МЕДУЗИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, МОРФОЛОГІЯ, СЕРЕДОВИЩЕ ПРОЖИВАННЯ, РОЗМНОЖЕННЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

Ці медузи живуть речі , що належать підтип Medusozoa. Вони характеризуються своєю желеподібною консистенцією і майже напівпрозорим виглядом. Ці живі істоти належать до найпримітивнішої групи тваринного царства - кнідарів.

Кнідарій характеризується тим, що представляє снідоцити, клітини, що синтезують токсичну та жалячу речовину, яка чинить токсичну дію на інших тварин. Зокрема, медузи зародилися понад 400 мільйонів років тому, в епоху палеозою.

Зразок медузи. Джерело: Анастасія Шестерініна

Медузи - дуже красиві тварини, але до них потрібно ставитися обережно, оскільки саме дотик їх щупалець може завдати страшних травм. Їх в достатку у всіх морських екосистемах. Однак є пляжні регіони, де нещасні випадки часті, такі як береги Австралії, де проживає так звана морська оса.

Серед найтоксичніших медуз, яких ми можемо відзначити: медуза-пушка, португальська воєнна людина та морська оса.

Таксономія

- Домен. Еукарія.

- Королівство Анімалія.

- Тип: Cnidaria.

- субфіліум: Medusozoa.

- Класи: Cubozoa.

- Гідрозоя.

- Сцифозоя.

- Ставрозоа.

характеристики

Aurelia aurita. Я, Люк Віатур

Вони є багатоклітинні еукаріоти

Медузи - це еукаріотичні організми, оскільки в їх клітинах генетичний матеріал (ДНК) знаходиться всередині клітинного ядра, відмежований мембраною.

Так само вони складаються з клітин різних типів, кожна спеціалізується на різних функціях. Завдяки цьому їх можна назвати багатоклітинними організмами.

Вони дибластичні

Під час ембріонального розвитку медуз з'являються два зародкові шари: ектодерма та ентодерма. Ці шари важливі, тому що з них походять усі тканини, що складають дорослу тварину.

Півжиття

Загалом, тривалість життя медуз досить коротка, порівняно з життєдіяльністю інших тварин. Деякі живуть лише кілька годин, а інші можуть досягти до шести місяців життя.

Однак є вид медуз, який порушується за цією схемою: Turriptopsis nutricula. Згідно з останніми дослідженнями, ця медуза може жити нескінченно, доки вона не стане жертвою хижака.

Це тому, що за допомогою різних біологічних механізмів ця медуза здатна повернутися до свого поліпового стану і таким чином продовжувати відновлювати нові медузи нескінченно.

Вони є хижими гетеротрофами

Медузи - це організми, які не мають здатності синтезувати власні поживні речовини. Через це вони харчуються іншими живими істотами, тому вони хижі. Вони зазвичай їдять дрібну рибу і ракоподібних і особливо багато зоопланктону.

Виробляють токсини

Медузи характеризуються синтезом та виділенням токсичних речовин з метою захоплення їхньої здобичі та корму. Ці токсини є досить потужними, оскільки вони одночасно впливають на різні тканини, такі як нервова, м’язова та серцева. Через це вони мають дуже високу ймовірність спричинити смерть навіть у людей.

Морфологія

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

Важливо зазначити, що за життя медузи вони представляють дві різні форми, залежно від моменту їх життєвого циклу, в якому вони перебувають.

Дві форми медуз - це поліп та форма медуз. Як правило, період часу, який він залишається як поліп, дуже короткий, порівняно з часом, який він триває як медуза.

Поліп

Поліп схожий з будь-яким іншим членом типу Cnidarians (анемони, корали). Він закріплюється на підкладці. Він складається з циліндричного тіла, яке має щупальця у верхньому кінці, що оточують рот.

У щупальця є клітини, які називаються кнідоцитами, які виділяють жалячу речовину, яку можна класифікувати як токсин.

медузи

Медузи мають форму парасольки. Через це вони також відомі як umbrela (парасолька англійською мовою). Текстура парасольки є желеподібною, хоча і досить стійкою. У деяких місцях вона може досягати навіть хрящової текстури. Як і поліпи, він має оральну зону та аборальну зону.

Ротова область увігнута і розташована в нижньому кінці тіла медузи. У центрі цієї області розташована структура, відома під назвою манубріум, яка має нижній кінець ротового отвору.

Залежно від класу, до якого належить медуза, буде представлено невелике подовження епідермісу під назвою вуал. Це присутнє у медуз, які належать до класу Hydrozoa.

Анатомія медуз. Джерело: Зіна Дерецький, Національний науковий фонд

З іншого боку, аборальна зона випукла і повністю гладка. З нижнього краю цієї області виходять різноманітні розширення, які називаються щупальцями. Вони мають різну довжину і мають велику кількість цидоцитів. Вони відповідають за синтез токсичної речовини, яку медуза використовує для захоплення та паралізації своєї здобичі.

Так само на краю парасольки розташовані високоспеціалізовані клітини м'язового типу, які відповідають за забезпечення вільного руху тварини через океанські течії.

Якщо під мікроскопом спостерігається розріз шматочка парасольки медузи, стає очевидним, що він складається із зовнішнього шару, який називається епідермісом, і внутрішнього шару, який називається гастродермісом. Остання виявляється вистилає внутрішню порожнину медузи, яку, як і в інших чередників, називають шлунково-судинною порожниною.

Травна система

Це досить рудиментарно. Він складається з отвору, рота, через який їжа потрапляє в медузи. Цей рот спілкується з шлунково-судинною порожниною, яка містить центрально розташований шлунок у супроводі чотирьох шлункових мішків.

Останні є дуже важливими структурами, оскільки від них походять трубопроводи, через які різні поглинуті поживні речовини можуть розподілятися по всіх тканинах тварини.

У шлунково-судинній порожнині поглинаються поживні речовини переробляються під дією різних травних ферментів, які виробляються там же. Так само медузи не мають спеціалізованих структур, щоб вивільняти відхідні речовини з травного процесу. Через це відходи виділяються через рот, ту саму дірку, через яку потрапляють поживні речовини.

Нервова система

Нервова система медуз досить примітивна. Ці тварини не мають органів, спеціалізованих на складних функціях, таких як мозок. Нервова активність медуз переважно автоматична і рефлекторна, заснована на стимулах, зібраних різними рецепторами, які розподіляються по всій їх анатомії.

Медузи мають нервову систему ретикулярного типу, складену зі складної мережі нервових волокон, що містять біполярні та мультиполярні нейрони. Так само, як було сказано вище, вони мають велику кількість рецепторів.

У межах цих рецепторів можна виділити ропало, які відповідають за сприйняття легких подразників і допомагають підтримувати рівновагу тварини; і снідоцилії, які є суто тактильними рецепторами.

У шарі тіла мережа нервових волокон ділиться надвоє. Перший з них складається з багатополярних нейронів, а другий лише з біполярних нейронів. У першому передача імпульсів відбувається повільно, тоді як у другому імпульси передаються з більшою швидкістю.

Репродуктивна система

Знову ж репродуктивна система досить проста і примітивна. Статеві залози знаходяться на стінці манубрія або на стінці шлунково-судинної порожнини, залежно від виду. У статевих залозах, де виробляються гамети або статеві клітини.

Існують види медуз, які є дводомними, тобто мають жіночі особини і особини чоловічої статі. Існують також види, які здатні виробляти гамети, як жіночі (яйцеклітини), так і чоловічі (сперматозоїди).

Проживання та розповсюдження

Chrysaora fuscescens. Ед Бірман з міста Редвуд, США

Медузи - це живі істоти, широко поширені по всій планеті. Вони є досить багатогранною групою тварин, оскільки їх знайшли у всіх типах водних середовищ існування, як у морських, так і у прісноводних.

Таким чином можна знайти зразків медуз у теплих морях тропіків, а також морях, холодних, як Арктика. Є також види медуз, які вважають за краще триматися неглибоко, біля поверхні, в той час як є медузи, які успішно живуть за тисячі метрів у глибину.

Відтворення

У медуз можна спостерігати два існуючі види розмноження: безстатеве та статеве.

Як відомо, безстатеве розмноження не передбачає злиття сексуальних гамет, тоді як сексуальне розмноження має місце. З еволюційної точки зору сексуальне розмноження має перевагу перед безстатевим. Це тому, що організми, які зароджуються шляхом статевого розмноження, містять різну комбінацію генів, що може означати поліпшення виду.

Безстатеве розмноження

Цей тип розмноження у медуз відбувається переважно шляхом бутонізації. У конкретному випадку медуз, які належать до класу Сцифозоа, безстатеве розмноження відбувається шляхом процесу, званого стробіляцією.

Як правило, безстатеве розмноження у медуз відбувається, коли в їх життєвому циклі вони перебувають у стадії поліпа.

Утворення

Опущення бруньки - це процес безстатевого розмноження, завдяки якому індивід генерується від виступів, відомих як бутони. У випадку з медузами бутони називають гонофорами.

Життєвий цикл медуз включає поліпну фазу, яка сильно прикріплена до субстрату. На поверхні поліпа починає утворюватися бутон, з якого може утворюватися інший поліп або медуза.

Більшість видів медуз, з поліпа, брунькуючи, утворюють кілька поліпів, які разом складають колонію. Ці поліпи згодом розвиваються і дозрівають, щоб остаточно виробити медуз.

В інших видів від брунькування поліпів можна утворити дрібних медуз, які навіть можуть залишитися на поліпі.

Стабілізація

Це процес, при якому поліп, також відомий як сцифістома, зазнає метаморфозу, що викликає відшарування зоряних дисків безпосередньо від його верхньої частини. Ці диски називаються Ephrae. Пізніше вони проходять ще один процес трансформації, поки не стають сексуальними медузами.

Розмноження медуз класу Сцифозоа. (1-8) Фіксація личинок планули до субстрату та метаморфоза до сцифістоми. (9-10) Стимуляція сцифістоми. (11) Визволення Ефри. (12-14) перетворення ефіри у дорослу медузу. Джерело: Маттіас Якоб Шлейден (1804-1881)

Спочатку ефи мають очевидну форму зірки і мають діаметр приблизно 3 мм. З часом ефіра збільшується в розмірах і втрачає форму зірки. Коли вона досягає 1 см, її форма кругла. Важливо зазначити, що ефри досить ненажерливі, тому їм потрібна широка наявність поживних речовин.

Статеве розмноження

Статеве розмноження передбачає злиття жіночих і чоловічих гамет (статевих клітин).

У цьому процесі медузи вивільняють гамети у воду через ротовий отвір. Після звільнення яйцеклітини приєднуються до сперматозоїдів, таким чином відбувається запліднення, яке, як видно, є зовнішнім. Хоча у більшості видів це відбувається таким чином, є види, у яких запліднення є внутрішнім і відбувається всередині організму самки.

Як продукт запліднення утворюється невелика личинка, відома як плауна. Це залишається вільним у морі протягом декількох днів, поки він нарешті не знайде підходяще місце в субстраті і не дотримується його.

Там утвориться поліп, який розмножується, утворюючи нові поліпи або нові медузи, безстатево.

Так само є медузи, яйця яких після запліднення залишаються прикріпленими до щупальців материнських медуз, поки личинки не дозріють, щоб відстояти себе. Потім вони обриваються і випускаються в море.

Годування

Медузи - м’ясоїдні тварини, тобто харчуються іншими тваринами. У них різноманітний раціон харчування - від зоопланктону до таких же великих тварин, як і вони.

Медузи сприймають будь-яку частинку, яку можна вважати їжею через свої щупальця. Вони беруть його і приносять до рота. З рота він переходить у шлунково-судинну порожнину, де обробляється і піддається дії специфічних травних ферментів.

Згодом поживні речовини поглинаються, а відходи виводяться або вивільняються через один і той же вхідний отвір.

Важливо зазначити, що медузи є опортуністичними споживачами, тобто харчуються будь-якою частинкою їжі, яка навіть торкається їх щупалець. В основному це стосується тих медуз, які не мають можливості плавати вертикально, а швидше захоплюються течіями.

Що стосується медуз, які можуть підтримувати певний контроль над своїм плаванням, вони можуть бути трохи більш вибіркові і навіть харчуватися ракоподібними, дрібними рибками та навіть іншими видами дрібніших медуз.

Основоположним елементом у процесі захоплення здобичі та годування медуз є токсин, який вони виділяють через щупальця. За допомогою цього токсину здобич паралізується і пізніше гине, потрапляючи в їжу медузами.

Біолюмінесценція у медуз

stefani.drew

Однією з найвидатніших характеристик деяких видів медуз є їх біолюмінесценція. Це не що інше, як здатність випромінювати якесь світло або світіння в темряві.

Медузи є біолюмінесцентними завдяки тому, що в своєму генетичному коді вони представлені геном, який кодує білок, що дозволяє їм захоплювати високоенергетичне світло і випромінювати флуоресценцію в діапазоні зеленого світла. Цей білок відомий як Зелений флуоресцентний білок або GFP (Green Fluorescent Protein).

Кіото-акваріум. Oilstreet

Це якість медуз, яка роками привертає увагу фахівців, які присвятили себе завданням її вивчення. За даними різних досліджень, біолюмінесценція медуз має три цілі: залучати здобич, відштовхувати можливих хижаків та оптимізувати процес розмноження.

Серед видів медуз, які відомі своєю біолюмінесцентною здатністю, можна відзначити: Pelagia noctiluca, гребінчасту медузу та кришталеву медузу.

Токсичність медуз

Денніс Мокрий

Токсичний ефект контакту з щупальцями медуз був відомий завжди. Це пов’язано з наявністю клітин, відомих як cnidocytes (присутні у всіх членів philum cnidaria) і які виробляють жалі та токсичні речовини, які в деяких випадках можуть навіть спричинити смерть дорослої людини.

Медузи використовують свій токсин насамперед для того, щоб захопити та паралізувати потенційну здобич. Це пов’язано з впливом токсину на різні тканини організму. До них належать:

- Фракції клітинних мембран.

- Змінює транспорт певних іонів у клітинних мембранах, таких як кальцій та натрій.

- стимулює вивільнення медіаторів запалення.

- Він чинить негативний вплив на такі тканини, як міокард (серцевий м’яз), печінку, нирки та нервову систему загалом.

Ці ефекти надають хімічні компоненти токсинів. Незважаючи на масштабні дослідження токсинів медуз, це поле, в якому багато ще належить відкрити. Однак різним дослідникам вдалося встановити приблизний склад цих токсинів.

Серед найбільш розповсюджених хімічних сполук у токсині медузи - брадикініни, гіалуронідази, протеази, фібринолізини, дерматоневротоксини, міотоксини, кардіотоксини, нейротоксини та фосфоліпази.

Найвідоміші компоненти токсину медузи включають білки, відомі як гіпноцин та таласин. Перший викликає оніміння ураженої ділянки і параліч; а другий породжує кропив’янку та генералізовану алергічну реакцію.

Список літератури

1. Кертіс, Х., Барнс, С., Шнек, А. і Массаріні, А. (2008). Біологія. Редакція Médica Panamericana. 7-е видання.
2. Гаска Р. і Ломан, Л. (2014). Біорізноманіття Medusozoa (Cubozoa, Scyphozoa та Hydrozoa) в Мексиці. Мексиканський журнал біорізноманіття. 85.
3. Хаддок, С., Молін, М. і Кейс, Дж. (2010). Біолюмінесценція в морі. Щорічний огляд морської науки 2. 443-493
4. Хікман, К.П., Робертс, Л.С., Ларсон, А., Обер, WC, & Гарнізон, C. (2001). Інтегральні принципи зоології (т. 15). McGraw-Hill.
5. Понсе, Д. і Лопес, Е. (2013). Медузи, морські танцівники. Біорізноманіття 2 (6).
6. Vera, C., Kolbach, M., Zegpi, M., Vera, F. and Lonza, J. (2004). Медузи Спінг: оновлення. Медичний журнал Чилі. 132. 233-241.