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.
Медузы, за исключением некоторых отклонений в организации пищеварительной системы, построены по той же схеме, что и полипы, но часто сильно сплющены в плоскости, перпендикулярной к главной оси тела ( рис. 96).
Медуза имеет вид колокола или зонтика; наружная выпуклая сторона называется эксумбреллой, внутренняя вогнутая - субумбреллой ( рис. 97). Посредине последней выдается более или менее длинный ротовой стебелек со ртом на свободном конце. Рот ведет в пищеварительную, или гастральную, полость, состоящую из центрального желудка и расходящихся от него к краям зонтика радиальных каналов в числе, равном или кратном четырем, и соединенных в толще мезоглеи сплошной энтодермальной пластинкой. На краю зонтика все радиальные каналы сообщаются между собой посредством кольцевого канала. Желудок и каналы в совокупности образуют гастроваскулярную (т.е. кишечнососудистую) систему.
По свободному краю зонтика прикреплена тонкая кольцевидная мускулистая перепонка, суживающая вход в полость колокола. Она называется парусом и является характерной особенностью гидроидных медуз, отличающей их от медуз, принадлежащих к Scyphozoa . Парус играет важную роль при движении медуз. На краю зонтика расположены щупальца. Они, подобно радиальным каналам, имеются в определенном числе, чаще всего кратном четырем. Вследствие правильного расположения радиальных каналов и щупалец лучистая симметрия медуз ярко выражена.
Тело медуз характеризуется сильным развитием мезоглеи, которая очень утолщается и содержит большое количество воды, приобретая студенистый желеобразный вид. Благодаря этому все тело медуз почти стекловидно и прозрачно. Прозрачность, свойственная очень многим планктонным животным, рассматривается как особый род покровительственной окраски, укрывающей животное от врагов.
Нервная система медуз устроена значительно сложнее, чем у полипов. У медуз кроме общего подкожного нервного сплетения по краю зонтика наблюдаются скопления ганглиозных клеток, которые вместе с отростками образуют сплошное нервное кольцо. От него иннервируются мышечные волокна паруса, а также особые органы чувств, расположенные по краю зонтика. У одних гидроидных медуз эти органы имеют вид глазков, у других - так называемых статоцистов, или органов равновесия ( рис. 97 , рис. 98).
Глаза медуз в наиболее примитивном виде устроены по типу простых глазных пятен. У основания некоторых щупалец имеется небольшой участок эктодермального эпителия, состоящий из клеток двух родов. Одни из них высокие - чувствительные, или ретинальные, клетки; другие содержат многочисленные бурые или черные зерна пигмента и чередуются с чувствительными клетками, совокупность которых отвечает сетчатке глаза высших животных. Присутствие пигмента вообще характерно для органов зрения во всем животном царстве.
Более сложно устроены глазные ямки, где пигментированный участок эпителия лежит на дне небольшого впячивания покрова. Подобный уход глаза с поверхности тела вглубь предохраняет его от различных чисто механических раздражений, например трения о воду, прикосновения посторонних предметов и т.п. Кроме того, впячивание глаза ведет к увеличению поверхности светочувствительного слоя и количества ретинальных клеток. Наконец, у некоторых медуз полость глазной ямки заполняется прозрачным выделением эктодермы, получающим вид лучепреломляющей линзы. Таким путем возникает хрусталик, концентрирующий световые лучи на сетчатке глаза.
Органы равновесия могут быть устроены различно: в виде чувствительных щупалец, но чаще всего в виде глубоких эпителиальных ямок, которые могут отшнуровываться от поверхности тела и превращаться в замкнутые пузырьки, или статоцисты ( рис. 98). Пузырек выстлан чувствительным эктодермальным эпителием и заполнен жидкостью. Одна из клеток пузырька впячивается внутрь него в виде вздутой на конце булавы, внутри которой выделяется одна или несколько конкреций углекислой извести. Это статолиты, или слуховые камешки, и они столь же характерны для органов чувства равновесия, как пигмент для органов зрения. Чувствительные клетки пузырька снабжены каждая длинным чувствительным волоском, направленным к находящейся в центре его булаве. Строение волоска сходно со строением книдоциля стрекательных клеток . По функции статоцисты медуз более или менее отвечают функции полукружных каналов уха человека. Волоски чувствительных клеток в статоцистах медуз построены по одному типу с чувствительными волосками рецепторных органов более высоко организованных животных вплоть до позвоночных.
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, частью переносимые морскими течениями, частью двигаясь активно при помощи действия мышечных волокон, имеющихся по краю зонтика и в парусе. Одновременным сокращением зонтика и паруса и их последующим расслаблением вода, которая находится в вогнутости зонтика, то выталкивается из него, то пассивно вновь его заполняет. При выталкивании воды животное получает обратный толчок и двигается выпуклой стороной зонтика вперед. Вследствие чередования сокращений и расслаблений зонтика и паруса движение медуз состоит из ряда прерывистых толчков.
Медузы - хищницы. Своими щупальцами они захватывают и убивают различных мелких животных, проглатывают их и переваривают в гастральной полости.
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.
Медузы – это группа свободноплавающих особей полового поколения морских животных, относящихся к типу кишечнополостные. Медузоидное поколение характерно для классов гидроидных, сцифоидных и кубомедуз. Они отличаются по строению тела. Терминами сцифомедузы и кубомедузы обозначают все стадии жизненного цикла видов соответствующих классов.
Подавляющее большинство медуз появляются после отпочковывания от полипов - особей бесполого поколения, прикрепленных к предметам. Размножение происходит половым путем, в результате чего образуются плавающие личинки (планулы). Для некоторых гидроидных медуз характерно бесполое размножение почкованием либо поперечным делением. Из планулы образуется полип (бесполое поколение). По достижении полипом зрелости от него снова отрываются молодые медузы в процессе почкования.
Пищей медузам служат планктонные организмы, в том числе яйца и личинки определенных видов рыб. Сами медузы, в свою очередь, входят в состав рациона питания крупных рыб.
Тело типичной медузы прозрачное и студенистое (состоит из воды на 95%), по форме похоже на зонтик или колокол. Благодаря такому строению, медуза способна к реактивному движению. Животное при сокращении мышц стенок тела выталкивает из-под колокола воду и движется в противоположном направлении. Но медузы не могут противоборствовать сильным течениям, и поэтому считаются элементами планктона. Вне воды жизнь медузы невозможна.
По периметру колокола медузы размещены щупальца различной длины (до 30 м) и органы чувств (видоизмененные щупальца) – органы зрения («глазки») и равновесия. На щупальцах расположены особые стрекательные клетки для охоты на жертв и защиты от врагов. Они могут быть нескольких типов. У некоторых видов остроконечные стрекательные нити вонзаются в тело добычи, при этом впрыскивается ядовитое вещество. У других медуз длинные липкие нити обездвиживают жертву. Могут быть у медуз короткие стрекательные нити, в которых жертва запутывается.
Ротовое отверстие медузы находится на нижней вогнутой стороне тела. У большинства видов рот окружен ротовыми лопастями со стрекательными клетками. Рот служит как для употребления пищи, так и для удаления из организма непереваренных остатков. Пища попадает в желудок, от которого радиально отходят гастроваскулярные каналы. Дыхание медузы осуществляется через всю поверхность тела. Нервная система медуз развита лучше, чем у коралловых и гидроидных полипов. Она представлена нервным сплетением, более разветвленным в щупальцах и на нижней части колокола, а также двумя нервными кольцами. Половые железы находятся рядом с желудком. Оплодотворение и развитие молодых особей происходит в воде. Только у некоторых сцифоидных медуз оплодотворение яиц и развитие планул осуществляется в организме матери.
Размеры медуз варьируют от нескольких миллиметров до двух метров. Самая большая медуза в мире – арктическая, или полярная, обитающая в холодных морях. Ее тело достигает в диаметре двух метров, а щупальца могут достигать в длину 30 метров. Наиболее ядовитая медуза-крестовичок, ее размеры всего до 2 см. Среда ее обитания – заросли водорослей в Японском море. Ожоги медузы данного вида смертельны для человека.
Представители медуз Черного моря – это корнерот, аурелия. Интересен род Turritopsis nutricula, обитающих в морях тропического и умеренного поясов. Они стали широко известны, благодаря особенностям своего жизненного цикла. Большинство погибают после размножения, а эти кишечнополостные способны из половозрелой стадии возвращаться к «детской» - стадии полипа. Если предположить, что этот процесс бесконечен, то медузы данного рода бессмертны.
Недавно при исследовании глубин Целебесского моря южнее Филлипин была обнаружена оригинальная черная медуза. Данная находка поразила даже известных ученых, так как полагают, что найденный вид до настоящего времени был неведом науке.
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.