Цветение медуз может иметь значительное влияние на структуру сообщества.Некоторые плотоядные виды медуз питаются зоопланктоном, а другие — первичными продуцентами. ^[106] Сокращение зоопланктона и ихтиопланктона из-за цветения медуз может колебаться на трофических уровнях. Популяции медуз с высокой плотностью населения могут побеждать других хищников и сокращать пополнение рыб. ^[107] Более частый выпас медузами первичных продуцентов также может прервать передачу энергии на более высокие трофические уровни. ^[108]

Во время цветения медузы значительно изменяют доступность питательных веществ в своей среде.Для роста цветков требуется большое количество доступных органических питательных веществ в толще воды, что ограничивает их доступность для других организмов. ^[109] Некоторые медузы имеют симбиотические отношения с одноклеточными динофлагеллятами, что позволяет им ассимилировать неорганический углерод, фосфор и азот, создавая конкуренцию фитопланктону. ^[109] Их большая биомасса делает их важным источником растворенного и твердого органического вещества для микробных сообществ путем выделения, образования слизи и разложения. ^{[110] [111]} Микробы расщепляют органическое вещество на неорганический аммоний и фосфат. Однако из-за низкой доступности углерода процесс смещается с производства на дыхание, создавая зоны с низким содержанием кислорода, делая растворенные неорганический азот и фосфор в значительной степени недоступными для первичного производства.

Эти цветения имеют очень реальное влияние на промышленность. Медузы могут превзойти рыбу, используя открытые ниши в чрезмерном рыболовстве. ^[112] Улов медузы может вызвать нагрузку на орудия лова и привести к расходам, связанным с повреждением орудий лова.Электростанции остановлены из-за того, что медузы блокируют поток охлаждающей воды. ^[113] Цветение также вредно для туризма, вызывая рост числа укусов, а иногда и закрытие пляжей. ^[114]

Медузы образуют компонент медузов, когда студенистый зоопланктон падает на морское дно, обеспечивая там пищу для бентосных организмов. ^[115] В регионах с умеренным и приполярным климатом желейные выпадения обычно следуют сразу после цветения. ^[116]

Среда обитания

Обычная скифозойская медуза, замеченная возле пляжей во Флориде Панхандл

Большинство медуз — морские животные, хотя несколько гидромедуз обитают в пресной воде.Самый известный пресноводный пример — космополитическая гидрозойная медуза Craspedacusta sowerbii . Он меньше дюйма (2,5 см) в диаметре, бесцветен и не жжет. ^[117] Некоторые популяции медуз стали ограничиваться прибрежными солеными озерами, такими как озеро Медуз на Палау. ^[118] Озеро медуз — это морское озеро, где миллионы золотых медуз ( Mastigias spp.) Ежедневно мигрируют горизонтально через озеро. ^[80]

Хотя большинство медуз хорошо живут на дне океана и составляют часть планктона, некоторые виды на протяжении большей части своей жизни тесно связаны с дном и могут считаться бентосными.Перевернутые медузы из рода Cassiopea обычно лежат на дне неглубоких лагун, где они иногда мягко пульсируют зонтиком вниз. Даже некоторые глубоководные виды гидромедуз и сцифомедуз обычно собираются на дне или около него. Все ставромедузы прикреплены либо к водорослям, либо к каменистым, либо другим твердым материалам на дне. ^[119]

Некоторые виды явно приспосабливаются к приливным потокам. В заливе Роско медузы плывут по течению во время отлива, пока не натолкнутся на гравийную полосу, а затем спускаются ниже течения.Они остаются в неподвижной воде, пока не поднимется прилив, позволяя ему унести их обратно в залив. Они также активно избегают пресной воды от таяния горных снегов, ныряя, пока не найдут достаточно соли. ^[2]

Паразиты

Медузы являются хозяевами самых разных паразитических организмов. Они действуют как промежуточные хозяева для эндопаразитарных гельминтов, при этом инфекция передается окончательному хозяину-рыбе после нападения хищников. Некоторые дигенеи-трематоды, особенно виды из семейства Lepocreadiidae, используют медуз в качестве своих вторых промежуточных хозяев.Рыбы заражаются трематодами, когда они питаются инфицированными медузами. ^{[120] [121]}

Отношение к человеку

Рыболовство

Медузы издавна едят в некоторых частях света. ^[3] Рыболовные хозяйства приступили к вылову американской медузы с пушечным ядром, Stomolophus meleagris , вдоль южного атлантического побережья Соединенных Штатов и в Мексиканском заливе для экспорта в Азию. ^[123]

Медузы также собирают для получения коллагена, который исследуется на предмет использования в различных областях, включая лечение ревматоидного артрита. ^[124]

Продукты

Аристотель заявил в частях животных IV, 6, что медузу (морскую крапиву) ели зимой в тушеной рыбе. ^[125]

В некоторых странах, включая Китай, Японию и Корею, медузы являются деликатесом.Медузу сушат, чтобы не испортить. Лишь около 12 видов сцифозных медуз, принадлежащих к отряду Rhizostomeae, добываются в пищу, в основном в Юго-Восточной Азии. ^[126] Ризостомы, особенно Rhopilema esculentum в Китае (海蜇 hǎizhé , «морские жала») и Stomolophus meleagris (медуза с пушечным ядром) в Соединенных Штатах, являются предпочтительными из-за их более крупных и твердых тел и потому что их токсины безвредны для человека. ^[123]

Традиционные методы обработки, выполняемые мастером по медузе, включают в себя многофазную процедуру в течение 20-40 дней, при которой после удаления гонад и слизистых оболочек зонтик и ротовые руки обрабатываются смесь поваренной соли и квасцов, и прессованная.Обработка делает медузу более сухой и кислой, придавая ей хрустящую текстуру. Приготовленные таким образом медузы сохраняют 7–10% своего первоначального веса, а обработанный продукт состоит примерно из 94% воды и 6% белка. Свежеобработанные медузы имеют белый кремовый цвет и при длительном хранении становятся желтыми или коричневыми. ^[123]

В Китае обработанные медузы обессоливают путем замачивания в воде на ночь и едят в вареном или сыром виде. Блюдо часто подают в тертом виде с заправкой из масла, соевого соуса, уксуса и сахара или как салат с овощами.В Японии медузу ополаскивают, нарезают соломкой и подают с уксусом в качестве закуски. ^{[123] [127]} Также доступны обессоленные, готовые к употреблению продукты. ^[123]

Биотехнологии

Плиний Старший сообщил в своей книге Natural History , что слизь медузы Pulmo marinus излучает свет при трении о трость. ^[128]

В 1961 году Осаму Шимомура экстрагировал зеленый флуоресцентный белок (GFP) и другой биолюминесцентный белок, называемый экуорин, из большой и многочисленной гидромедузы Aequorea victoria , изучая фотопротеины, которые вызывают биолюминесценцию у этого вида. ^[129] Три десятилетия спустя Дуглас Прашер секвенировал и клонировал ген GFP. ^[130] Мартин Чалфи придумал, как использовать GFP в качестве флуоресцентного маркера генов, встроенных в другие клетки или организмы. ^[131] Позже Роджер Цзянь химически обработал GFP для получения других флуоресцентных цветов для использования в качестве маркеров. В 2008 году Шимомура, Чалфи и Цзянь получили Нобелевскую премию по химии за свою работу с GFP. ^[129] Искусственный GFP стал широко использоваться в качестве флуоресцентной метки, чтобы показать, какие клетки или ткани экспрессируют определенные гены.Метод генной инженерии объединяет интересующий ген с геном GFP. Затем слитую ДНК помещают в клетку для создания либо клеточной линии, либо (с помощью методов ЭКО) всего животного, несущего ген. В клетке или животном искусственный ген включается в тех же тканях и в то же время, что и нормальный ген, производя GFP вместо нормального белка. Освещение животного или клетки показывает, в каких тканях экспрессируется этот белок или на какой стадии развития. Флуоресценция показывает, где экспрессируется ген. ^[132]

Витрина для аквариума

Медузы представлены во многих общественных аквариумах. Часто фон аквариума синий, а животные подсвечиваются боковым светом, увеличивая контраст между животным и фоном. В естественных условиях многие студни настолько прозрачны, что почти не видны. ^[133] Медузы не приспособлены к закрытым пространствам. Они зависят от токов, переносящих их с места на место. Профессиональные экспонаты, такие как аквариум Монтерей-Бей, демонстрируют точные потоки воды, как правило, в круглых резервуарах, чтобы особи не застревали в углах.У них есть живая «Jelly Cam». ^[134] Выходящий поток распространяется на большую площадь поверхности, и входящий поток входит в виде слоя воды перед выходом, поэтому медузы не попадают в него. ^[135] С 2009 года медузы стали популярными в домашних аквариумах, где для них требуется аналогичное оборудование. ^[136]

Укусы

Медузный дерматит

Медузы вооружены нематоцистами, типом специализированных нанизывающих клеток. ^[137] Контакт с щупальцем медузы может заставить миллионы нематоцист проткнуть кожу и ввести яд, ^[138] , но только яд некоторых видов вызывает неблагоприятную реакцию у людей. ^[139] В исследовании, опубликованном в Communications Biology, исследователи обнаружили вид медуз под названием Cassiopea xamachana , который при срабатывании триггера выпускает крошечные шарики клеток, которые плавают вокруг медузы, жаля все на своем пути. Исследователи описали их как «самодвижущиеся микроскопические гранаты» и назвали их кассиосомами. ^[140]

Эффект от укусов варьируется от легкого дискомфорта до сильной боли и смерти. ^{[141] [142]} Большинство укусов медуз не смертельны, но укусы некоторых коробчатых медуз (медуз Ируканджи), таких как морская оса, могут быть смертельными. Укусы могут вызвать анафилаксию (форму шока), которая может быть фатальной. Только на Филиппинах медузы убивают от 20 до 40 человек в год. В 2006 году Красный Крест Испании оказал помощь 19 000 ужаленных пловцов на побережье Коста-Брава. ^{[142] [143]}

Уксус (3–10% водная уксусная кислота) может помочь при укусах коробчатой ​​медузы ^{[144] [145]} , но не при укусах португальского военного человека. ^[144] Одно исследование не дает достоверных доказательств того, что лечение укуса гавайской коробмедузы уксусом может ухудшить внешний вид кожи. ^[137] Соленая вода может помочь, если уксус недоступен. ^{[144] [146]} Погружение укуса в горячую воду может быть наиболее эффективным способом уменьшить боль от укуса Physalia. ^[137] Накрытие компресса со льдом также может значительно облегчить боль. ^[137] Не рекомендуется протирать раны или использовать спирт, нашатырный спирт, пресную воду или мочу, так как они могут способствовать выделению большего количества яда. ^[147] Очистка области от студня и щупалец уменьшает отжиг нематоцист. ^[147] Соскоб с пораженной кожи, например краем кредитной карты, может удалить оставшиеся нематоцисты. ^[148] После очистки кожи от нематоцист местное нанесение крема с гидрокортизоном уменьшает боль и воспаление. ^[149] Антигистаминные препараты могут помочь контролировать зуд. ^[148] Иммунные противоядия используются при серьезных укусах коробчатых медуз. ^{[150] [151]}

Механические проблемы

Медузы в больших количествах могут заполнять и раскалывать рыболовные сети и раздавливать пойманную рыбу. ^{a b c d e f}

0