С давних времен людям были известны странные бесформенные морские животные, которым они дали название “медузы” по аналогии с мифологической древнегреческой богиней Медузой Горгоной. Волосы этой богини представляли шевелящийся пучок змей. Древние греки находили сходство между злобной богиней и морскими медузами с ядовитыми щупальцами.
Ареалом обитания медуз является все соленые моря Мирового океана. Известен только один пресноводный вид этих морских обитателей. Каждый вид занимает ареал, ограниченный одним водоемом и никогда его не встретишь в другом море или океане. Медузы бывают холодноводные и теплолюбивые; глубоководные и те, что держатся у поверхности.
Впрочем, у поверхности такие виды плавают только ночью, а днем они погружаются на глубину в поисках корма. Горизонтальное передвижение медуз носит пассивный характер – просто их относит течением, иногда на большие расстояния. В силу примитивности медузы никак не контактируют между собой, это одиночные животные. Большие скопления медуз объясняются тем, что течение приносит их в места, богатые кормом.
За счет сильно развитой бесцветной мезоглеи тело медузы «цветочная шляпка» (Olindias formosa) выглядит почти прозрачным Разновидности медуз
Медуз в природе известно более 200 видов. Несмотря на примитивность строения, они очень разнообразны. Размеры их колеблются от 1 до 200 см в диаметре. Самая крупная медуза – львиная грива (цианея). Некоторые ее экземпляры могут быть весом до 1 тонны и с длиной щупалец в 35 м.
Медузы по форме бывают в виде диска, зонтика или купола. Большинство медуз обладает прозрачным телом, иногда имеющим голубоватый, молочный, желтоватый оттенки. Но не все виды такие невзрачные, встречаются среди них по-настоящему красивые, ярких цветов: красные, розовые, желтые, фиолетовые, в крапинку и в полоску. Зеленых медуз в природе не бывает.
Такие виды, как экворея, пелагия ночесветка, раткея в темноте могут светиться, вызывая явление, называемое биолюминесценцией. Глубоководные медузы излучают красный свет, плавающие у поверхности – голубой. Есть особый вид медуз (ставромедузы), которые почти не двигаются. Длинной ножкой они прикрепляются к грунту.
Строение медуз
Внутреннее строение и физиология медуз единообразны и примитивны. Они имеют один главный отличительный признак – радиальную симметрию органов, число которых кратно 4 всегда. К примеру, зонтик медузы может иметь 8 лопастей. Тело медузы не имеет скелета, оно на 98% состоит из воды. Выброшенная на берег, медуза не способна передвигаться и мгновенно высыхает. По консистенции она напоминает желе, поэтому англичане назвали ее “желейной рыбой”.
Ткани организма имеют всего два слоя, которые между собой соединены клейким веществом и выполняют разные функции. Клетки наружного слоя (эктодермы) “отвечают” за движение, размножение, являются аналогами кожи и нервных окончаний. Клетки внутреннего слоя (энтодермы) только переваривают пищу.
Наружная часть тела у медуз гладкая, в основном выпуклая, внутренняя (нижняя) формой напоминает мешок. В нижней части купола расположен рот. Он находится посредине и по строению очень отличается у разных видов медуз. Зонтик окружен ловчими щупальцами, которые, в зависимости от вида, могут быть как густыми и короткими, так и тонкими, нитевидными, длинными.
Чем питаются медузы
Медузы – хищники, они потребляют только животную пищу (рачков, мальков, мелких рыбок, икру). Они слепы и не имеют органов чувств. Охотятся медузы пассивным способом, улавливая своими щупальцами то съедобное, что приносит течением. Ловчие щупальца убивают жертву. Делается это разными способами.
Это самая крупная медуза в мире — цианея, или львиная грива (Cyanea capillata), именно ее длинные щупальца могут достигать 35 м в длину! Одни виды медуз впрыскивают в жертву яд, другие приклеивают к щупальцам добычу, третьи имеют липкие нити, в которых она запутывается. Щупальца подталкивают парализованную жертву ко рту, через который затем выводятся непереваренные остатки. Интересно, что живущие на глубине медузы привлекают добычу своим ярким свечением.
Как размножаются медузы
У медуз бывает вегетативное (бесполое) и половое размножение. Внешне самцы ничем не отличаются от самок. Сперматозоиды и яйцеклетки через рот выводятся в воду, где и происходит оплодотворение. После этого развивается личинка (планула). Личинки не способны питаться, они оседают на дно и из них формируется полип. Этот полип может размножаться почкованием. Постепенно верхние части полипа отделяются и уплывают; это фактически молодые медузы, которые будут расти и развиваться.
У некоторых видов медуз отсутствует стадия полипа. Молодые особи сразу формируются из планулы. Существуют и такие виды, у которых уже в половых железах образуются полипы, из которых рождаются маленькие медузы. Из каждой яйцеклетки у медуз образуется несколько особей.
Живучесть медуз
Хотя медузы живут недолго – от нескольких месяцев до 2-3 лет, их численность очень быстро восстанавливается даже после различных катаклизмов. Очень высок коэффициент их размножения. Медузы быстро восстанавливают утраченные части тела. Даже если их разрезать пополам, из половинок образуются две новые особи.
Интересно, что если такая операция проводится в разном возрасте медузы, то из тканей вырастает особь соответствующей стадии развития. Если разделить личинку, то вырастут две личинки, а из взрослых частей – медузы соответствующего возраста.
Медуза, плывущая «вниз головой» Медузы и люди
Некоторые виды медуз представляют опасность для человека. Их можно условно разделить на две группы. Одни вызывают аллергию, яд других действует на нервную систему и может вызвать серьезные нарушения в работе мышц и сердца, а в некоторых случаях и смерть.
Чтобы не подвергать себя опасности, нужно не прикасаться к медузам, как к живым, так и к мертвым. В случае ожога следует промыть травмированное место водой, а лучше раствором уксуса. Если боль не утихает и имеются осложнения, надо немедленно вызвать врача.
Сцифоидные медузы: аурелия, цианея, корнерот
Сцифоидные - кишечнополостные, специализированные к планктонному образу жизни. Большая часть жизненного цикла проходит в форме плавающих медуз, фаза полипа кратковременна или отсутствует.
У сцифоидных медуз - такой же план строения, как у гидроидных медуз. В отличие от гидроидных, сцифоидные медузы имеют: 1) более крупные размеры, 2) сильно развитую мезоглею, 3) более развитую нервную систему с восемью обособленными ганглиями, 4) энтодермальные гонады, 5) желудок, разделенный на камеры. Способ передвижения - «реактивный», но поскольку сцифоидные не имеют «паруса», передвижение достигается за счет сокращения стенок зонтика. По краю зонтика располагаются комплексные органы чувств - ропалии. Каждый ропалий содержит «обонятельную ямку», орган равновесия и стимуляции движения зонтика - статоцист, светочувствительный глазок. Сцифоидные медузы - хищники, однако глубоководные виды питаются погибшими организмами.
рис. 1.
1 - взрослая особь, 2 - яйцо,
3 - планула, 4 - сцифистома,
5 - стробила, 6 - эфира.
Аурелия (Aurelia aurita) (рис. 1) - одна из самых распространенных медуз. По краю зонтика располагаются мелкие щупальца. На вогнутой стороне в центре зонтика на коротком стебельке находится рот. Края рта вытянуты в четыре ротовые лопасти. Стрекательные клетки располагаются на щупальцах и ротовых лопастях. Желудок имеет четыре кармана, в которых имеются гастральные нити, увеличивающие пищеварительную поверхность. От карманов отходят восемь неветвящихся и восемь ветвящихся радиальных каналов. Радиальные каналы впадают в кольцевой канал. По неветвящимся каналам пища передвигается из желудка в кольцевой канал, по ветвящимся - в обратном направлении. По краю зонтика располагаются восемь ганглиев (скоплений нервных клеток), над ними - восемь ропалий. Ропалия представляет собой укороченное щупальце, внутри которого находится один статоцист, а по бокам - два глазка. На соседних укороченных щупальцах располагаются обонятельные ямки. Глазки обладают светочувствительной функцией.
рис. 2. Цианея
(Cyanea arctica)
Медузы - раздельнополые животные. Гонады образуются в энтодерме карманов желудка, имеют подковообразную форму. Созревшие половые клетки выделяются через рот медузы. Оплодотворение наружное. Яйца развиваются в складках ротовых лопастей. Внутри яйца формируется личинка планула. Планула покидает тело материнской особи. Проплавав некоторое время, планула опускается на дно и превращается в одиночного полипа - сцифистому. Сцифистома размножается почкованием, подобным почкованию гидры. Через некоторое время сцифистома преобразуется в стробилу, при этом щупальца сцифистомы укорачиваются, а на теле появляются поперечные перетяжки. Процесс поперечного деления называется стробиляцией. Путем стробиляции от стробилы отделяются молодые медузки - эфиры. Эфиры постепенно превращаются во взрослых медуз.
рис. 3. Корнерот
(Rhizostoma pulmo)
Обитает в арктических морях. Является самой крупной медузой: диаметр зонтика может достигать 2 м, длина щупалец - 30 м (рис. 2). Цианея ярко окрашена, яд стрекательных капсул опасен для человека.
Не имеет щупалец по краям зонтика. Ротовые лопасти раздваиваются, их боковые стороны образуют многочисленные складки, которые срастаются между собой. Концы ротовых лопастей заканчиваются восемью корневидными выростами, от которых медуза получила свое название (рис. 3). Рот у взрослых корнеротов зарастает, пища поступает через многочисленные мелкие отверстия складок ротовых лопастей. Питается мелкими планктонными организмами. Встречается в Черном море.
Ропилема съедобная (Rhopilema esculenta) наряду с аурелией употребляется в пищу в Китае и Японии. Ропилема напоминает черноморского корнерота, отличается от него желтоватой или красноватой окраской ротовых лопастей и наличием большого числа пальцевидных выростов. В пищу используется мезоглея зонтика.
Мышцы у медузы есть. Правда, они сильно отличаются от человеческих мышц. Как же они устроены и как медуза использует их для движения?
Медузы - довольно простые существа по сравнению с человеком. В их теле нет кровеносных сосудов, сердца, лёгких и большинства других органов. У медуз есть рот, часто расположенный на стебельке и окруженный щупальцами (он виден ниже на рисунке). Рот ведет в разветвленный кишечник. А бо льшую часть тела медузы составляет зонтик. На его краях тоже часто растут щупальца.
Зонтик может сокращаться. Когда медуза сокращает зонтик, из-под него выбрасывается вода. Возникает отдача, толкающая медузу в противоположную сторону. Часто такое движение называют реактивным (хотя это и не совсем точно, но принцип движения похожий).
Зонтик медузы состоит из студенистого упругого вещества. В нём много воды, но есть и прочные волокна из особых белков. Верхняя и нижняя поверхность зонтика покрыты клетками. Они образуют покровы медузы - ее «кожу». Но от клеток нашей кожи они отличаются. Во-первых, они расположены только в один слой (у нас несколько десятков слоёв клеток наружного слоя кожи). Во-вторых, все они живые (у нас на поверхности кожи клетки мертвые). В-третьих, у покровных клеток медуз обычно есть мускульные отростки; поэтому их называют кожно-мускульными. Особенно хорошо эти отростки развиты у клеток на нижней поверхности зонтика. Мышечные отростки тянутся вдоль краев зонтика и образуют кольцевые мышцы медузы (у некоторых медуз есть и радиальные мышцы, расположенные, как спицы в зонтике). При сокращении кольцевых мышц зонтик сжимается, и из-под него выбрасывается вода.
Часто пишут, что настоящих мышц у медуз нет. Но оказалось, что это не так. У многих медуз под слоем кожно-мускульных клеток нижней стороны зонтика есть и второй слой - настоящие мышечные клетки (см. рис).
У человека есть два основных типа мышц - гладкие и поперечнополосатые. Гладкие мышцы состоят из обычных клеток с одним ядром. Они обеспечивают сокращение стенок кишечника и желудка, мочевого пузыря, кровеносных сосудов и других органов. Поперечнополосатые (скелетные) мышцы состоят у человека из огромных многоядерных клеток. Именно они обеспечивают движение рук и ног (а также языка и голосовых связок, когда мы говорим). Поперечнополосатые мышцы имеют характерную исчерченность и быстрее сокращаются, чем гладкие. Оказалось, что у большинства медуз передвижение тоже обеспечивают поперечнополосатые мышцы. Только их клетки некрупные и одноядерные.
У человека поперечнополосатые мышцы крепятся к костям скелета и передают им усилия при сокращении. А у медуз мышцы крепятся к студенистому веществу зонтика. Если человек сгибает руку, то при расслаблении бицепса она разгибается из-за действия силы тяжести или из-за сокращения другой мышцы - разгибателя. У медуз «мышц - разгибателей зонтика» нет. После расслабления мышц зонтик возвращается в исходное положение благодаря его упругости.
Но для того, чтобы плавать, мало иметь мышцы. Нужны еще нервные клетки, отдающие мышцам приказ сокращаться. Часто считают, что нервная система медуз - простая нервная сеть из отдельных клеток. Но это тоже неверно. У медуз есть сложные органы чувств (глаза и органы равновесия) и скопления нервных клеток - нервные узлы. Можно даже сказать, что у них есть мозг. Только он не похож на мозг большинства животных, который находится в голове. У медуз нет головы, и их мозг - это нервное кольцо с нервными узлами на краю зонтика. От этого кольца отходят отростки нервных клеток, отдающие команды мышцам. Среди клеток нервного кольца есть удивительные клетки - водители ритма. В них через определенные промежутки времени возникает электрический сигнал (нервный импульс) без всякого внешнего воздействия. Потом этот сигнал распространяется по кольцу, передается мышцам, и медуза сокращает зонтик. Если эти клетки удалить или разрушить, зонтик перестанет сокращаться. У человека похожие клетки есть в сердце.
В некоторых отношениях нервная система медуз уникальна. У хорошо изученной медузы агланты (Aglantha digitale ) есть два типа плавания - обычное и «реакция бегства». При медленном плавании мышцы зонтика сокращаются слабо, и медуза при каждом сокращении продвигается на одну длину тела (около 1 см). При «реакции бегства» (например, если ущипнуть медузу за щупальце) мышцы сокращаются сильно и часто, и за каждое сокращение зонтика медуза продвигается вперед на 4–5 длин тела, а за секунду может преодолеть почти полметра. Оказалось, что сигнал к мышцам передается в обоих случаях по одним и тем же крупным нервным отросткам (гигантским аксонам), но с разной скоростью! Способность одних и тех же аксонов передавать сигналы с разной скоростью пока не обнаружена ни у одного другого животного.
Среди водных беспозвоночных животных - обитателей морей, выделяется группа организмов, называемых сцифоидными. Они имеют две биологические формы - полипоидную и медузоидную, отличающиеся своей анатомией и образом жизни. В данной статье будет изучено строение медузы, а также рассмотрены особенности её жизнедеятельности.
Общая характеристика класса сцифоидных
Внешнее строение. Среда обитания
Так как представители сцифоидных имеют две жизненные формы - медузы и полипы, рассмотрим их анатомию, имеющую некоторые различия. Вначале изучим внешнее строение медузы. Перевернув животное основанием колокола вниз, мы обнаружим рот, окаймлённый щупальцами. Он выполняет двоякие функции: поглощает части пищи и удаляет непереваренные её остатки наружу. Такие организмы называются первичноротыми. Тело животного двухслойное, состоит из эктодермы и энтодермы. Последняя формирует кишечную (гастральную) полость. Отсюда и название: тип кишечнополостные.
Промежуток между слоями тела заполнен прозрачной желеобразной массой - мезоглеей. Эктодермальные клетки выполняют опорную, двигательную и защитную функции. Животное имеет кожно-мускульный мешок, обеспечивающий его движение в воде. Анатомическое строение медузы достаточно сложное, так как экто- и энтодерма дифференцированы на различные Кроме покровных и мускульных, во внешнем слое есть еще промежуточные клетки, выполняющие регенеративную функцию (из них могут восстанавливаться поврежденные части тела животного).
Интересно строение нейроцитов у сцифоидных. Они имеют звездчатую форму и своими отростками оплетают эктодерму и энтодерму, образуя скопления - узлы. Нервная система такого типа называется диффузной.
Энтодерма и её функции
Внутренний слой у сцифоидных образует гастроваскулярную систему: от кишечной полости лучами отходят пищеварительные каналы, выстланные железистыми (выделяющими пищеварительный сок) и фагоцитарными клетками. Эти структуры являются основными клетками, расщепляющими пищевые частицы. В пищеварении также участвуют структуры кожно-мускульного мешка. Их мембраны образуют псевдоподии, захватывающие и втягивающие в себя органические частицы. Фагоцитарные клетки и псевдоподии осуществляют два типа пищеварения: внутриклеточное (как у протист) и полостное, присущее высокоорганизованным многоклеточным животным.
Стрекательные клетки
Продолжим изучать строение сцифоидной медузы и рассмотрим механизм, с помощью которого животные защищаются, а также нападают на потенциальную жертву. У сцифоидных есть и еще одно систематическое название: класс стрекающие. Оказывается, что в эктодермальном слое у них расположены особые клетки - крапивные, или стрекательные, еще называемые книдоцитами. Они находятся вокруг рта и на щупальцах животного. При действии механических раздражителей нить, находящаяся в капсуле крапивной клетки, стремительно выбрасывается и пронзает тело жертвы. Токсины сцифоидных, проникающие через книдоцель, являются смертельными для планктонных беспозвоночных и личинок рыб. У человека они вызывают симптомы крапивницы и гипертермию кожи.
Органы чувств
По краям колокола медузы, фото которой представлено ниже, можно увидеть укороченные щупальца, называемые краевыми тельцами - ропалиями. В них находятся два органа чувств: зрения (глазки, реагирующие на свет) и равновесия (статоцисты, имеющие вид известковых камешков). С их помощью сцифоидные узнают о приближающимся шторме: звуковые волны в интервале от 8 до 13 Гц раздражают статоцисты, и животное поспешно уходит вглубь моря.
и размножение
Продолжая изучать строение медузы (рисунок представлен ниже), остановимся на репродуктивной системе сцифоидных. Она представлена гонадами, образовавшимися из карманов гастральной полости, имеющими эктодермальное происхождение. Так как эти животные раздельнополые, яйцеклетки и сперматозоиды выходят через рот и оплодотворение происходит в воде. Зигота приступает к дроблению и формируется однослойный зародыш - бластула, а из неё - личинка, называемая планулой.
Она свободно плавает, затем прикрепляется к субстрату и превращается в полип (сцифистому). Он может почковаться, а также способен к стробиляции. Формируется стопка молодых медуз, называемых эфирами. Они прикреплены к центральному стволу. Строение медузы, оторвавшейся от стробила, таково: она имеет систему радиальных каналов, рот, щупальца, ропалии и зачатки половых желез.
Таким образом, строение медузы отличается от бесполой особи сцифистомы, которая имеет конусовидную форму величиной 1-3 мм и прикрепляется к поверхности с помощью стебелька. Рот окружен венчиком из щупалец, а гастральная полость разделена на 4 кармана.
Как передвигаются сцифоидные
Медуза способна к Она резко выталкивает порцию воды и двигается вперед. Зонтик животного при этом сокращается до 100-140 раз в минуту. Изучая строение сцифоидной медузы, например, корнерота или аурелии, мы отмечали такое анатомическое образование, как кожно-мускульный мешок. Он расположен в эктодерме, к его клеткам подходят эфферентные волокна краевого нервного кольца и узлов. Возбуждение передается кожно-мускульным структурам, вследствие чего зонтик сжимается, затем расправившись, толкает животное вперед.
Особенности экологии сцифоидных
Эти представители класса кишечнополостных распространены как в теплых морях, так и в холодных арктических водах. Аурелия - сцифоидная медуза, строение тела которой мы изучили, обитает в Черном, Азовском морях. Там же широко распространён и другой представитель этого класса - корнерот (ризостома). У него молочно-белый зонтик с фиолетовыми или синими краями, а выросты ротовых лопастей похожи на корни. Отдыхающие в Крыму туристы хорошо знают этот вид и стараются во время купания быть от его представителей подальше, так как стрекательные клетки животного могут вызвать серьёзные «ожоги» тела. Ропилема, так же, как и аурелия, обитает в Японском море. Цвет её ропалий розовый или желтый, а сами они имеют многочисленные пальцевидные выросты. Мезоглея зонтика обоих видов используется в кухне Китая и Японии под названием «хрустально мясо».
Цианея - обитательница холодных арктических вод, является Длина её щупалец достигает 30-35 м, а диаметр зонтика - 2-3,5 м. Львиная грива или цианея волосатая имеет два подвида: японская и синяя. Яд стрекательных клеток, расположенных по краям зонтика и на щупальцах, является очень опасным для человека.
Мы изучили строение сцифоидных медуз, а также ознакомились с особенностями их жизнедеятельности.
краткое содержание других презентаций«Характеристика кишечнополостных» - Общая характеристика типа. Класс Кораловые полипы. Класс Сцифоидные. Слои тела. Класс Гидроидные. Кроссворд. Тип низших многоклеточных животных. Трематоды. Знания и умения учащихся. Морские Кишечнополостные. Ветер по морю гуляет. Тип Кишечнополостные. Значение Кишечнополостных. Разновидности клеток гидры. Термины. Многоклеточные животные. Ожог ротовой полости. Рыба. Единственная книга.
«Коралловые полипы» - Название Anthozoa означает "животные-цветы". Отряд Антипатарии (Antipatharia). Древовидные и бичевидные колонии. Отряд Мадрепоровые кораллы (Madreporaria или Scleractinia). Таким же числом радиальных перегородок поделена на камеры и кишечная полость. Подкласс Восьмилучевые кораллы (Octocorallia). Подкласс Шестилучевые кораллы (Hexacorallia). Отряд Роговые кораллы (Gorgonacea). Поверхность колонии покрыта мелкими шипиками.
«Строение гидры» - Классификация. Сосуд, в котором живет гидра. Строение и жизнедеятельность кишечнополостных. Почему гидру называют полип. Способы размножения. Регенерация. Почему гидра является двухслойным животным. Почему гидра является многоклеточным животным. Гидра. Прикреплённый образ жизни. Ведет прикреплённый образ жизни. Клеточное строение. Симметрия тела. Нервная система. Состав эктодермы. Среда обитания и внешнее строение.
«Кишечнополостные организмы» - Тип кишечнополостные. Общие черты кишечнополостных. Подцарство многоклеточные животные. Кишечнополостные –это многоклеточные животные имеющие лучевую симметрию.
«Коралловые рифы» - Коралловые рифы. Коралловые полипы. Барьерный риф обычно делят на три части. Комплексное представление о коралловых островах. Атоллы. Шестилучевые кораллы. Многокилометровая красота. Бесполое размножение. Многолучевая морская звезда. Коралловый риф. Биологически активные вещества. Значение кораллов. Рельефообразующая роль. Загрязнение океана промышленными отходами. Половые продукты. Форма и цвет коралла.
«Гидра» - Пресноводная гидра. Весной из перезимовавших яиц развивается новое поколение. Тема: Многообразие кишечнополостных. Сходство в строении и процессах жизнедеятельности гидры с одноклеточными животными свидетельствует о родстве кишечнополостных и простейших. Поздней осенью гидры погибают. Размножаются гидры как бесполым, так и половым путем. Оплодотворение перекрестное). Большинство представителей размножается половым путём и обладает планктонными или ползающими личинками.
