… можете ви запитати себе, розглядаючи як пересувається у воді медуза.

Насправді …

…м'язи у медузи є. Щоправда, вони дуже відрізняються від людських м'язів. Як вони влаштовані і як медуза використовує їх для руху?

Медузи – досить прості істоти в порівнянні з людиною. У їхньому тілі немає кровоносних судин, серця, легень та більшості інших органів. У медуз є рот, часто розташований на стеблині і оточений щупальцями (воно видно нижче на малюнку). Рот веде до розгалуженого кишечника. А більшу частину тіла медузи становить парасолька. На його краях також часто ростуть щупальця.

Парасолька може скорочуватися. Коли медуза скорочує парасольку, з-під неї викидається вода. Виникає віддача, що штовхає медузу на протилежний бік. Часто такий рух називають реактивним (хоча це не зовсім точно, але принцип руху схожий).

Парасолька медузи складається з драглистої пружної речовини. У ньому багато води, але є міцні волокна з особливих білків. Верхня та нижня поверхня парасольки покриті клітинами. Вони утворюють покриви медузи – її «шкіру». Але від клітин нашої шкіри вони відрізняються. По-перше, вони розташовані лише в один шар (у нас кілька десятків шарів клітин зовнішнього шару шкіри). По-друге, всі вони живі (у нас на поверхні шкіри клітини мертві). По-третє, у покривних клітинмедуз зазвичай є м'язові відростки; тому їх називають шкірно-м'язовими. Особливо добре ці відростки розвинені у клітин на нижній поверхні парасольки. М'язові відростки тягнуться вздовж країв парасольки і утворюють кільцеві м'язи медузи (у деяких медуз є радіальні м'язи, розташовані, як спиці в парасольці). При скороченні кільцевих м'язів парасолька стискається, і з-під неї викидається вода.

Часто пишуть, що справжніх м'язів медузи не мають. Але виявилось, що це не так. У багатьох медуз під шаром шкірно-м'язових клітин нижньої сторони парасольки є і другий шар - справжні м'язові клітини(Див. рис).

У людини є два основні типи м'язів – гладкі та поперечно-смугасті. Гладкі м'язи складаються із звичайних клітин із одним ядром. Вони забезпечують скорочення стінок кишечника та шлунка, сечового міхура, кровоносних судин та інших органів Поперечносмугасті (скелетні) м'язи складаються у людини з величезних багатоядерних клітин. Саме вони забезпечують рух рук і ніг (а також мови та голосових зв'язок, коли ми говоримо). Поперечносмугасті м'язи мають характерну смугастість і швидше скорочуються, ніж гладкі. Виявилося, що у більшості медуз пересування теж забезпечують поперечні м'язи. Тільки їхні клітини невеликі та одноядерні.

У людини поперечносмугасті м'язи кріпляться до кісток скелета і передають їм зусилля при скороченні. А у медуз м'язи кріпляться до драглистої речовини парасольки. Якщо людина згинає руку, то при розслабленні біцепса вона розгинається через дію сили тяжкості або скорочення іншого м'яза - розгинача. У медуз «м'язів - розгиначів парасольки» немає. Після розслаблення м'язів парасолька повертається у вихідне положення завдяки пружності.

Але для того, щоб плавати мало мати м'язи. Потрібні ще нервові клітини, що дають м'язів наказ скорочуватися. Часто вважають, що нервова системамедуз – проста нервова мережа з окремих клітин. Але це теж не так. У медуз є складні органи почуттів (очі та органи рівноваги) та скупчення нервових клітин – нервові вузли. Можна навіть сказати, що вони мають мозок. Тільки він не схожий на мозок більшості тварин, що знаходиться в голові. У медуз немає голови, і їхній мозок - це нервове кільце з нервовими вузламина краю парасольки. Від цього кільця відходять відростки нервових клітин, що віддають команди м'язам. Серед клітин нервового кільця є дивовижні клітини – водії ритму. Вони через певні проміжки часу виникає електричний сигнал (нервовий імпульс) без жодного зовнішнього впливу. Потім цей сигнал поширюється кільцем, передається м'язам, і медуза скорочує парасольку. Якщо ці клітини видалити чи зруйнувати, парасолька перестане скорочуватися. Людина схожі клітини є у серці.

У деяких відношеннях нервова система медуз унікальна. У добре вивченої медузи агланти (Aglantha digitale) є два типи плавання – звичайне та «реакція втечі». При повільному плаванні м'язи парасольки скорочуються слабо, і медуза при кожному скороченні просувається однією довжину тіла (близько 1 див). При «реакції втечі» (наприклад, якщо ущипнути медузу за щупальце) м'язи скорочуються сильно і часто, і за кожне скорочення парасольки медуза просувається вперед на 4–5 довжин тіла, а за секунду може подолати майже півметра. Виявилося, що сигнал до м'язів передається в обох випадках по одних і тих же великих нервових відростках (гігантських аксонів), але з різною швидкістю! Здатність тих самих аксонів передавати сигнали з різною швидкістю доки виявлено в жодного іншого тварини.

джерела
https://elementy.ru/email/5021739/Pochemu_meduza_dvizhetsya_Ved_u_nee_net_myshts
Сергій Глаголєв

Це копія статті, яка знаходиться за адресою

Серед водних безхребетних тварин - мешканців морів, виділяється група організмів, які називаються сцифоїдними. Вони мають дві біологічні форми - поліпоїдну та медузоїдну, що відрізняються своєю анатомією та способом життя. У цій статті буде вивчено будову медузи, а також розглянуто особливості її життєдіяльності.

Загальна характеристика класу сцифоїдних

Зовнішня будова. Середовище проживання

Так як представники сцифоїдних мають дві життєві форми - медузи та поліпи, розглянемо їхню анатомію, що має деякі відмінності. Спочатку вивчимо зовнішня будовамедузи. Перевернувши тварину основою дзвона вниз, ми виявимо рот, облямований щупальцями. Він виконує подвійні функції: поглинає частини їжі та видаляє неперетравлені її залишки назовні. Такі організми називаються первинноротими. Тіло тварини двошарове, складається з ектодерми та ентодерми. Остання формує кишкову (гастральну) порожнину. Звідси і назва: тип кишковопорожнинні.

Проміжок між шарами тіла заповнений прозорою желеподібною масою – мезоглеєю. Ектодермальні клітини виконують опорну, рухову та захисну функції. Тварина має шкірно-м'язовий мішок, що забезпечує рух у воді. Анатомічна будова медузи досить складна, оскільки екто- та ентодерма диференційовані на різні. Крім покривних і м'язових, у зовнішньому шарі є ще проміжні клітини, що виконують регенеративну функцію (з них можуть відновлюватися пошкоджені частини тіла тварини).

Цікава будова нейроцитів у сцифоїдних. Вони мають зірчасту форму і своїми відростками обплітають ектодерму та ентодерму, утворюючи скупчення – вузли. Нервова система такого типу називається дифузною.

Ентодерма та її функції

Внутрішній шар у сцифоїдних утворює гастроваскулярну систему: від кишкової порожнини променями відходять травні канали, вистелені залозистими (що виділяють травний сік) та фагоцитарними клітинами. Ці структури є основними клітинами, які розщеплюють харчові частки. У травленні також беруть участь структури шкірно-м'язового мішка. Їхні мембрани утворюють псевдоподії, захоплюючі і втягують у себе органічні частинки. Фагоцитарні клітинита псевдоподії здійснюють два типи травлення: внутрішньоклітинне (як у протист) і порожнинне, властиве високоорганізованим багатоклітинним тваринам.

Жабудні клітини

Продовжимо вивчати будову сцифоїдної медузи та розглянемо механізм, за допомогою якого тварини захищаються, а також нападають на потенційну жертву. У сцифоїдних є і ще одна систематична назва: клас, що цвітають. Виявляється, що в ектодермальному шарі у них розташовані особливі клітини - кропив'яні, або жагучі, ще звані кнідоцитами. Вони знаходяться навколо рота та на щупальцях тварини. При дії механічних подразників нитка, що у капсулі кропив'яної клітини, стрімко викидається і пронизує тіло жертви. Токсини сцифоїдних, що проникають через книдоціль, є смертельними для планктонних безхребетних та личинок риб. У людини вони викликають симптоми кропив'янки та гіпертермію шкіри.

Органи почуттів

По краях дзвону медузи, фото якої представлено нижче, можна побачити укорочені щупальця, які називають краєвими тільцями - ропаліями. Вони знаходяться два органи почуттів: зору (очі, реагують світ) і рівноваги (статоцисти, мають вигляд вапняних каменів). З їх допомогою сцифоїдні дізнаються про шторм, що наближається: звукові хвилів інтервалі від 8 до 13 Гц дратують статоцисти, і тварина поспішно йде вглиб моря.

та розмноження

Продовжуючи вивчати будову медузи (рисунок представлений нижче), зупинимося на репродуктивну системусцифоїдних. Вона представлена ​​гонадами, що утворилися з кишень гастральної порожнини, що мають ектодермальне походження. Так як ці тварини роздільностатеві, яйцеклітини та сперматозоїди виходять через рот і запліднення відбувається у воді. Зигота приступає до дроблення і формується одношаровий зародок - бластула, та якщо з неї - личинка, звана планулою.

Вона вільно плаває, потім прикріплюється до субстрату та перетворюється на поліп (сцифістого). Він може брунькуватися, а також здатний до стробіляції. Формується стопка молодих медуз, званих ефірами. Вони прикріплені до центрального ствола. Будова медузи, що відірвалася від стробила, така: вона має систему радіальних каналів, рота, щупальця, ропалії та зачатки статевих залоз.

Таким чином, будова медузи відрізняється від безстатевої особини сцифістоми, яка має конусоподібну форму величиною 1-3 мм і прикріплюється до поверхні за допомогою стеблинки. Рот оточений віночком із щупалець, а гастральна порожнина поділена на 4 кишені.

Як пересуваються сцифоїдні

Медуза здатна вона різко виштовхує порцію води і рухається вперед. Парасолька тварини при цьому скорочується до 100-140 разів на хвилину. Вивчаючи будову сцифоїдної медузи, наприклад, корнерота чи аурелії, ми відзначали таке анатомічна освітаяк шкірно-м'язовий мішок. Він розташований в ектодермі, до його клітин підходять еферентні волокна крайового нервового кільця та вузлів. Порушення передається шкірно-м'язовим структурам, внаслідок чого парасолька стискається, потім розправившись, штовхає тварину вперед.

Особливості екології сцифоїдних

Ці представники класу кишковопорожнинних поширені як у теплих морях, так і в холодних арктичних водах. Аурелія – сцифоїдна медуза, будову тіла якої ми вивчили, мешкає у Чорному, Азовському морях. Там широко поширений і інший представник цього класу - корнерот (ризостома). У нього молочно-біла парасолька з фіолетовими або синіми краями, а вирости ротових лопатей схожі на коріння. Відпочиваючі в Криму туристи добре знають цей вид і намагаються під час купання бути від його представників подалі, оскільки клітки тварини можуть викликати серйозні «опіки» тіла. Ропілема, так само, як і аурелія, мешкає у Японському морі. Колір її ропалий рожевий або жовтий, а вони мають численні пальцеподібні вирости. Мезоглея парасолька обох видів використовується на кухні Китаю та Японії під назвою «кришталеве м'ясо».

Ціанея - мешканка холодних арктичних вод, є Довжина її щупалець досягає 30-35 м, а діаметр парасольки - 2-3,5 м. Левова грива або ціанея волохата має два підвиди: японська та синя. Отрута кліток, що розташовані по краях парасольки і на щупальцях, є дуже небезпечною для людини.

Ми вивчили будову сцифоїдних медуз, а також ознайомилися з особливостями їхньої життєдіяльності.

Як пересуваються медузи Медуза - дуже цікаве та незвичайне виробництво, яке завжди приваблює погляд вчених. Але в чому полягає загадка цієї водної істоти? Тіло медузи приблизно на 95 відсотків складається з води. Розміри медуз бувають абсолютно різними: одні в діаметрі не досягають і сантиметра, діаметр інших перевищує два метри.

Як пересуваються медузи - рухова система:

Більшість видів медуз пересуваються завдяки скороченню, яке у них ритмічне, та розслабленню тіла, яке у них куполоподібне. Такі переміщення чимось нагадують розкриття та закриття парасольки.

Вчені виявили, що деякі види медуз рухаються незвичайним чином, хоч при цьому не вміють швидко плавати. Кожне скорочення тіла медузи утворює вихрове кільце, схоже на димне кільце. Його, ці водяні, як би відштовхують від себе. За допомогою сили віддачі кілець, що утворюються, відбувається зворотна реакція, саме завдяки їй медуза може просувати своє тіло вперед.

Даний механізм пересування нагадує механізм роботи реактивного двигуна. Різниця полягає лише в тому, що рух відбувається не завдяки постійної тягиа в результаті імпульсу, який утворює енергія. В одному відомому журналі йшлося про те, що дії, які створюють вихрові каблучки, не просто описати за допомогою математики.

Гігантська медуза

Багато вчених вивчають рухи медуз, щоб на їх прикладі створити ефективніші водні пристрої. Нещодавно один з них винайшов підводний човен, який пересувається подібно до медузи і витрачає енергії на тридцять відсотків менше, ніж звичайні гвинтові судна. Довжина човна 1.2 метри.

Для кардіологів вивчення того, як рухаються медузи, становить особливий інтерес, тому що рух крові в шлуночку серця, що розташовується зліва, утворює схожі вихрові кільця. І по тому, як вони рухаються, можна проводити діагностику серця на ранніх стадіяхзахворювань.

Вивчення медуз ще тривалий час хвилюватиме вчених. Адже хоч вони й розібралися, як вона влаштована – повторити практично такі ж дії практично неможливо. Але багато підводних зйомок, де знято граціозні медузи, просто змушують нас відірватися від усіх справ і хоча б кілька хвилин поспостерігати, як вони переміщаються у воді.

Можливо, що незрозуміле і пізнане завжди притягує людей, і рухова системамедузи завжди заворожує людину!

Дивимося відео як пересуваються медузи, рухова система медузи - чудово!

Як пересуваються медузи – рухова система Як пересуваються медузи – рухова системаСподобалася стаття? Поділися з друзями в соц.мережах:

Логіка природи є найдоступніша і найкорисніша логіка для дітей.

Костянтин Дмитрович Ушинський(03.03.1823-03.01.1871) - російський педагог, основоположник наукової педагогіки в Росії.

БІОФІЗИКА: РЕАКТИВНИЙ РУХ У ЖИВІЙ ПРИРОДІ

Пропоную читачам зелених сторінок заглянути в захоплюючий світ біофізикита познайомитися з основними принципами реактивного руху у живій природі. Сьогодні у програмі: медуза корнерот- Найбільша медуза Чорного моря, морські гребінці, підприємлива личинка бабки-коромисла, чудовий кальмар з його неперевершеним реактивним двигуномта чудові ілюстрації у виконанні радянського біолога та художника-анімаліста КондаковаМиколи Миколайовича.

За принципом реактивного руху в живій природі пересувається ціла низка тварин, наприклад медузи, морські молюски гребінці, личинки бабки-коромисла, кальмари, восьминоги, каракатиці... Познайомимося з деякими з них ближче;-)

Реактивний спосіб руху медуз

Медузи – одні з найдавніших та найчисельніших хижаків на нашій планеті!Тіло медузи на 98% складається з води та у значній частині складено з обводненої сполучної тканини – мезогліїфункціонує як скелет. Основу мезоглії становить білок колаген. Студентисте та прозоре тіло медузи формою нагадує дзвін або парасольку (в діаметрі від кількох міліметрів) до 2,5 м). Більшість медуз рухаються реактивним способом, виштовхуючи воду з парасольки порожнини.

Медузи Корнероти(Rhizostomae), загін кишковопорожнинних тварин класу сцифоїдних. Медузи ( до 65 сму діаметрі) позбавлені крайових щупалець. Краї рота витягнуті в ротові лопаті з численними складками, що зростаються між собою з утворенням вторинних ротових отворів. Дотик до ротових лопат може викликати хворобливі опіки.обумовлені дією стріляльних клітин. Близько 80 видів; мешкають переважно у тропічних, рідше у помірних морях. У Росії – 2 види: Rhizostoma pulmoзвичайний у Чорному та Азовському морях, Rhopilema asamushiзустрічається у Японському морі.

Реактивна втеча морських молюсків гребінців

Морські молюски гребінці, які зазвичай спокійно лежать на дні, при наближенні до них їх головного ворога – чудово повільної, але надзвичайно підступної хижачки – морської зірки- різко стискають стулки своєї раковини, з силою виштовхуючи з неї воду. Використовуючи таким чином, принцип реактивного руху, вони спливають і, продовжуючи відкривати та захлопувати раковину, можуть відпливати на значну відстань. Якщо ж гребінець з якоїсь причини не встигає врятуватися своїм реактивною втечею, Морська зірка охоплює його своїми руками, розкриває раковину і поїдає.

Морський Гребінець(Pecten), рід морських безхребетних тварин класу двостулкових молюсків (Bivalvia). Раковина гребінця округла із прямим замковим краєм. Поверхня її покрита радіальними ребрами, що розходяться від вершини. Стулки раковини стуляються одним сильним м'язом. У Чорному морі живуть Pecten maximus, Flexopecten glaber; в Японському та Охотському морях – Mizuhopecten yessoensis ( до 17 сму діаметрі).

Реактивний насос личинки бабки-коромисла

Характер у личинки бабки-коромисла, або ешни(Aeshna sp.) не менш хижий, ніж у її крилатих родичів. Два, а іноді й чотири роки живе вона в підводному царстві, повзає кам'янистим днем, вистежуючи дрібних водних жителів, із задоволенням включаючи до свого раціону досить-таки великокаліберних пуголовків і мальків. У хвилини небезпеки личинка бабки-коромисла зривається з місця і ривками пливе вперед, рухома чудовою роботою реактивного насоса. Набираючи воду в задню кишку, а потім різко викидаючи її, личинка стрибає вперед, підганяється силою віддачі. Використовуючи таким чином, принцип реактивного руху, личинка бабки-коромисла впевненими поштовхами-ривками ховається від загрози, що її переслідує.

Реактивні імпульси нервової «автостради» кальмарів

У всіх, наведених вище випадках (принципах реактивного руху медуз, гребінців, личинок бабки-коромисла), поштовхи та ривки відокремлені один від одного значними проміжками часу, отже, велика швидкість руху не досягається. Щоб збільшилася швидкість руху, інакше кажучи, число реактивних імпульсів за одиницю часу, необхідна підвищена провідність нервів, які збуджують скорочення м'язів, обслуговуючих живий реактивний двигун. Така провідність можлива при великому діаметрі нерва.

Відомо, що у кальмарів найбільші у тваринному світі нервові волокна. У середньому вони досягають у діаметрі 1 мм – у 50 разів більше, ніж у більшості ссавців – і проводять збудження вони зі швидкістю 25 м/с. А у триметрового кальмара дозидікуса(Він мешкає біля берегів Чилі) товщина нервів фантастично велика - 18 мм. Нерви товсті, як мотузки! Сигнали мозку – збудники скорочень – мчать нервовою «автострадою» кальмара зі швидкістю легкового автомобіля – 90 км/год.

Завдяки кальмарам дослідження життєдіяльності нервів ще на початку 20 століття стрімко просунулися вперед. «І хто знає, - пише британський натураліст Френк Лейн, - можливо, є зараз люди, зобов'язані кальмару тим, що їхня нервова система перебуває в нормальному стані…»

Швидкість і маневреність кальмара пояснюється також прекрасними гідродинамічні формитіла тварини, за що кальмара і прозвали «живою торпедою».

Кальмари(Teuthoidea), підряд головоногих молюсків загону десятиногих. Розміром зазвичай 0,25-0,5 м, але деякі види є найбільшими безхребетними тваринами(кальмари роду Architeuthis досягають 18 м, включаючи довжину щупалець).
Тіло у кальмарів подовжене, загострене ззаду, торпедоподібне, що визначає велику швидкість руху як у воді ( до 70 км/год), так і в повітрі (кальмари можуть вискакувати з води на висоту до 7 м).

Реактивний двигун кальмара

Реактивний рух, що використовується нині в торпедах, літаках, ракетах і космічних снарядах, властиво також головоногим молюскам – восьминогам, каракатиці, кальмарам. Найбільший інтерес для техніків та біофізиків становить реактивний двигун кальмарів. Зверніть увагу, як просто, з якою мінімальною витратою матеріалу вирішила природа це складне і досі неперевершене завдання;

По суті, кальмар має в своєму розпорядженні два принципово різні двигуни ( рис. 1а). При повільному переміщенні він користується великим ромбовидним плавцем, що періодично згинається у вигляді хвилі, що біжить, уздовж корпусу тіла. Для швидкого кидка кальмар використовує реактивний двигун. Основою цього двигуна є мантія – м'язова тканина. Вона оточує тіло молюска з усіх боків, становлячи майже половину об'єму його тіла, і утворює своєрідний резервуар. мантійну порожнину – «камеру згоряння» живої ракети, в яку періодично засмоктується вода. У мантійній порожнині знаходяться зябра та внутрішні органикальмара ( рис. 1б).

При реактивному способі плаваннятварина робить засмоктування води через широко відкриту щілину мантійну всередину мантійної порожнини з прикордонного шару. Мантійна щілина щільно "застібається" на спеціальні "запонки-кнопки" після того, як "камера згоряння" живого двигуна наповниться забортною водою. Розташована мантійна щілина поблизу середини тіла кальмара, де має найбільшу товщину. Сила, що викликає рух тварини, створюється рахунок викидання струменя води через вузьку воронку, що розташована на черевної поверхні кальмара. Ця лійка, або сифон, – "сопло" живого реактивного двигуна.

«Сопло» двигуна має спеціальний клапанта м'язи можуть його повертати. Змінюючи кут установки воронки-сопла ( рис. 1в), кальмар пливе однаково добре, як вперед, так і назад (якщо він пливе назад, - вирва витягується вздовж тіла, а клапан притиснутий до її стінки і не заважає водяному струменю, що витікає з мантійної порожнини; коли кальмару потрібно рухатися вперед, вільний кінець воронки дещо подовжується і згинається у вертикальній площині, її вихідний отвір згортається і клапан приймає вигнуте положення). Реактивні поштовхи та всмоктування води в мантійну порожнину з невловимою швидкістю йдуть одне за одним, і кальмар ракетою проноситься у синяві океану.

Кальмар та його реактивний двигун – малюнок 1

1а) кальмар – жива торпеда; 1б) реактивний двигун кальмара; 1в) положення сопла та його клапана під час руху кальмара назад і вперед.

На забір води та її виштовхування тварина витрачає частки секунди. Засмоктуючи воду в мантійну порожнину в кормовій частині тіла в періоди уповільнених рухів за інерцією, кальмар тим самим здійснює відсмоктування прикордонного шару, запобігаючи таким чином зриву потоку при нестаціонарному режимі обтікання. Збільшуючи порції води, що викидається, і частіша скорочення мантії, кальмар легко збільшує швидкість руху.

Реактивний двигун кальмара дуже економічнийзавдяки чому він може досягати швидкості 70 км/год; деякі дослідники вважають, що навіть 150 км/год!

Інженери вже створили двигун, подібний до реактивного двигуна кальмара: це водомет, що діє за допомогою звичайного бензинового чи дизельного двигуна. Чому ж реактивний двигун кальмараяк і раніше привертає увагу інженерів та є об'єктом ретельних досліджень біофізиків? Для роботи під водою зручно мати пристрій, що працює без доступу атмосферного повітря. Творчі пошуки інженерів спрямовані створення конструкції гідрореактивного двигуна, подібного повітряно-реактивному…

За матеріалами чудових книг:
«Біофізика під час уроків фізики»Цецилії Бунімівни Кац,
і «Примати моря»Ігоря Івановича Якимушкина

Кондаков Микола Миколайович (1908–1999) – радянський біолог, художник-анімалісткандидат біологічних наук. Основним внеском у біологічну науку стали виконані ним малюнки різних представників фауни. Ці ілюстрації увійшли до багатьох видань, таких як Велика Радянська Енциклопедія, Червона книга СРСР, в атласи тварин та у навчальні посібники.

Якимушкин Ігор Іванович (01.05.1929–01.01.1993) – радянський біолог, письменник – популяризатор біологіїавтор науково-популярних книг про життя тварин. Лауреат премії Всесоюзного товариства "Знання". Член Спілки письменників СРСР. Найбільш відомою публікацією Ігоря Акімушкіна є шеститомна книга «Світ Тварин».

Матеріали цієї статті корисно буде застосувати не лише на уроках фізикиі біології, а й у позакласній роботі.
Біофізичний матеріалє надзвичайно благодатним для мобілізації уваги учнів, перетворення абстрактних формулювань на щось конкретне і близьке, що зачіпає як інтелектуальну, а й емоційну сферу.

Література:
§ Кац Ц.Б. Біофізика під час уроків фізики

§ § Якимушкин І.І. Примати моря
Москва: видавництво «Думка», 1974
§ Тарасов Л.В. Фізика у природі
Москва: видавництво «Освіта», 1988

Пола Вестон

У неї немає серця, кісток, очей та мозку. Вона на 95% складається із води, але при цьому залишається найактивнішим морським хижаком.

Це незвичайна істота – медуза, безхребетна тварина, що належить до типу Кишковопорожнинні (той самий тип, до якого належать і корали).

Тіло медузи складається з желеподібного дзвону, щупалець і ротових порожнин, що використовуються для поїдання видобутку. Медуза отримала свою назву завдяки подібності до міфічної Медузи Горгони, у якої з голови замість волосся стирчали змії.

Існує понад 200 видів медуз (клас Кубомедузи) різних розмірів: від крихітних карибських медуз до арктичних ціанів, дзвін яких досягає 2,5 м в діаметрі, довжина щупалець становить приблизно 60 м (в 2 рази довша за синій кит), а вага – понад 250 кг.

Як медузи пересуваються

Одні медузи плавають, використовуючи реактивний руха інші прикріплюються до інших об'єктів, наприклад, до морських водоростей. Незважаючи на використання реактивного руху, медузи все ж таки не настільки добре плавають, щоб подолати силу хвиль і течій.

Реактивний рух медузи відбувається завдяки наявності корональних м'язів, що вистилають нижню частинуїї дзвони. Коли ці м'язи виштовхують воду з дзвона, відбувається віддача, що штовхає тіло у протилежний бік.

У медузи немає мозку та очей, тому вона повністю покладається на нервові клітини, що допомагають їй рухатися, реагувати на їжу та небезпеку. Органи почуттів нагадують медузі, у напрямі рухатися, і навіть визначають джерело світла.

За допомогою спеціальних мішків, розташованих на обідку дзвона, медузи чудово балансують у воді. Коли тіло медузи перевалюється на бік, мішки змушують нервові закінчення скорочувати м'язи і тіло медузи вирівнюється.

Мисливці

Незважаючи на нешкідливий зовнішній вигляд, медузи – чудові мисливці Вони жалять і вбивають своїх жертв особливими кліками, нематоцистами. Усередині кожної клітини знаходиться маленький гарпун. В результаті дотику або руху він випрямляється і стріляє у видобуток, впорскуючи в неї отруту. Ступінь отруйності цього токсину залежить від виду медузи. Реакції на отруту можуть бути різні: від невеликого висипу до летального результату.

Медузи не полюють на людей. Вони вважають за краще харчуватися мікроскопічними організмами, рибами та іншими медузами. Люди можуть випадково постраждати лише тоді, коли медузи потрапляють до прибережної зони.

Медуза, що плаває у морських просторах, може бути як хижаком, так і здобиччю. Завдяки своїй прозорості вона відмінно маскується і майже непомітна у воді. Це важливо, оскільки, незважаючи на реактивний рух, ці організми повністю перебувають у владі течії, а у відкритому морі, як відомо, сховатися нема де.

Життєвий цикл

Початок життєвого циклу медуз дуже схожий, хоч і не повністю, на початок. Личинки плавають у воді, доки знаходять тверду поверхню (камінь чи раковину), яку прикріплюються. Личинки, що прикріпилися, ростуть і перетворюються на поліпи, які на цій стадії нагадують морські анемони.

Потім у поліпах починають формуватися горизонтальні борозенки. Вони заглиблюються до того часу, поки поліп не перетворюється на стопку з окремих, схожих на млинці, поліпів. Ці плоскі поліпи один за одним відколюються від стоси і відпливають. З цього моменту поліп, що відколовся, схожий на дорослу медузу.

У медуз короткий життєвий цикл. Найбільш живучі види доживають до 6 місяців. Ці істоти зазвичай гинуть у морських водахабо стають здобиччю інших хижаків. Місяць-риба та шкіряста черепаха – найбільш небезпечні хижаки, які харчуються медузами (Дослідникам невідомо, яким чином черепахи та риби можуть з'їдати медуз разом із отруйними нематоцистами, не завдаючи собі шкоди).

Незважаючи на свою неймовірну крихкість, медузи досить складно влаштовані. Дихання цих кишковопорожнинних здійснюється за допомогою всієї поверхні тіла. Воно здатне поглинати кисень та виділяти вуглекислий газ.

Інші «медузи»

У морі живе безліч інших істот, які хоч і називаються медузами, але ними не є. Один з таких видів – дуже схожий на медузу.

Гребеневики виглядають і поводяться як медузи, але все ж таки не є «справжніми медузами», оскільки не мають кліток. Медузи заселяють моря та океани по всьому світу. Найчастіше вони мешкають у прибережних зонаххоча відомі і глибоководні види, що виробляють фантастичне світло завдяки біолюмінесценції.

Еволюційна таємниця

Враховуючи складність анатомічної будовиі спосіб полювання цих морських істот, важко уявити, як могли виживати перехідні форми між немедузами і сучасними медузами. Медузи з'являються в історії скам'янілостей раптово і без перехідних форм.

Для виживання важливі всі особливості медузи: мішки, що допомагають їм плавати в правильному напрямку, органи почуттів, що попереджають їх про наближення хижака або видобутку, і нематоцисти, що шкодять. Тому цілком логічно зробити висновок, що будь-яка перехідна форма, позбавлена ​​цих повністю розвинених ознак, швидко призвела б до вимирання виду. Факти вказують на те, що медузи завжди були медузами з моменту їхнього створення Богом на 5-й день тижня створення (Буття 1:21).