No Image

У медузы есть мозг и кровеносные сосуды

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
26 июля 2019

У медуз отсутствует головной мозг и даже простая рудиментарная нервная система, но у них, по-видимому, проявляются какие-то признаки наличия высшей нервной деятельности.

Интересные открытия

Новые открытия биологов показывают, что медузы время от времени пребывают в фазе сна. Если научное изыскание, опубликованное в журнале Current Biology, будет подтверждено будущими исследованиями, то медузы станут первыми в мире беспозвоночными, у которых отсутствует высшая нервная организация, но которые способны спать. Это открытие могло бы подтвердить теорию о том, что сон является неотъемлемым свойством нейронов. Если быть точнее, сон может быть той способностью, которую нервные клетки обеспечивают даже без наличия сложной организации.

«Новизна открытия заключается в том, что это беспозвоночное животное, которое появилось на нашей планете очень давно, отличается от людей и высших животных механизмом сна», — утверждает соавтор исследования Клэр Бедбрук.

Истоки сна

Сон играет огромную роль в процессе выживания, но никто не может с уверенностью сказать, по каким причинам он развился в природе. Исследование, которое было проведено в 1995 году, выявило, что после полного лишения крыс ночного отдыха грызуны погибли в течение последующих трех недель. Также было установлено, что у простейших членистоногих, к примеру у червя Caenorhabditis elegans, у которого имеется 302 нейрона и неразвитая нервная система, проявляются фазы бодрствования и отдыха, похожего на сон.

Рави Нат, аспирант Калифорнийского технического института, и его лаборант, Пол Штернберг, задавались вопросом, могут ли быть найдены доказательства наличия сна у более простых животных.

Как оказалось, параллельно с этим другой аспирант института, Майкл Абрамс, растил медуз в лаборатории биолога Лиа Гоэнторо для совсем другого научного изыскания. Он заметил, что медуза Кассиопея или перевернутая медуза, становится менее активной ночью. В дикой природе большую часть своего времени беспозвоночное проводит щупальцами вверх на дне океана.

«Ее тело пульсирует примерно раз в секунду, — сказал Абрамс Live Science. — Такое положение делает медузу весьма легким объектом для научного наблюдения».

Поведение медуз

Абрамс, Нат и Бедбрук составили единую команду ученых. Целью их исследования стало изучение поведения медуз. Чтобы доказать, что медузы спят, биологам следовало аргументировать, что поведенческая модель животных соответствует общепринятым критериям сна.

К основным показателям следует отнести:

  • пониженную физическую активность, которая отличается от наблюдаемой в коматозном или бессознательном состояниях;
  • падение уровня чувствительности к стимулам по сравнению с состоянием бодрствования;
  • регуляция на уровне гомеостаза, что предполагает существование какого-то врожденного механизма, обеспечивающего сон и потребность животного в отдыхе.

Проведенные опыты

Медуза Кассиопея, известная в биологии благодаря своему особому положению тела как медуза-перевертыш, по мнению ученых, спит по ночам. Чтобы произвести измерение активности животного, исследователи фиксировали показатель скорости пульсации колокола 23 медуз на протяжении недели. Было обнаружено, что интенсивность снижалась на 32 % в ночное время и составляла примерно 1 155 импульсов в течение 20 минут за день и 781 импульсов в течение 20 минут за ночь.

Читайте также:  После инфаркта появляются синяки на теле

Когда научные сотрудники положили в емкость с медузами немного пищи, то беспозвоночные поменяли местоположение, а пульсация их тела достигла дневных показателей. В научном исследовании указывается, что этот период отдыха был легко обратимым.

Но становятся ли медузы менее активными, чем обычно? Чтобы выяснить это, биологи поместили животных в маленькие контейнеры из ПВХ-труб с сетчатым дном. Они осторожно клали медузу на дно бака, затем быстро встряхивали контейнер, заставляя ее всплыть. Медузы предпочитают сидеть так, чтобы суметь всплыть. Но они делали это намного быстрее в течение дня, начиная пульсировать через 2 секунды после того, как перемещались с глубины на поверхность воды. Им требовалось около 6 секунд, чтобы начать пульсировать и двигаться после пробуждения ото сна.

Лежит ли в основе сна медуз гомеостаз?

Затем исследователи проверяли, контролировалось ли сонное поведение у медуз посредством гомеостаза. Проще говоря, вопрос состоял в том, будут ли беспозвоночные проявлять активность на следующий день, если их сон был нарушен в течение ночи?

Чтобы узнать об этом, исследователи на протяжении 10 секунд каждые 20 минут искусственно создавали небольшие волны в контейнере. Они обнаружили, что, когда они мешали медузе отдыхать, то в течение последних 6 часов ночи у животного было отмечено снижение пульсаций, а на протяжении четырех часов следующего дня — на 12 %. Нарушение реакции выглядело так, как будто у животных были проблемы с пробуждением. Когда исследователи прерывали сон медузы всю ночь, активность животных на следующий день была снижена на 17 %. Интересно, что после полноценной ночи отдыха без каких-либо нарушений на следующий день медуза вернулась к нормальному уровню активности.

Эволюция сна

Главный вопрос заключается в том, является ли смена сна и бодрствования у медуз стабильной. Учеными давно установлено, что за контроль сна у червей, мух, рыбок данио и людей отвечают одни и те же гены и молекулы. Но они не были найдены у медуз.

В ходе одного интересного опыта биологи разбавили емкость с водой, где находились беспозвоночные, двумя веществами, которые влияют на торможение нервных клеток у людей. Это были мелатонин и антигистаминпириламин. При добавлении этих веществ медузы также проявляли меньшую активность. Таким образом, предполагается, что механизм сна у самых старых беспозвоночных животных на земле и людей может обладать одинаковыми биологическими корнями.

Поиск новых исследовательских подходов

«Каков же общий принцип, отвечающий за это состояние сна, который имеется у всех живых существ?» — задается вопросом биолог Бедбрук.

Следующим шагом в научном исследовании, по словам Натта, может стать применение электродов для отслеживания уровня активности нейронов медузы во время пребывания во сне.

«Предстоит установить, существуют ли другие разновидности медуз, которые так же отдыхают, — добавляет биолог Бедбрук. — Наша исследовательская группа также хотела бы понять, спят ли губки, которые являются живыми существами более низкого уровня, чем медузы». Губки вообще не имеют нервной системы, хотя у них имеются некоторые рудиментарные гены и белки, которые были обнаружены в нервных системах других животных.

Читайте также:  Высокий уровень железа в крови у женщин

Медузы относятся к самым примитивным многоклеточным животным — типу Кишечнополостные. Нервная система диффузная — нервные летки "разбросаны" по всему телу. Как такового мозга, конечно нет. Медуза более чем на 90 процентов состоит из воды, вода и выполняет функцию транспорта веществ. Так что сосуды и кровеносная система медузе не нужна

У неё нет сердца, костей, глаз и мозга. Она на 95% состоит из воды, но при этом остается самым активным морским хищником.

Это необычное существо – медуза, 1 беспозвоночное животное, принадлежащее к типу Кишечнополостные (тот же тип, к которому относятся и кораллы).

Читайте также: Кораллы фото

Тело медузы состоит из желеобразного колокола, щупалец и ротовых полостей, используемых для поедания добычи. Медуза получила свое название благодаря сходству с мифической Медузой Горгоной, у которой из головы вместо волос торчали змеи.

Существует более 200 видов медуз (класс Кубомедузы) разных размеров: от крошечных карибских медуз до арктических цианей, колокол которых достигает 2,5 м в диаметре, длина щупалец составляет примерно 60 м (в 2 раза длиннее синего кита), а вес – более 250 кг.

Как медузы передвигаются

Одни медузы плавают, используя реактивное движение, а другие прикрепляются к другим объектам, к примеру, к морским водорослям. Несмотря на использование реактивного движения, медузы всё же не настолько хорошо плавают, чтобы преодолеть силу волн и течений.

Реактивное движение медузы совершается благодаря наличию корональных мышц, выстилающих нижнюю часть её колокола. Когда эти мышцы выталкивают воду из колокола, происходит отдача, толкающая тело в противоположную сторону.

У медузы нет мозга и глаз, поэтому она полностью полагается на нервные клетки, помогающие ей двигаться, реагировать на пищу и опасность. Органы чувств подсказывают медузе, в каком направлении двигаться, а также определяют источник света.

С помощью особых мешков, расположенных на ободке колокола, медузы прекрасно балансируют в воде. Когда тело медузы переваливается на бок, мешки заставляют нервные окончания сокращать мышцы, и тело медузы выравнивается.

Охотники

Несмотря на безобидный внешний вид, медузы – замечательные охотники. Они жалят и убивают своих жертв особыми стрекательными клетками, нематоцистами. Внутри каждой клетки находится маленький гарпун. В результате прикосновения или движения он выпрямляется и стреляет в добычу, впрыскивая в неё яд. Степень ядовитости этого токсина зависит от вида медузы. Реакции на яд могут быть также разные: от небольшой сыпи до летального исхода.

Медузы не охотятся на людей. Они предпочитают питаться микроскопическими организмами, рыбами и другими медузами. Люди могут случайно пострадать только тогда, когда медузы попадают в прибрежную зону.

Читайте также:  Почему на руках выступают вены у женщин

Медуза, плавающая в морских просторах, может быть как хищником, так и добычей. Благодаря своей прозрачности, она отлично маскируется и почти незаметна в воде. Это важно, так как, несмотря на реактивное движение, эти организмы всецело находятся во власти течения, а в открытом море, как известно, спрятаться негде.

Жизненный цикл

Начало жизненного цикла медуз очень похоже, хотя и не полностью, на начало развития кораллов. Личинки плавают в воде, пока не находят твердую поверхность (камень или раковину), на которую прикрепляются. Прикрепившиеся личинки растут и преобразуются в полипы, которые на этой стадии напоминают морские анемоны.

Затем в полипах начинают формироваться горизонтальные бороздки. Они углубляются до тех пор, пока полип не превращается в стопку из отдельных, похожих на блины, полипов. Эти плоские полипы один за другим откалываются от стопки и отплывают. С этого момента отколовшийся полип похож на взрослую медузу.

У медуз короткий жизненный цикл. Наиболее живучие виды доживают до 6 месяцев. Эти существа обычно погибают в морских водах или становятся добычей других хищников. Луна-рыба и кожистая черепаха – наиболее опасные хищники, питающиеся медузами (Исследователям неизвестно, каким образом черепахи и рыбы могут съедать медуз вместе с ядовитыми нематоцистами, не причиняя себе вреда).

Несмотря на свою невероятную хрупкость, медузы достаточно сложно устроены. Дыхание этих кишечнополостных осуществляется посредством всей поверхности тела. Оно способно поглощать кислород и выделять углекислый газ.

Другие «медузы»

В море обитает множество других существ, которые хоть и называются медузами, но ими не являются. Один из таких видов – португальский кораблик, очень похожий на медузу.

Гребневики выглядят и ведут себя как медузы, но всё же не являются «настоящими медузами», поскольку не имеют стрекательных клеток. Медузы заселяют моря и океаны по всему миру. Чаще всего они обитают в прибрежных зонах, хотя известны и глубоководные виды, производящие фантастический свет благодаря биолюминесценции.

Эволюционная тайна

Учитывая сложность анатомического строения и способ охоты этих морских существ, трудно представить, каким образом могли выживать переходные формы между немедузами и современными медузами. Медузы появляются в летописи окаменелостей внезапно и без переходных форм.

Для выживания важны все особенности медузы: мешки, помогающие им плавать в правильном направлении, органы чувств, предупреждающие их о приближении хищника или добычи, и жалящие нематоцисты. Поэтому вполне логично заключить, что любая переходная форма, лишенная этих полностью развитых признаков, быстро привела бы к вымиранию вида. Факты указывают на то, что медузы всегда была медузами с момента их Сотворения Богом на 5-й день недели Сотворения (Бытие 1:21).

Ссылки и примечания

  1. Если не указано иное, вся информация взята из Национального аквариума в Балтиморе, ; . Вернуться к тексту.
Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector