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.).
Расположение мышц в зонтике некоторых гидроидных медуз. Зеленым показаны кожно-мускульные клетки с гладкими мышечными волокнами, красным - клетки поперечнополосатых мышц
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.
Как передвигаются медузы Медуза - очень интересное и необычное создание, которое постоянно привлекает взор ученых. Но в чем же состоит загадка этого водного существа? Тело медузы примерно на девяносто пять процентов состоит из воды. Размеры медуз бывают совершенно разными: одни в диаметре не достигают и сантиметра, диаметр других превышает два метра.
Как передвигаются медузы — двигательная система:
Большинство видов медуз передвигаются благодаря сокращению, которое у них ритмичное, и расслаблению тела, которое у них куполовидное. Такие перемещения чем то напоминают раскрытие и закрытие зонта.
Ученые обнаружили, что некоторые виды медуз двигаются необычным образом, хотя при этом не умеют быстро плавать. Каждое сокращение тела медузы образует вихревое кольцо, похожее на дымное кольцо. Его, эти водные жители, как бы отталкивают от себя. При помощи силы отдачи образующихся колец происходит обратная реакция, именно благодаря ей медуза может продвигать свое тело вперед.
Данный механизм передвижения похож на механизм работы реактивного двигателя. Разница состоит лишь в том, что движение происходит не благодаря постоянной тяги, а в результате импульса, который образует энергия. В одном известном журнале говорилось о том, что действия, которые создают вихревые кольца, не просто описать при помощи математики.
Гигантская медуза
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. Длина лодки 1.2 метра.
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!
Смотрим видео как передвигаются медузы, двигательная система медузы — потрясающе!!!
Как передвигаются медузы — двигательная система Как передвигаются медузы — двигательная система Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц.сетях:
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 “Медузы” Tag
Ученые нашли причину нашествия медуз в Украине
Стало известно, что в Азовском море все еще продолжается нашествие медуз. Местные отдыхающие жалуются на неприятное соседство, но, видимо, медузы…
Науковець з ЧНУ пояснив появу медуз у Дніпрі
У соціальних мережах черкащани діляться світлинами й відео, де видно, як у Дніпрі плавають медузи. Директор навчально-наукового інституту…
У побережья Великобритании заметили редкую медузу размером с человека
Обычно представители этого вида медуз не превышают 50 сантиметров в диаметре. Биолог и телеведущая Лиззи Дэйли (Lizzie Daly) занималась…
-
Как передвигается медуза? и получил лучший ответ
Ответ от Stacy[гуру]
Передвигаются медузы медленно. сцифоидные медузы передвигаются по реактивному принципу, выталкивая воду сокращением куполаОтвет от 2 ответа [гуру]
Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: Как передвигается медуза?
Ответ от Алиса обрамочинь [новичек]
аххаха плавает помойму это логично:)Ответ от Ледниковый период [гуру]
С помощью меховых подушек;-))Ответ от Андрей Тузов [гуру]
Реактивное движение. Осьминоги тоже тока быстрее.Ответ от Овчаренция [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.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.
