Життя медуз

У фавні України найпоширенішими є чотири види медуз. Чорне й Азовське моря замешкують три з них: вухата медуза (аурелія) (Aurelia aurita), коренерот (Rhizostoma pulmo) та морський ліхтарик (Calvadosia campanulata). А от у прісних водосховищах Дніпра, озерах і ставах півдня України і на Закарпатті широко розповсюдилася китайська пухириця (крапедакуста) (Craspedacusta sowerbii), чужинський вид завезений до нас із Китаю. Назагал, медуза — це лише одна з двох життєвих стадій цих неймовірних істот. На цій стадії відбувається статеве розмноження, а сама медуза утворюється на поліпі. Масове розмноження медуз є біологічним індикатором того, що екосистема розбалансована, головним чином, через надмірний вилов риби. Екологічна роль медуз полягає в регулюванні чисельності планктону. Дослідимо життя медуз детальніше.

Вухата медуза (аурелія)

Морський ліхтарик

Коренерот

Китайська пухириця

Для цього нам знадобиться обладнаний фільтром акваріум на 50-100 л із морською (для вухатої медузи) або прісною водою (для китайської пухириці), пластикові відра з кришками, водяний сачок, 3-5 медуз, морожені корми для акваріумних риб (науплії артемії, циклоп або дафнія), харчовий барвник синього або червоного кольорів (можна придбати в супермаркеті), діодовий ліхтарик, пара латексових рукавичок та лабораторний журнал. Усі експерименти та спостереження знімаємо, монтуємо й публікуємо в інтернеті та в соціальних мережах. Тож почнімо!

Акваріум ретельно миємо й готуємо для заселення медузами: для вухатої медузи наповнюємо морською водою, а для китайської пухириці — прісною. В акваріумі повинен бути фільтр, який перемішуватиме й очищуватиме воду, насичуватиме її киснем. Однак зауваж, що медузи не люблять течії, то ж потік води від фільтра має бути слабким. Коли акваріум готовий, час заселити його медузами! Сачок і пластикові відра з кришками нам у цьому допоможуть: виловлюємо в природних водоймах 3-5 медуз і поміщаємо їх у підготовлені відра. Відзначмо, що медузи в дикій природі масово з’являються в липні, то ж наше дослідження краще проводити в цей час. Вилов і перенесення медуз здійснюємо в латексових рукавичках, щоб уникнути їх жалких клітин, а також під наглядом батьків чи інших дорослих: безпека — понад усе! Випусти медуз до акваріума. Поспостерігай за цими тваринами 2-3 дні, поки вони звикатимуть до нового дому. І не забувай їх годувати розмороженими артемією, циклопом або дафнією (продаються в зоомагазинах). Після завершення спостережень, випусти медуз у їхнє природне середовище.

Детально розглянь медуз в акваріумі. Вони складені із дзвона й десятків або ж сотень волосоподібних мацалець по його краю. У центрі нижньої сторони знаходиться рот із чотирма широкими мацальцями, якими тварини захоплюють їжу. Тіло медуз майже цілком прозоре, однак жодних органів у ньому не видно. Чому? Поспостерігай за тим, як медузи плавають: їм притаманний реактивний рух. Тварина, скорочуючи густу мережу кільцевих епітеліально-м’язових клітин, різко виштовхує воду із дзвона, рухаючись вперед. Що відбувається, коли медуза досягає поверхні води? А коли дна? Свої спостереження занотуй до лабораторного журналу, зніми коротке відео, опублікуй в інтернеті й розповсюдь у соціальних мережах. На третій день спостережень за медузами перейдімо до експериментів.

Мацальця вухатої медузи (аурелії)

Тіло медузи нагадує дзвін: зовні опуклий — це передній бік, та увігнутий зсередини — це задня частина тіла. Медузи, як і всі інші кишковопорожнинні, належать до двошарових тварин. Це означає, що їх тіло складене лише із зовнішнього (ектодерми) та внутрішнього (ентодерми) шарів. Зовнішній шар клітин виконує функцію шкіри, м’язів і нервів, а внутрішній — дуже розгалуженої травної системи. Проте жодних органів чи якихось порожнин у їхньому тілі, як в інших тварин, немає. Проміжок між енто- та ектодермою заповнений драглистою речовиною — мезоглеєю, яка нагадує ґаляретку. Так чи інак, проте що ектодерма, що ентодерма, що мезоглея медуз є цілковито прозорими, тому світло безперешкодно проходить крізь їхнє тіло.

На противагу поліпам, у медуз шар мезоглеї надзвичайно товстий і знаходиться під тиском, утворюючи своєрідний гідростатичний скелет. Цей скелет підтримує форму тіла медузи, не дозволяючи йому злипатись докупи. А після скорочення м’язових клітин дзвона під час руху, гідростатичний скелет повертає тіло медузи до первинної форми без жодних зусиль з боку тварини. Таким чином, медуза рухається дзвоном вперед за принципом реактивного двигуна, виштовхуючи воду під час скорочення м’язових волокон і знову набираючи завдяки пружності мезоглеї. А в просторі медуза орієнтується за допомогою спеціальних видозмінених мацалець — ропалій, що містять мікроскопічний камінець (статоцист) та нервову клітину із чутливою війкою. Ропалії медуз попри просту будову діють так само, як і вестибулярний апарат людини. Коли тварина пливе вгору, то статоцист не торкається чутливої війки, а коли вниз, то під дією гравітації, вони дотикаються. Таким чином тварина відчуває, де верх і низ, і може визначити напрямок руху.

Модель реактивного руху медузи (бузкового кольору) шляхом виштовхування води (синього кольору) з-під парасольки1

То ж як медузи харчуються? Спробуймо експериментально дослідити це питання. Для цього візьми 30-50 г замороженої артемії, циклопа чи дафнії і залий 50 мл води кімнатної температури. Допоки корм розморожується, підготуй концентрований розчин харчового барвника і долий його до розмороженого корму. Акуратно перемішай і залиш на 30 хв. Опісля проціди корм крізь щільну тканину, акуратно промий у чистій воді. Корм має забарвитись. Якщо він не набув необхідного кольору, операцію треба повторити. Готовий підфарбований корм тепер згодовуємо медузам: маленькими порціями за допомогою піпетки або чайної ложки вносимо його в акваріум. Уважно спостерігай за тваринами. Де у них спершу зібрався зафарбований корм? Де він концентрується одразу після споживання? Як забарвлений корм розподіляється в тілі медузи? Як можна пояснити твої спостереження? Результати спостережень і свої ідеї занотуй до лабораторного журналу, зніми відео й опублікуй в інтернеті. Запитай своїх подруг і друзів, що вони думають про це.

1 Зображення адаптовано з Hoover A., Miller L., Griffith В. Р0057: Steering and Maneuvering in Jellyfish Bell. 67th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics. 2014.

Травна система медуз є замкненою. Це означає, що вона має лише рот, через який тварина споживає їжу й виводить назовні неперетравлені рештки. Але на противагу іншим кишковопорожнинним, у медуз травна система дуже розгалужена. У вухатої медузи та в китайської пухириці вона складається з великого мішка з чотирма глибокими кишенями — це «шлунок». Від них, наче промені сонця, відходять численні канали, що несуть розчинені поживні речовини до краю дзвона. Знизу дзвона медузи помітні чотири широкі ротові лопаті або «руки». Саме ними тварини захоплюють своїх жертв. Їжа спершу накопичується на ротових лопатях, а тоді поволі переміщується до рота, а далі в шлунок. Якщо згодувати медузі підфарбовану харчовим барвником їжу, то можна побачити процес її переміщення від ротових лопатей до «шлунку». Розчин перетравленої їжі далі надходить до каналів і до краю дзвона. Зрештою, можна спостерігати, як медузи виводять неперетравлені рештки назовні, адже вони також будуть підфарбованими, хоча й не так інтенсивно.

Будова вухатої медузи (аурелії)

Чи бачать медузи? У тропічних кубомедуз є очі, а от у сцифомедуз нашої фавни — немає. Та чи здатні наші медузи сприймати світло? Нумо експериментувати!

Цей експеримент буде нічним. Напередодні зафіксуй діодовий ліхтарик так, щоб він освітлював лише пів акваріума зверху, а інша половина залишалась затемненою, наприклад листком картону. Коли стемніється, увімкни ліхтарик і спостерігай за поведінкою медуз. Де більше часу вони проводять: на освітленій чи в затемненій частинах акваріуму? Чи активно рухались медузи до джерела світла і чи не реагували на нього? Який висновок можна зробити з поведінки медуз: вони здатні сприймати світло чи ні? Спостереження запиши в лабораторний журнал, а зняте відео завантаж в інтернет.

Нервова система медуз є надзвичайно простою, адже в них немає ані мозку, ані нервових гангліїв. Натомість нервові клітини розкидані в екто- й ентодермі та з’єднані між собою за допомогою окремих відростків. Така нервова система називається дифузною або нервовим плетивом (плексусом). Будь-який подразник призводить до збудження відразу всієї нервової системи медузи. Так збудження поширюється в тілі, наче хвиля. Проте в медуз є скупчення нервових клітин, що розташовуються вздовж краю дзвона у вигляді зовнішнього і внутрішнього нервових кілець. Ці нервові кільця виконують функцію «центральної» нервової системи, із якою пов’язане усе нервове плетиво. І найважливіше, нервові кільця знаходяться в безпосередній близькості до ропалій — органів чуття медузи. Окрім органів рівноваги, тут також є клітини зі світлочутливими пігментами, здатні розпізнавати наявність чи відсутність світла. Якщо в кубомедуз є добре розвинені повноцінні очі, які, щоправда, не здатні сприймати зображення, бо позбавлені кришталика, то у сцифомедуз, наприклад, вухатої медузи, очей немає, а лише декілька чутливих клітин. У природі медузи здійснюють добові міграції: вночі вони опускаються на глибину, а вдень підіймаються на поверхню, орієнтуючись на рівень освітлення. Якщо правильно поставити експеримент зі світлом, то можна виявити позитивний фототаксис у медуз.

Схема нервової системи медузи

• 1. Які переваги і недоліки гідроскелету, порівняно із твердим внутрішнім скелетом, як у людей?
• 2. Як думаєш, навіщо медузи здійснюють добові міграції (вгору — вдень, униз — вночі)? Де їм вигідніше живитися? А де безпечніше жити?

скачать dle 11.0фильмы бесплатно

 

Даний матеріал відноситься до підручника "Тварини лікують 7 клас Драгулян", створено завдяки МІНІСТЕРСТУ ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ (МОН)