Испокон веков люди пытались расширить кругозор, познать окружающий мир, найти ответы на свои многочисленные вопросы. В чем смысл жизни и бытия? Существует ли Что происходит после смерти? Над этими вопросами гадали величайшие умы нашей планеты на протяжении всей своей жизни. В данной статье мы рассмотрим, возможно, не такой философский, более приземленный, но не менее интересный вопрос. Мы поговорим о медузах, а точнее, о том, как размножаются медузы.
Владыки морей
Они не обладают ни мозгом, ни костями, ни кровью. Но тем не менее их вид процветал и активно размножался. Более чем шестьсот миллионов лет они жили в самых глубоких и темных закоулках океана. Сейчас же они целыми стаями вытесняют различные формы жизни и уничтожают водные экосистемы. Да, вы не ошиблись, в данной статье мы поговорим о прекрасных, загадочных и смертельно опасных существах — медузах. Если добавить немного конкретики - приоткроем завесу тайны и расскажем о том, как размножаются медузы.
Чудесное творение природы или безжалостный убийца?
Многие считают медуз абсолютно безопасными существами. Но это не так! Они - жуткие хищники, которые питаются морскими жителями (различные рачки, зоопланктон, икра и т. д.). Медузы используют смертельное оружие - свои щупальца - для того, чтобы добывать пищу. Думаете, что эти щупальца полностью безопасны для человека? Как бы не так. которые находятся на них, при соприкосновении с человеческой кожей оставляют болезненные ожоги. Но это еще не самое страшное. Существуют редкие контакт с которыми может привести к летальному исходу. К таким относятся Морская оса, и медуза Номура.
Как уже вы могли понять, медузы не столь безобидны, как кажется на первый взгляд. Сомневаетесь в этом? В качестве доказательства можно привести события, которые происходят на территории Японии вот уже более 10 лет. Японское побережье из-за постоянного наводнения медузами Номура уже стало мертвой зоной. В чем же причина такой активности? Этим же вопросом задались исследователи из университета Хиросимы. Для того чтобы выяснить, в чем дело, пришлось понять и изучить то, как медузы размножаются. Но теперь японские ученые наверняка знают, что виной всему стало глобальное потепление. Не представляете, как повышение температуры связано с увеличением численности медуз? Чтобы понять это, необходимо углубиться в природу этих созданий, узнать о том, как размножаются медузы. В этом вам поможет данная статья.
Особи мужского пола производят сперматозоиды, особи женского пола — яйцеклетки. Во время слияния сперматозоида и яйцеклетки образуется планула, оседающая на дне. Что это такое? Планула, или, проще говоря, личинка — это фаза жизненного цикла некоторых животных. Как правило, в течение развития личинка поддается различным метаморфозам и превращениям. Так, планула медузы превращается в полипа, который является представителем бесполого поколения. Когда полип достигает зрелости, от него путем почкования начинают отрываться юные создания.
Жизненный цикл медузы представляет собой метагенез. Как вы могли узнать из школьного курса биологии, это одна из форм которая присуща некоторым животным. Суть метагенеза заключается в том, что бесполые поколения и поколения, размножающиеся половым путем, закономерно чередуются.
Описание медуз, размножение, виды
Как уже было написано выше, большинство медуз размножаются половым путем. Однако большинство — это не все. В природе существуют виды, которые размножаются почкованием. Узнать о них подробнее вы сможете в этой части статьи.
Некоторые виды гидроидных медуз способны размножаться путем поперечного деления или же почкования. Гидроидные медузы — небольшие (до трех сантиметров) животные, которые обладают щупальцами, небольшим колокольчатым зонтиком и длинным ротовым хоботком. Пожалуй, на этом особенности класса Hydrozoa и заканчиваются. В целом очень похожи на своих собратьев. Они также являются хищниками, питаются в основном рачками, обладают практически таким же строением и так далее. Единственное отличие заключается в способе размножения.
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.
Многим известно, что Мировой океан не открыл человеку даже половины своих тайн. Сможем ли мы когда-нибудь точно узнать, что таят в себе глубины?
Однако об обитателях океанов и морей человеку известно не так уж мало. Наша статья расскажет об удивительных существах - медузах. Они распространены практически по всей планете; некоторые из них поражают красотой, а другие на их фоне кажутся совсем невзрачными. Однако есть в жизни этих животных один момент, который явно заинтересует каждого любителя живой природы. Речь идет о том, как медузы размножаются. Если вы не знаете ответа на этот вопрос, наша статья наверняка вас заинтересует и удивит.
Нашествие на Японию
Впервые за исследование этого вопроса всерьез взялись японские ученые университета Хиросимы. Было подмечено, что воды Тихоокеанского побережья Страны восходящего солнца просто кишат медузами номура (Nemopilema nomurai). Специалисты заинтересовались таким ростом численности популяции и решили выяснить его причину.
В ходе исследований им пришлось столкнуться с необходимостью досконально изучить вопрос о том, как размножаются медузы.
Было установлено, что цикл довольно сложен. А после появления на свет малыши гигантской медузы, похожие на снежинки, ведут себя столь же агрессивно и обладают той же прожорливостью, как и взрослые особи.
Открытия ученых
Исследователи установили, что демографический взрыв спровоцирован глобальным потеплением, в связи с которым условия для размножения медуз улучшились. Они не только в сотни раз увеличили численность популяций, но и стали серьезной угрозой для многих экосистем.
Другие роды и виды медуз сегодня тоже считаются изученными. Установлено, что размножение может происходить по одному из двух сценариев. Рассмотрим оба способа размножения медуз подробно.
Школьные уроки
Со школьных уроков многие помнят, что медузы относятся к типу Кишечнополостных. Во многих учебных заведениях изучают размножение и развитие медузы обелии, поскольку этот вид очень распространен, совершенно не опасен для человека, и все признаки типа у него ярко выражены. На следующей иллюстрации - медуза обелия.
Первым моментом, который может удивить, является необычный способ выброса биоматериалов, необходимых для процесса. Самцы медуз выпускают сперму изо рта.
В толще воды мужские клетки встречаются с женскими, происходит оплодотворение. В результате образуются личинки - планулы.
Казалось бы, ничего необычного. Но это только начало, самое интересное впереди!
Невероятное продолжение
Планула опускается на дно и прикрепляется к нему, начиная формироваться в полип. Полип растет, постепенно учась захватывать проплывающую мимо добычу.
И вот здесь для всех, кто решил узнать, как размножаются медузы, начинается самое интересное - стадия полипа завершается типичным почкованием.
Завершающая стадия размножения медуз
Проще говоря, от полипа начинают отсоединяться кусочки материи, которые формируются в маленьких медуз.
Ученые называют этот способ размножения невероятным, ведь в нем скомбинированы два основных типа: половой и вегетативный. Получается, медузы размножаются, чередуя эти типы.
Изучая подробности того, как размножаются медузы, ученые установили, что абсолютное большинство видов идет именно этим путем. Однако он не единственный.
Как известно, медузы бороздят моря не менее 600 тысячелетий. За это время они научились выживать. Вариативность размножения может являться одним из механизмов сохранения видов.
Исключения из правил
Ученым известно всего несколько видов медуз, у которых отсутствует стадия полипа. Планула развивается в молодую особь. Некоторые медузы выращивают полипы внутри половых желез, чтобы через время воспроизвести на свет сформировавшееся потомство, готовое к жизни в океане.
Вегетативное размножение
Рассмотрим, как живут и размножаются медузы класса Hydrozoa. Представители гидроидных размножаются бесполым путем. Это небольшие животные, размеры которых не превышают трех сантиметров. Состоят гидроидные медузы из колокольчатого купола, щупалец и ротового хоботка.
Размножение происходит вегетативно. Родительская особь просто делится пополам начиная от центра купола.
Известно, что если вследствие травмы от медузы оторвется кусок ткани, он может оформиться и развиться в самостоятельную особь. Поврежденное место быстро регенерирует.
Феноменальная живучесть
Отвечая на вопрос о том, сколько живут медузы, ученые называют относительно небольшие цифры. В среднем продолжительность жизни составляет один-три года.
Однако эти существа обладают феноменальной живучестью и высочайшим коэффициентом размножения. Многочисленные опыты позволили получить невероятные данные о регенеративном потенциале медуз: если разделить надвое особь, обе половины быстро восстановятся, выживут, сохранят охотничьи навыки и способность к размножению.
Наиболее узнаваемый образ взрослой медузы это колокольные формы тела и длинные щупальца. Но этот образ лишь один из нескольких этапов жизненного цикла медузы. Медуза (класс сцифоидных (Scyphozoa)) проходит через множество форм, в том числе и крохотное свободное плавание – планулы (planula), небольшой полип, который прикрепляется к морскому дну, и пелагического — медузы.
В течение жизненного цикла медузы идет чередование поколений, в котором одно поколение, размножающиеся половым путем, и второе поколение (полип) размножается вегетативно. В целом, основные этапы жизненного цикла Медузы включают в себя:
— яйцеклетки и сперматозоиды;
— планула (planula) личинка;
— полип (или scyphistoma);
— полип с гидроидными колониями (или strobilating scyphistomata);
— эфира (ephyra)
— медуза
Итак, рассмотрим поэтапное размножение медуз. Взрослые медузы размножаются половым путем, так как бывают мужского или женского пола. У обоих полов репродуктивные органы называются гонады. Гонады у самцов производят сперму, у самок они продуцируют яйца. Когда медузы готовы к спариванию, самец выпускает сперму через ротовое отверстие. Оплодотворение яиц в теле самки медуз, зависит от вида. У некоторых видов оплодотворение происходит прямо в воде, у других, яйца, расположенные на верхней части устных рук вокруг рта медузы, оплодотворяются после того, как самка проплывает в облаке мужской спермы, сброшенного в воду. У третьих, яйца, хранящиеся внутри ротовой полости самки, оплодотворяются после того, как она заглатывает сперму самца. Оплодотворенные яйца позже оставляют желудок и прикрепляются к устным рукам.
После того, как оплодотворенные яйца прошли стадию эмбрионального развития, они переходят в стадию личинки – планулы и отправляются в свободное плавание. Эта личинистая форма краткосрочный этап в жизненном цикле медузы. Планулы имеют крошечные овальные структуры, с внешним морщинистым слоем, и с волосками — ресничками. Они необходимы для продвижения планулы через воду. Но реснички не могут отнести планулы далеко, на большие расстояния относит личинки морские течения. Планула плавает несколько дней на поверхности моря. Затем она падает вниз, чтобы поселиться на твердом субстрате, где она прикрепляется и начинает развиваться в полип.
Этот этап жизненного цикла медузы — сидячий. У полипов цилиндрические ножки, на базе которых расположен диск, который прилипает к ее поверхности и окружен маленькими щупальцами. Они-то и улавливают пищу. Полип растет, в результате происходит образование новых полипов из ствола. Так появляются целые гидроидные колонии. Все члены этой колонии связаны друг с другом, через трубы. Колонии полипов могут расти в течение нескольких лет. Когда полипы достигают надлежащего размера, они готовы перейти к следующей стадии жизненного цикла медузы – эфиры.
Когда гидроидные колонии готовы к преобразованию, на части стебля начинают развиваться горизонтальные канавки. Эти канавки продолжают углубляться до тех пор, пока полип не станет напоминать стопку тарелок. Верхние канавки созревают быстрее и, в конечном счете, от нее отпочковывается маленькая медуза, также известная, как эфира. Этот процесс является бесполым. Эфира быстро увеличивается в размерах, и становятся взрослой медузой. Все, цикл замкнулся.
