Как передвигаются медузы — двигательная система. Общая характеристика класса Сцифоидные медузы

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

Эти организмы относятся к типу кишечнополостных и являются исключительно морскими обитателями. Сцифоидные медузы, фото которых представлены ниже, имеют колоколообразную или зонтичную форму тела, а само оно - прозрачное и студенистое, состоит из мезоглеи. Все животные этого класса являются консументами второго порядка и питаются зоопланктоном.

Для организмов характерна радиальная тела: анатомически идентичные части, а также ткани и органы расположены радиально от срединной продольной оси. Она присуща животным, пассивно плавающим в толще воды, а также тем видам, которые ведут сидячий образ жизни (актинии) или медленно ползают по субстрату ежи).

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:

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.

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

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

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

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

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

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

Класс Сцифоидные – объединяет медуз, населяющих моря и океаны (живут только в соленой воде), которые способны свободно передвигаться среди водных просторов (исключение сидячая медуза, ведет малоподвижный способ жизни).

Общая характеристика

Сцифоидные медузы обитают повсеместно, они приспособились к жизни в холодных и в тёплых водах. Насчитывается около 200 видов. С течением переносятся на значительные расстояния, но могут перемещаться и самостоятельно. Так, при помощи активных сокращений купола и выброса из него воды, медуза может развивать большую скорость. Такой способ движения назвали реактивным.

Медуза имеет форму зонтика или продольно вытянутого купола. Встречаются довольно крупные виды. Отдельные представители класса сцифоидные в диаметре достигают 2м (Cyanea arctica). От краев колокола отходит множество щупалец, которые могут вырастать до 15м в длину. На них расположены стрекательные клетки, которые содержат ядовитые вещества, необходимые для защиты и охоты.

Особенности строения

Посреди внутренней вогнутой части зонтика расположен рот, углы которого переходят в ротовые лопасти (необходимые для захвата пищи). У корнеротых они срастаются между собой и образуют фильтрующий аппарат, для поглощения мелкого планктона.

Сцифоидные наделены желудком с 4 карманоподобными выступами, и системой радиальных канальцев, при помощи которых питательные вещества из кишечной полости распространяются по всему организму. Непереваренные частицы пищи направляются обратно в желудок и выводятся через ротовое отверстие.

Тело медуз состоит из двух слоев эпителиальных клеток: эктодермы и энтодермы, между ними располагается мезоглея — желеобразная ткань. Она на 98% состоит из воды, поэтому медузы быстро погибают под палящим солнцем. Медузы имеют огромные регенерирующие способности, если разрезать ее на 2 части, из каждой вырастет полноценная особь.

Так как сцифоидные медузы перешли к активному способу жизни, их нервная система стала более развита. На краях зонтика расположены скопления нервных клеток, рядом так же находятся органы чувств, которые воспринимают световые раздражители, помогают сохранять равновесие.

Жизненный цикл и размножение

Сцифоидные в своем жизненном цикле проходят через две фазы: половую (медузы) и бесполую (полип).

Все представители – раздельнополые организмы. Половые клетки походят из энтодермы и созревают в карманах желудочной полости.

Гаметы выходят через ротовое отверстие и оказываются в воде. В процессе слияния половых клеток и дальнейшего созревания, из яйца выходит личинка медузы – планула. Она опускается на глубину, крепится к дну и переходит в бесполую фазу.

Одиночный полип (сцифостома) ведет донный способ жизни и через боковое почкование начинает размножение. Спустя определенное время сцифистома превращается в стробилу, тогда щупальца начинают укорачиваться, а на теле образуются поперечные перетяжки. Так начинается деление под названием стробиляция. Таким образом, стробила дает жизнь молодым организмам – эфирам. Эфиры затем преобразуются во взрослых особей.

Образ жизни

Сцифоидные медузы не живут в стаях, не передают друг другу сигналов, даже находясь на близком расстоянии. Продолжительность жизни около 2-3 лет, иногда бывает, что медуза живет только пару месяцев. Также их часто поедают рыбы и черепахи.

Все медузы – хищные животные. Употребляют планктон и небольшие рыбы, которых обездвиживают ядовитыми клетками. Стрекательные клетки выбрасывают яд не только во время охоты, но и на все проплывающие мимо организмы. Потому медузы опасны для людей, находящихся в воде. Если случайно зацепить щупальца медузы, она обожжет кожу своим ядом.

Самые распространённые представители класса сцифоидные медузы это аурелия, цианея, населяющая арктические моря, корнерот, который лишен щупалец и обитает в водах Черного моря.

Значение в природе и жизни человека

Сцифоидные медузы входят в цепь питания мирового океана.

В китайской и японской кухне часто встречаются блюда с ропилемой или аурелией. Мясо медуз считается деликатесом.

Корнерот – крупнейшая медуза черного моря с диаметров купола около 40см. Таким образом, она служит укрытием для мальков рыб и защищает от хищников и неблагоприятных условий среды. Иногда, когда мальки подрастают, они начинают откусывать небольшие кусочки от медузы, а могут вовсе ее съесть.

Сцифоидные медузы фильтруют воду, очищая ее от загрязнений.

Для человека опасный яд медуз, который вызывает ожоги кожи, иногда провоцирует болевой шок и человек, находясь на глубине, самостоятельно уже не может всплыть. Небезопасно прикасаться к медузе даже в мертвом виде. При касании развивается аллергическая реакция, нарушение работы нервной и сердечно-сосудистой системы, возникают судорожные приступы.

Физики и биологи из Велиобритании и США выявили наиболее экономичный способ перемещения в водной среде. Они установили, что медузы с их гибким телом преодолевают большее расстояние с меньшими затратами энергии. Беспозвоночные животные обходят рыб в эффективности за счет использования водяных вихрей.

Специалисты Морской биологической лаборатории в Вудс-Холле (США) и ряда других научных центров вначале изучали гидродинамику свободно плавающих медуз. Анализ видеозаписей показал, что животные получают небольшой импульс даже в тот момент, когда их мышцы не сокращаются. Серия контрольных наблюдений подтвердила то, что этот эффект не случаен. Дальнейшее исследование с использованием временно парализованных медуз, которых при помощи металлического стержня подталкивали вперед в аквариумах, позволило установить природу этого ускорения.

Ученые выяснили, что в момент сокращения гибкого колокола медузы в воде возникает тороидальный вихрь. Вихрь затем начинает движение в противоположную направлению плавания медузы сторону. За вихрем при этом формируется область избыточного давления и вода толкает животное вперед. Гибкое тело позволяет наиболее эффективно использовать описанный эффект, давая увеличение длины заплыва «с одного толчка» до восьмидесяти процентов. По словам исследователей, колокол медузы сам принимает нужную форму, не требуя специального напряжения мышц.

Физики и биологи подчеркивают, что подобный механизм работает только для небольших животных и при не слишком высоких скоростях. Рост размера или скорости сводит эффект на нет, поэтому его не удастся использовать на практике для создания быстроходных подводных роботов или для экономии топлива морскими судами. В то же время исследование проливает свет на движущие механизмы эволюции, так как форма тела медуз продиктована в том числе экономией сил животного.

Ранее изучение медуз позволило определить, что их мускулатура эволюционировала отдельно от мускулатуры других животных. Поперечно-полосатая мускулатура, которая у млекопитающих формирует все мышцы опорно-двигательной системы (а также сердце) возникала в истории жизни на Земле как минимум дважды, у радиально-симметричных и двусторонне-симметричных животных.

Posts from This Journal by “Медузы” Tag

• 
  Ученые показали единственное бессмертное существо

  Американские ученые нашли животное, которое может жить вечно. Им оказалась бессмертная медуза, которая нарушила все жизненные циклы и шаблоны. Об…

• 
  На берега Австралии выбросило «мутировавшую медузу»

  Таинственное существо, выброшенное на береговую линию в Австралии, шокировало социальные сети. Существо «вышло» из вод океана и…

• 
  Увеличение популяции медуз из-за загрязнения океана привело к разрушению экосистем

  Медузы существуют на нашей планете уже не менее 500 миллионов лет - они старше динозавров и деревьев. По мнению ученых, в ближайшее время им…

• 
  В Австралии массовое нашествие медуз

  На побережье австралийского штата Квинсленд море выбросило огромное количество медуз, известных под названием физалии или португальские кораблики.…

• За дослідженням науковців Токійського університету, знесолені та висушені залишки медуз " дуже ефективне органічне добриво. Воно не лише підвищує…

• Медузы могут стать эффективным удобрением

  Несоленые и высушенные остатки медуз является органическим удобрением, которое повышает содержание питательных веществ в почве, а также снижает…

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

На самом деле …

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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