რა ჰქვია მედუზას მოძრაობის მეთოდს? საინტერესო ფაქტები მედუზების შესახებ. ბიოფიზიკა: ჭავლური მოძრაობა ცოცხალ ბუნებაში



ბუნების ლოგიკა ბავშვებისთვის ყველაზე ხელმისაწვდომი და ყველაზე სასარგებლო ლოგიკაა.

კონსტანტინე დიმიტრიევიჩ უშინსკი(03.03.1823–03.01.1871) - რუსი მასწავლებელი, სამეცნიერო პედაგოგიკის ფუძემდებელი რუსეთში.

ბიოფიზიკა: რეაქტიული მოძრაობა ცოცხალ ბუნებაში

მე ვიწვევ მწვანე გვერდების მკითხველებს, რომ დაათვალიერონ ბიოფიზიკის მომხიბლავი სამყაროდა გაეცანით მთავარს რეაქტიული მოძრაობის პრინციპები ველურ ბუნებაში. დღეს გადაცემაში: მედუზის კუთხე- ყველაზე დიდი მედუზა შავ ზღვაში, scallops, სამეწარმეო როკერი ჭრიჭინა ლარვა, საოცარი კალმარი თავისი შეუდარებელი რეაქტიული ძრავითდა საბჭოთა ბიოლოგის მიერ შესრულებული შესანიშნავი ილუსტრაციები და ცხოველების მხატვარი კონდაკოვინიკოლაი ნიკოლაევიჩი.

არაერთი ცხოველი ბუნებაში მოძრაობს რეაქტიული გადაადგილების პრინციპით, მაგალითად, მედუზა, სკალოპი, ჭრიჭინა ლარვები, კალმარი, რვაფეხა, კუბო... მოდით უკეთ გავიცნოთ ზოგიერთი მათგანი ;-)

მედუზების მოძრაობის რეაქტიული მეთოდი

მედუზები ერთ-ერთი უძველესი და მრავალრიცხოვანი მტაცებელია ჩვენს პლანეტაზე!მედუზას სხეული 98% წყალია და ძირითადად შედგება ჰიდრატირებული შემაერთებელი ქსოვილისგან - მესოგლეაჩონჩხის მსგავსად ფუნქციონირებს. მეზოგლეას საფუძველი არის ცილოვანი კოლაგენი. მედუზას ჟელატინისებრი და გამჭვირვალე სხეული ზარის ან ქოლგის ფორმისაა (დიამეტრის რამდენიმე მილიმეტრი). 2,5 მ-მდე). მედუზების უმეტესობა მოძრაობს რეაქტიული გზით, უბიძგებს წყალს ქოლგის ღრუდან.


მედუზა Cornerata(Rhizostomae), სციფოიდების კლასის კოელენტური ცხოველების რიგი. მედუზა ( 65 სმ-მდედიამეტრით) მარგინალური საცეცების ნაკლებობა. პირის კიდეები წაგრძელებულია პირის ღრუში, მრავალი ნაკეცებით, რომლებიც ერთად იზრდებიან და ქმნიან ბევრ მეორად ორალურ ხვრელს. პირის პირებთან შეხებამ შეიძლება გამოიწვიოს მტკივნეული დამწვრობაგამომწვევი უჯრედების ნაკბენის მოქმედებით. დაახლოებით 80 სახეობა; ცხოვრობენ ძირითადად ტროპიკულ, ნაკლებად ხშირად ზომიერ ზღვებში. რუსეთში - 2 ტიპი: Rhizostoma pulmoგავრცელებულია შავ და აზოვის ზღვებში, როპილემა ასამუშინაპოვნია იაპონიის ზღვაში.

რეაქტიული გაქცევა ზღვის clams scallops

მოლუსკები scallopsჩვეულებრივ, მშვიდად იწვა ფსკერზე, როდესაც მათ უახლოვდება მათი მთავარი მტერი - სასიამოვნო ნელი, მაგრამ უკიდურესად მზაკვრული მტაცებელი - ზღვის ვარსკვლავი- მკვეთრად აწებებენ ნიჟარის კარებს, ძალით გამოჰყავთ წყალი. ამრიგად გამოყენებით რეაქტიული ძრავის პრინციპიისინი ჩნდებიან და აგრძელებენ ჭურვის გახსნას და დახურვას, შეუძლიათ საკმაოდ დიდი მანძილის გაცურვა. თუ რაიმე მიზეზით სკალპს არ აქვს დრო, რომ თავი დააღწიოს თავის თავს რეაქტიული ფრენავარსკვლავური თევზი მას ხელებს ახვევს, ნაჭუჭს ხსნის და ჭამს...


Scallop(Pecten), საზღვაო უხერხემლოების გვარი ორსარქვლოვანი მოლუსკების (ბივალვია) კლასის. სკალპის ჭურვი მომრგვალებულია სწორი სამაგრის კიდით. მისი ზედაპირი დაფარულია ზემოდან განსხვავებულ რადიალური ნეკნებით. ჭურვის სარქველები დახურულია ერთი ძლიერი კუნთით. Pecten maximus, Flexopecten glaber ცხოვრობენ შავ ზღვაში; იაპონიის და ოხოცკის ზღვებში – Mizuhopecten yessoensis ( 17 სმ-მდედიამეტრით).

Rocker Dragonfly larva Jet ტუმბო

ტემპერამენტი Rocker dragonfly larvae, ან ეშნი(Aeshna sp.) არანაკლებ მტაცებელია, ვიდრე მისი ფრთოსანი ნათესავები. იგი ცხოვრობს ორი და ზოგჯერ ოთხი წელი წყალქვეშა სამეფოში, ცოცავს კლდოვან ფსკერზე, თვალყურს ადევნებს პატარა წყლის ბინადრებს, სიამოვნებით შეიცავს თავის დიეტაში საკმაოდ დიდი ზომის თათებს და ფრას. საშიშროების მომენტებში, როკერი ჭრიჭინას ლარვა აფრინდება და მიცურავს წინ, გამორჩეულის შრომით ამოძრავებული. რეაქტიული ტუმბო. წყალს უკანა ნაწლავში შეჰყავს და შემდეგ უეცრად ამოაგდებს, ლარვა წინ ხტება, უკუცემის ძალით ამოძრავებული. ამრიგად გამოყენებით რეაქტიული ძრავის პრინციპი, როკერი ჭრიჭინას ლარვა თავდაჯერებული ხრიკებითა და ხრიკებით იმალება მის დევნის საფრთხისგან.

კალმარის ნერვული „ტრანსპორტის“ რეაქტიული იმპულსები

ყველა ზემოაღნიშნულ შემთხვევაში (მედუზების, სკალოპების, ჭრიჭინა ლარვების რეაქტიული გადაადგილების პრინციპები), დარტყმები და ჯოხები ერთმანეთისგან განცალკევებულია დროის მნიშვნელოვანი პერიოდებით, ამიტომ მოძრაობის მაღალი სიჩქარე არ არის მიღწეული. მოძრაობის სიჩქარის გაზრდა, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, რეაქტიული იმპულსების რაოდენობა დროის ერთეულზე, აუცილებელი გაიზარდა ნერვული გამტარობარომელიც ასტიმულირებს კუნთების შეკუმშვას, ცოცხალი რეაქტიული ძრავის მომსახურება. ასეთი დიდი გამტარობა შესაძლებელია დიდი ნერვის დიამეტრით.

ცნობილია, რომ კალმარებს აქვთ ყველაზე დიდი ნერვული ბოჭკოები ცხოველთა სამყაროში. საშუალოდ, ისინი აღწევენ 1 მმ დიამეტრს - 50-ჯერ აღემატება ძუძუმწოვრების დიამეტრს - და აღგზნებას ატარებენ სიჩქარით. 25 მ/წმ. და სამმეტრიანი კალმარი დოსიდიკუსი(ის ცხოვრობს ჩილეს სანაპიროზე) ნერვების სისქე ფანტასტიკურად დიდია - 18 მმ. ნერვები თოკებივით სქელია! ტვინის სიგნალები - შეკუმშვის გამომწვევები - მიედინება კალმარის ნერვულ "ტრანსპორტის" გასწვრივ მანქანის სიჩქარით - 90 კმ/სთ.

კალმარების წყალობით მე-20 საუკუნის დასაწყისში ნერვების სასიცოცხლო ფუნქციების კვლევა სწრაფად განვითარდა. „და ვინ იცისწერს ბრიტანელი ნატურალისტი ფრენკ ლეინი, შესაძლოა, ახლა არიან ადამიანები, რომლებიც ამას ავალებენ კალმარს იმის გამო, რომ მათი ნერვული სისტემა ნორმალურ მდგომარეობაშია...“

კალმარის სიჩქარე და მანევრირება მისი ჩინებულებითაც აიხსნება ჰიდროდინამიკური ფორმებიცხოველის სხეული, რატომ კალმარი და მეტსახელად "ცოცხალი ტორპედო".

კალმარი(Teuthoidea), დეკაპოდების რიგის კეფალოპოდების ქვეწესრიგი. ზომა ჩვეულებრივ 0,25-0,5 მ-ია, მაგრამ ზოგიერთი სახეობაა ყველაზე დიდი უხერხემლო ცხოველები(Architeuthis გვარის კალმარები აღწევს 18 მსაცეცების სიგრძის ჩათვლით).
კალმარის სხეული წაგრძელებულია, ზურგზე წვეტიანი, ტორპედოს ფორმის, რაც განსაზღვრავს მათ გადაადგილების მაღალ სიჩქარეს, როგორც წყალში ( 70 კმ/სთ-მდე), და ჰაერში (კალმარებს შეუძლიათ წყლიდან სიმაღლეზე გადმოხტომა 7 მ-მდე).

Squid Jet Engine

რეაქტიული მოძრაობა, რომელიც ახლა გამოიყენება ტორპედოებში, თვითმფრინავებში, რაკეტებსა და კოსმოსურ ჭურვებში, ასევე დამახასიათებელია კეფალოპოდები - რვაფეხა, კუბო, კალმარი. ტექნიკოსებისა და ბიოფიზიკოსების ყველაზე დიდი ინტერესია კალმარის რეაქტიული ძრავა. დააკვირდით, რა მარტივად, მასალის რა მინიმალური გამოყენებით გადაჭრა ბუნებამ ეს რთული და ჯერ კიდევ დაუძლეველი ამოცანა;-)


არსებითად, კალმარს აქვს ორი ფუნდამენტურად განსხვავებული ძრავა ( ბრინჯი. 1ა). ნელა მოძრაობისას იყენებს დიდი ალმასის ფორმის ფარფლს, რომელიც პერიოდულად იხრება სხეულის ტანის გასწვრივ გაშვებული ტალღის სახით. კალმარი იყენებს რეაქტიულ ძრავას, რომ სწრაფად გაუშვას თავი.. ამ ძრავის საფუძველია მანტია - კუნთოვანი ქსოვილი. იგი ყველა მხრიდან აკრავს მოლუსკის სხეულს, შეადგენს მისი სხეულის მოცულობის თითქმის ნახევარს და ქმნის ერთგვარ წყალსაცავს - მანტიის ღრუ - ცოცხალი რაკეტის "წვის კამერა"., რომელშიც პერიოდულად იწოვება წყალი. მანტიის ღრუ შეიცავს კალმარის ღრძილებს და შინაგან ორგანოებს ( ბრინჯი. 1ბ).

რეაქტიული ცურვის მეთოდითცხოველი იწოვს წყალს ფართო ღია მანტიის უფსკრულით მანტიის ღრუში სასაზღვრო ფენიდან. მანტიის უფსკრული მჭიდროდ „მიმაგრებულია“ სპეციალური „მაჟეტები-ღილაკებით“ მას შემდეგ, რაც ცოცხალი ძრავის „წვის კამერა“ ზღვის წყლით ივსება. მანტიის უფსკრული მდებარეობს კალმარის სხეულის შუათან, სადაც ის ყველაზე სქელია. ცხოველის მოძრაობის გამომწვევი ძალა იქმნება წყლის ნაკადის გადაყრით ვიწრო ძაბრში, რომელიც მდებარეობს კალმარის მუცლის ზედაპირზე. ეს ძაბრი, ანუ სიფონი არის ცოცხალი რეაქტიული ძრავის "საქშენი"..

ძრავის "საქშენი" აღჭურვილია სპეციალური სარქველითდა კუნთებს შეუძლიათ მისი მოქცევა. ძაბრის საქშენის დაყენების კუთხის შეცვლით ( ბრინჯი. 1cკალმარი თანაბრად კარგად ცურავს, როგორც წინ, ასევე უკან (თუ ის უკან დაცურავს, ძაბრი გაჭიმულია სხეულის გასწვრივ და სარქველი მიჭერილია მის კედელზე და არ ერევა მანტიის ღრუდან გამომავალ წყლის ნაკადს; როდესაც კალმარს სჭირდება წინსვლა, ძაბრის თავისუფალი ბოლო ოდნავ წაგრძელდება და იხრება ვერტიკალურ სიბრტყეში, მისი გამოსასვლელი იშლება და სარქველი იკავებს მრუდე პოზიციას). რეაქტიული დარტყმები და მანტიის ღრუში წყლის შეწოვა ერთიმეორის მიყოლებით მოჰყვება გაუგებარი სისწრაფით და კალმარი ოკეანის ლურჯ ფერში რაკეტასავით მირბის.

კალმარი და მისი რეაქტიული ძრავა - სურათი 1


1ა) კალმარი – ცოცხალი ტორპედო; 1ბ) კალმარის რეაქტიული ძრავა; 1გ) საქშენისა და მისი სარქვლის პოზიცია, როდესაც კალმარი მოძრაობს წინ და უკან.

ცხოველი წამის ნაწილს ხარჯავს წყლის შეყვანაში და გამოდევნაში. ინერციის გამო ნელი მოძრაობების დროს, სხეულის უკანა ნაწილში წყლის მანტიის ღრუში შეწოვით, კალმარი ამით ახორციელებს სასაზღვრო ფენის შეწოვას, რითაც ხელს უშლის ნაკადის გაჩერებას არასტაბილური დინების რეჟიმის დროს. გამოდევნილი წყლის ნაწილის გაზრდით და მანტიის შეკუმშვის გაზრდით, კალმარი ადვილად ზრდის მოძრაობის სიჩქარეს.

კალმარის რეაქტიული ძრავა ძალიან ეკონომიურია, რომლის წყალობითაც მას შეუძლია მიაღწიოს სიჩქარეს 70 კმ/სთ; ზოგიერთი მკვლევარი თვლის, რომ კი 150 კმ/სთ!

ინჟინრებმა უკვე შექმნეს კალმარის რეაქტიული ძრავის მსგავსი ძრავა: ეს წყლის ჭავლი, მუშაობს ჩვეულებრივი ბენზინის ან დიზელის ძრავის გამოყენებით. რატომ კალმარის რეაქტიული ძრავაკვლავ იპყრობს ინჟინრების ყურადღებას და არის თუ არა ბიოფიზიკოსების ფრთხილად კვლევის ობიექტი? წყალქვეშ მუშაობისთვის მოსახერხებელია გქონდეთ მოწყობილობა, რომელიც მუშაობს ატმოსფერულ ჰაერზე წვდომის გარეშე. ინჟინრების შემოქმედებითი ძიება მიზნად ისახავს დიზაინის შექმნას ჰიდრორეაქტიული ძრავა, მსგავსი საჰაერო რეაქტიული

მშვენიერი წიგნების მასალებზე დაყრდნობით:
"ბიოფიზიკა ფიზიკის გაკვეთილებზე"სესილია ბუნიმოვნა ქაც,
და "ზღვის პრიმატები"იგორ ივანოვიჩი აკიმუშკინა


კონდაკოვი ნიკოლაი ნიკოლაევიჩი (1908–1999) – საბჭოთა ბიოლოგი, ცხოველთა მხატვარი, ბიოლოგიურ მეცნიერებათა კანდიდატი. ბიოლოგიურ მეცნიერებაში მისი მთავარი წვლილი იყო ფაუნის სხვადასხვა წარმომადგენლის ნახატები. ეს ილუსტრაციები ბევრ პუბლიკაციაში იყო შესული, მაგ დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია, სსრკ წითელი წიგნი, ცხოველთა ატლასებში და სასწავლო საშუალებებში.

აკიმუშკინი იგორ ივანოვიჩი (01.05.1929–01.01.1993) – საბჭოთა ბიოლოგი, მწერალი და ბიოლოგიის პოპულარიზატორი, ცხოველთა ცხოვრების შესახებ პოპულარული სამეცნიერო წიგნების ავტორი. გაერთიანებული საზოგადოების „ცოდნის“ პრემიის ლაურეატი. სსრკ მწერალთა კავშირის წევრი. იგორ აკიმუშკინის ყველაზე ცნობილი გამოცემა არის ექვსტომეული წიგნი "ცხოველთა სამყარო".

ამ სტატიაში მოცემული მასალები სასარგებლო იქნება არა მხოლოდ გამოსაყენებლად ფიზიკის გაკვეთილებზედა ბიოლოგია, არამედ კლასგარეშე აქტივობებშიც.
ბიოფიზიკური მასალაუაღრესად სასარგებლოა სტუდენტების ყურადღების მობილიზებისთვის, აბსტრაქტული ფორმულირების რაღაც კონკრეტულ და ახლობლად გადაქცევისთვის, რაც გავლენას ახდენს არა მხოლოდ ინტელექტუალურ, არამედ ემოციურ სფეროზეც.

ლიტერატურა:
§ კაც ც.ბ. ბიოფიზიკა ფიზიკის გაკვეთილებზე

§ § აკიმუშკინი I.I. ზღვის პრიმატები
მოსკოვი: გამომცემლობა Mysl, 1974 წ
§ ტარასოვი ლ.ვ. ფიზიკა ბუნებაში
მოსკოვი: გამომცემლობა „პროსვეშჩენიე“, 1988 წ

მედუზები ადვილად ბანაობენ ზარის შეკუმშვით. ყოველი შეკუმშვა გამოყოფს წყალს ზარის ქვეშ, რის გამოც მედუზის სხეული საპირისპირო მიმართულებით მოძრაობს. გამოდის, რომ ეს არის ერთგვარი რეაქტიული ძრავა; მედუზა მძლავრი ბიძგებით მიცურავს წინ.

ვ.გ.ბოგოროვი.ზღვის ცხოვრება. მ., რედ. "ახალგაზრდა გვარდია", 1954 წ.

უფრო ზუსტად ბარომეტრი

როცა ქარი ძლიერად უბერავს ზღვას, ის აშორებს არა მარტო სპრეს და ქაფს წვეროებიდან, არამედ... ინფრაბგერასაც. ისინი სწრაფად გარბიან ყველა მიმართულებით და აფრთხილებენ ზღვის ყველა მკვიდრს, ვინც მათ ესმის მოახლოებული ქარიშხლის შესახებ. და მედუზა ესმის ამას: ხმის ინფრატალღები 8 - 13 ჰერცის სიხშირით ურტყამს პაწაწინა კენჭებს, რომლებიც ცურავს მედუზას "ყურში" - წვრილ ღეროზე პატარა ბურთულა. კენჭი ერევა "ბურთის" კედლებში არსებულ ნერვულ რეცეპტორებს და მედუზა ესმის

მოახლოებული ქარიშხლის მუქარის ხმა. "მედუზის ყურის" მოწყობილობა უკვე შექმნილია - მისი მსგავსება ორიგინალთან მხოლოდ სახელში არ არის: ის საკმაოდ ზუსტად ბაძავს მედუზის ინფრაბგერით მგრძნობიარე ორგანოს. მოწყობილობა მუშაობს დიდი სიზუსტით: ის აფრთხილებს ქარიშხლის მოახლოების შესახებ 15 საათით ადრე.

ი.აკიმუშკინი.სად? Და როგორ? მ., „ფიქრი“, 1965 წ.

ვინ არის მტერი, ვინ არის მეგობარი

ყველაზე დიდი ცნობილი მედუზა, ციანეა. შეუძლია მიაღწიოს 4 მ დიამეტრს და ჰქონდეს საცეცები 30 მ-მდე.ეს ნარინჯისფერ-ლურჯი მონსტრი ერთ-ერთი ყველაზე დიდი უხერხემლო ცხოველია, რომელიც რეალურ საფრთხეს უქმნის ჩრდილო ატლანტის ოკეანეში მოცურავეებს.

მრავალი თევზის ჩვილი პოულობს დაცვას მტრებისგან ამ გიგანტური მედუზას საცეცებში. მედუზა მას არ ეკარება, მაგრამ კლავს იმ მტაცებლებს, რომლებიც ფრაის დევნის მღელვარებით ძალიან ახლოს ბანაობენ მედუზის საცეცებთან.

კ.ვილი.ბიოლოგია. მ., რედ. "სამყარო", 1964 წ.

ზღვის ფარნები

კოელენტერატებს შორის, მრავალუჯრედიან ორგანიზმების სხვა ტიპებთან შედარებით, მანათობელი სახეობების პროცენტული მაჩვენებელი ყველაზე მაღალია. მედუზა ეკვიორეა (დიამეტრის 5-10 სმ) ზოგჯერ იმდენად უხვადაა შეერთებული შტატების წყნარი ოკეანის სანაპიროების ნავსადგურებში, რომ მისი სინათლე ტალღებს ღამით ცეცხლივით აჩენს და ცეცხლოვანი ბურთები ნიჩბების პირებს ეკვრის. ეს მედუზა ასევე გვხვდება შეერთებული შტატების ატლანტის სანაპიროზე, სადაც მას უერთდება კიდევ ერთი მანათობელი მედუზა, ციანეა. ყველაზე ცნობილი არის ყვითელ-ნარინჯისფერი პელაგიური მედუზას სიკაშკაშე, რომელიც გვხვდება ღია ზღვაში ტროპიკული და ზომიერად ცივი წყლების ზედაპირთან, ყველა ოკეანეში და ხმელთაშუა ზღვაში. მისი ქოლგის გარე ზედაპირი და საცეცები ანათებს. ბზინვარება ხდება მხოლოდ გარეგანი გაღიზიანებით; ასეთი გამაღიზიანებელი შეიძლება იყოს უბრალოდ წყლის დაღვრა. მედუზასთან მსუბუქი შეხება იწვევს ამ ადგილას ბზინვარებას, რომელიც გაღიზიანების გაძლიერებისას უფრო მეტად ვრცელდება. ამ მედუზაში ბზინვარება გრძელდება რამდენიმე წუთის განმავლობაში. მანათობელი მედუზა ჩარიბდეა, თავისი მაღალი, კუბოიდური ქოლგით, გავრცელებულია თბილ სანაპირო წყლებში.

ნ.ი.ტარასოვი.ზღვის ცოცხალი შუქი. მ., 1956 წ.

თანამეგობრობა ბრძოლაში და მისი ღალატი ნადავლის გაყოფისას

მჯდომარე მედუზა haliclistus-ის განვითარება ხდება ძალიან უნიკალური გზით. კვერცხებიდან წარმოქმნილი ლარვები 2-4 დღის განმავლობაში ცოცავს, რის შემდეგაც ისინი უმოძრაო ხდებიან და 20-მდე ცალი ჯგუფებად სახლდებიან. ამავდროულად, მათ შეუძლიათ შედარებით მსხვილი ცხოველების პარალიზება, ყველა მათი მტკივნეული კაფსულის გამოყენებით. ერთ-ერთი ლარვა, რომელიც იჭერს მტაცებლის დიდ ნაწილს, სწრაფად იზრდება, დანარჩენები განწირულია შიმშილისთვის, რისგანაც კვდებიან. მზარდი ლარვა წარმოშობს შთამომავლობას; სანამ ის გარდაიქმნება ზრდასრულ ჰალიცლისტუსად, მის სხეულზე იზრდება ახალი ლარვები კვირტების სახით, სრულიად ჰგავს კვერცხებიდან წარმოშობილ ლარვებს და რომლებიც იწყებენ იმავე სასიცოცხლო ციკლს.

წიგნის მიხედვით: A. E. Brem.ცხოველთა ცხოვრება, ტ. I.M., უჩპედგიზი, 1948 წ.

რა სქესისაა?

კომპასის მედუზა ერთ-ერთია იმ მცირერიცხოვან ჰერმაფროდიტთაგან. ახალგაზრდობაში, უმეტესწილად, მას აქვს მხოლოდ მამრობითი ჯირკვლის სასქესო ჯირკვლები, მოგვიანებით მასში წარმოიქმნება როგორც კვერცხები, ასევე პირუტყვი, და ბოლოს, ძველ ცხოველებში წარმოიქმნება მხოლოდ კვერცხები. კვერცხები ვითარდება დედის სხეულში და მისგან განცალკევებულია წამწამებით დაფარული ლარვების სახით.

წიგნის მიხედვით: A. E. Brem.ცხოველთა ცხოვრება, ტ.I, მ., უჭპედგიზი, 1948 წ.

თევზს ჭამენ, მაგრამ პირი არ აქვთ

კუთხის მედუზებს მოკლებული აქვთ პირის ღრუს ნამდვილ გახსნას - ამის ნაცვლად არის ძლიერ დაკეცილი დეპრესიების სერია, როგორიცაა ძაბრები, რომელთა ძირში არის პაწაწინა ფორები, რომლებიც მილაკების სერიით მიდიან ზოგად გასტროვასკულარულ ღრუში. ძაბრების კიდეებს შეუძლიათ დიდად გაჭიმვა და საკმაოდ დიდი მტაცებლის, თუნდაც თევზის დაჭერა. მტაცებელი ამ გარე ძაბრებში იჭრება და მხოლოდ დაშლილი საკვები პროდუქტები შედის კუჭ-სისხლძარღვთა ღრუში.

S.A. ზერნოვი.ზოგადი ჰიდრობიოლოგია. მ., რედ. სსრკ მეცნიერებათა აკადემია, 1949 წ

მედუზებს აქვთ კუნთები. მართალია, ისინი ძალიან განსხვავდებიან ადამიანის კუნთებისგან. როგორ არის მათი სტრუქტურა და როგორ იყენებს მედუზა მათ გადაადგილებისთვის?

მედუზები ადამიანებთან შედარებით საკმაოდ მარტივი არსებებია. მათ სხეულს აკლია სისხლძარღვები, გული, ფილტვები და სხვა ორგანოები. მედუზებს აქვთ პირი, რომელიც ხშირად მდებარეობს ყუნწზე და გარშემორტყმულია საცეცებით (სურათზე ქვემოთ ჩანს). პირი მიდის განშტოებულ ნაწლავში. და მედუზას სხეულის უმეტესი ნაწილი ქოლგაა. საცეცები ასევე ხშირად იზრდება მის კიდეებზე.

ქოლგა შეიძლება შემცირდეს. როდესაც მედუზა ქოლგას იკუმშება, ქვემოდან წყალი გამოიყოფა. უკუქცევა ხდება, მედუზას საპირისპირო მიმართულებით უბიძგებს. ხშირად ასეთ მოძრაობას რეაქტიულს უწოდებენ (თუმცა ეს მთლად ზუსტი არ არის, მაგრამ მოძრაობის პრინციპი მსგავსია).

მედუზის ქოლგა შედგება ჟელატინისებრი ელასტიური ნივთიერებისგან. იგი შეიცავს უამრავ წყალს, მაგრამ ასევე ძლიერ ბოჭკოებს, რომლებიც დამზადებულია სპეციალური ცილებისგან. ქოლგის ზედა და ქვედა ზედაპირი დაფარულია უჯრედებით. ისინი ქმნიან მედუზას მთლიანობას - მის "კანს". მაგრამ ისინი განსხვავდებიან ჩვენი კანის უჯრედებისგან. ჯერ ერთი, ისინი განლაგებულია მხოლოდ ერთ ფენაში (კანის გარე შრეში გვაქვს უჯრედების რამდენიმე ათეული ფენა). მეორეც, ისინი ყველა ცოცხალია (ჩვენი კანის ზედაპირზე მკვდარი უჯრედები გვაქვს). მესამე, მედუზას შიდა უჯრედებს ჩვეულებრივ აქვთ კუნთოვანი პროცესები; ამიტომ მათ დერმულ-კუნთოვანს უწოდებენ. ეს პროცესები განსაკუთრებით კარგად არის განვითარებული ქოლგის ქვედა ზედაპირის უჯრედებში. კუნთოვანი პროცესები იჭიმება ქოლგის კიდეების გასწვრივ და ქმნის მედუზას წრიულ კუნთებს (ზოგიერთ მედუზას ასევე აქვს რადიალური კუნთები, რომლებიც განლაგებულია სპიკების მსგავსად ქოლგაში). როდესაც წრიული კუნთები იკუმშება, ქოლგა იკუმშება და ქვემოდან წყალი გამოდის.

ხშირად წერენ, რომ მედუზებს რეალური კუნთები არ აქვთ. მაგრამ აღმოჩნდა, რომ ეს ასე არ იყო. ბევრ მედუზაში ქოლგის ქვედა მხარეს კან-კუნთოვანი უჯრედების ფენის ქვეშ არის მეორე ფენა - რეალური კუნთოვანი უჯრედები (იხ. სურათი).

კუნთების განლაგება ზოგიერთი ჰიდროიდური მედუზას ქოლგაში. კან-კუნთოვანი უჯრედები გლუვი კუნთოვანი ბოჭკოებით ნაჩვენებია მწვანეში, განივზოლიანი კუნთების უჯრედები ნაჩვენებია წითლად.

ადამიანს აქვს კუნთების ორი ძირითადი ტიპი - გლუვი და განივზოლიანი. გლუვი კუნთები შედგება ჩვეულებრივი უჯრედებისგან ერთი ბირთვით. ისინი უზრუნველყოფენ ნაწლავებისა და კუჭის, შარდის ბუშტის, სისხლძარღვების და სხვა ორგანოების კედლების შეკუმშვას. განივზოლიანი (ჩონჩხის) კუნთები ადამიანებში შედგება უზარმაზარი მრავალბირთვიანი უჯრედებისგან. ისინი პასუხისმგებელნი არიან ჩვენი ხელებისა და ფეხების მოძრაობაზე (ასევე ენისა და ვოკალური იოგების საუბრისას). განივზოლიან კუნთებს აქვთ დამახასიათებელი ზოლები და უფრო სწრაფად იკუმშება, ვიდრე გლუვ კუნთებს. აღმოჩნდა, რომ მედუზების უმეტესობაში მოძრაობა უზრუნველყოფილია განივზოლიანი კუნთებითაც. მხოლოდ მათი უჯრედებია პატარა და მონობირთვული.

ადამიანებში განივზოლიანი კუნთები მიმაგრებულია ჩონჩხის ძვლებზე და გადასცემს მათ ძალებს შეკუმშვისას. მედუზებში კი კუნთები მიმაგრებულია ქოლგის ჟელატინისებრ ნივთიერებაზე. თუ ადამიანი მკლავს მოხრის, მაშინ როდესაც ბიცეფსი მოდუნდება, იგი ვრცელდება გრავიტაციის მოქმედების ან სხვა კუნთის - ექსტენსორის შეკუმშვის გამო. მედუზებს არ აქვთ „ქოლგის გამაფართოებელი კუნთები“. კუნთების მოდუნების შემდეგ ქოლგა უბრუნდება თავდაპირველ პოზიციას მისი ელასტიურობის გამო.

მაგრამ ცურვისთვის საკმარისი არ არის კუნთების ქონა. ჩვენ ასევე გვჭირდება ნერვული უჯრედები, რომლებიც აძლევენ კუნთებს შეკუმშვის ბრძანებას. ხშირად ითვლება, რომ მედუზას ნერვული სისტემა არის ცალკეული უჯრედების მარტივი ნერვული ქსელი. მაგრამ ეს ასევე არასწორია. მედუზებს აქვთ რთული სენსორული ორგანოები (თვალები და წონასწორობის ორგანოები) და ნერვული უჯრედების მტევანი - ნერვული განგლიები. შეიძლება ითქვას, რომ ტვინიც აქვთ. მხოლოდ ის არ ჰგავს ცხოველთა უმეტესობის ტვინს, რომელიც თავშია განთავსებული. მედუზებს თავი არ აქვთ და მათი ტვინი არის ნერვული რგოლი, რომელსაც აქვს ნერვული განგლიები ქოლგის კიდეზე. ნერვული უჯრედების პროცესები ვრცელდება ამ რგოლიდან, რაც ბრძანებებს აძლევს კუნთებს. ნერვული რგოლის უჯრედებს შორის არის საოცარი უჯრედები - კარდიოსტიმულატორები. მათში გარკვეული ინტერვალებით ჩნდება ელექტრული სიგნალი (ნერვის იმპულსი) ყოველგვარი გარეგანი გავლენის გარეშე. შემდეგ ეს სიგნალი ვრცელდება რგოლზე, გადაეცემა კუნთებს და მედუზა იკუმშება ქოლგას. თუ ეს უჯრედები მოიხსნება ან განადგურებულია, ქოლგა შეწყვეტს შეკუმშვას. ადამიანებს აქვთ მსგავსი უჯრედები გულში.

გარკვეული თვალსაზრისით, მედუზების ნერვული სისტემა უნიკალურია. კარგად შესწავლილ მედუზას აქვს აგლანტა ( აგლანტა ციფრული) არსებობს ცურვის ორი ტიპი - ნორმალური და "ფრენის რეაქცია". ნელა ცურვისას ქოლგის კუნთები სუსტად იკუმშება და ყოველი შეკუმშვისას მედუზა მოძრაობს სხეულის ერთი სიგრძით (დაახლოებით 1 სმ). „ფრენის რეაქციის“ დროს (მაგალითად, თუ მედუზას საცეცს დააჭერთ), კუნთები ძლიერად და ხშირად იკუმშება და ქოლგის ყოველი შეკუმშვისას მედუზა მოძრაობს წინ 4-5 სხეულის სიგრძეზე და შეუძლია დაფაროს თითქმის ნახევარი მეტრი. წამში. აღმოჩნდა, რომ კუნთების სიგნალი გადაეცემა ორივე შემთხვევაში ერთი და იგივე დიდი ნერვული პროცესების (გიგანტური აქსონების) გასწვრივ, მაგრამ სხვადასხვა სიჩქარით! ერთი და იგივე აქსონების უნარი სხვადასხვა სიჩქარით სიგნალების გადაცემისას ჯერ არ აღმოჩენილა არცერთ სხვა ცხოველში.

რა ჰქვია მედუზას მოძრაობის მეთოდს? კლასი სკიფოიდი. კალმარის ნერვული „ტრანსპორტის“ რეაქტიული იმპულსები

წყლის უხერხემლო ცხოველებს შორის - ზღვების ბინადრებს შორის, გამოირჩევა ორგანიზმების ჯგუფი, რომელსაც სკიფოიდები ეწოდება. მათ აქვთ ორი ბიოლოგიური ფორმა - პოლიპოიდური და მედუზოიდური, რომლებიც განსხვავდებიან თავიანთი ანატომიით და ცხოვრების წესით. ეს სტატია შეისწავლის მედუზას სტრუქტურას და ასევე განიხილავს მისი ცხოვრების მახასიათებლებს.

სციფოიდების კლასის ზოგადი მახასიათებლები

ეს ორგანიზმები მიეკუთვნებიან კოელენტერატების ტიპს და არიან ექსკლუზიურად ზღვის ბინადრები. სკიფოიდური მედუზა, რომლის ფოტოებიც ქვემოთ არის წარმოდგენილი, აქვს ზარის ფორმის ან ქოლგის ფორმის სხეული, ხოლო თავად სხეული გამჭვირვალე და ჟელატინისფერია, რომელიც შედგება მეზოგლეასგან. ამ კლასის ყველა ცხოველი მეორე რიგის მომხმარებელია და იკვებება ზოოპლანქტონებით.

ორგანიზმებს ახასიათებთ რადიალური სხეული: ანატომიურად იდენტური ნაწილები, ისევე როგორც ქსოვილები და ორგანოები, განლაგებულია მედიანური გრძივი ღერძიდან რადიალურად. დამახასიათებელია ცხოველებისათვის, რომლებიც პასიურად ბანაობენ წყლის სვეტში, ასევე იმ სახეობებს, რომლებიც ატარებენ მჯდომარე ცხოვრების წესს (ანემონები) ან ნელა დაცოცავენ სუბსტრატის გასწვრივ (ჭინკები).

გარე შენობა. ჰაბიტატი

ვინაიდან სციფოიდების წარმომადგენლებს აქვთ სიცოცხლის ორი ფორმა - მედუზა და პოლიპები, მოდით განვიხილოთ მათი ანატომია, რომელსაც აქვს გარკვეული განსხვავებები. პირველ რიგში, მოდით შევისწავლოთ მედუზას გარეგანი სტრუქტურა. ცხოველს ზარის ძირით გადაბრუნებით ვხვდებით საცეცებით შემოსაზღვრულ პირს. ის ასრულებს ორმაგ ფუნქციას: შთანთქავს საკვების ნაწილებს და აშორებს მის დაუმუშავებელ ნარჩენებს გარეთ. ასეთ ორგანიზმებს პროტოსტომებს უწოდებენ. ცხოველის სხეული ორფენიანია, შედგება ექტოდერმისა და ენდოდერმისგან. ეს უკანასკნელი ქმნის ნაწლავის (კუჭის) ღრუს. აქედან მოდის სახელი:

სხეულის ფენებს შორის უფსკრული ივსება გამჭვირვალე ჟელესმაგვარი მასით – მეზოგლეით. ექტოდერმული უჯრედები ასრულებენ დამხმარე, საავტომობილო და დამცავ ფუნქციებს. ცხოველს აქვს კან-კუნთოვანი ტომარა, რომელიც წყალში გადაადგილების საშუალებას აძლევს. მედუზას ანატომიური სტრუქტურა საკმაოდ რთულია, რადგან ექტო- და ენდოდერმი დიფერენცირებულია მრავალფეროვნებად, გარდა მთლიანი და კუნთოვანი, გარე შრე შეიცავს აგრეთვე შუალედურ უჯრედებს, რომლებიც ასრულებენ რეგენერაციულ ფუნქციას (საიდანაც შესაძლებელია ცხოველის სხეულის დაზიანებული ნაწილები. აღდგება).

საინტერესოა სციფოიდებში ნეიროციტების სტრუქტურა. მათ აქვთ ვარსკვლავისებური ფორმა და თავიანთი პროცესებით ერთმანეთში ერწყმის ექტოდერმასა და ენდოდერმას, ქმნიან მტევანებს - კვანძებს. ამ ტიპის ნერვულ სისტემას დიფუზური ეწოდება.

ენდოდერმი და მისი ფუნქციები

ციფოიდების შიდა ფენა აყალიბებს გასტროვასკულარულ სისტემას: საჭმლის მომნელებელი არხები, გაფორმებულია ჯირკვლოვანი (საჭმლის მომნელებელი წვენის გამომყოფი) და ფაგოციტური უჯრედებით, ვრცელდება ნაწლავის ღრუდან სხივებით. ეს სტრუქტურები არის ძირითადი უჯრედები, რომლებიც ანადგურებენ საკვების ნაწილაკებს. კან-კუნთოვანი ტომრის სტრუქტურები ასევე მონაწილეობენ საჭმლის მონელებაში. მათი მემბრანები ქმნიან ფსევდოპოდიას, იჭერენ და იღებენ ორგანულ ნაწილაკებს. ფაგოციტური უჯრედები და ფსევდოპოდია ახორციელებენ მონელების ორ ტიპს: უჯრედშიდა (როგორც პროტისტებში) და ღრუში, რომლებიც თან ახლავს მაღალ ორგანიზებულ მრავალუჯრედოვან ცხოველებს.

მტკივნეული უჯრედები

მოდით გავაგრძელოთ სციფოიდური მედუზას სტრუქტურის შესწავლა და განვიხილოთ ის მექანიზმი, რომლითაც ცხოველები თავს იცავენ და ასევე თავს ესხმიან პოტენციურ მსხვერპლს. სკიფოიდებს ასევე აქვთ სხვა სისტემატური სახელი: კნიდარიელთა კლასი. ირკვევა, რომ ექტოდერმულ შრეში მათ აქვთ სპეციალური უჯრედები - ჭინჭრის ციება, ანუ ჩხვლეტის უჯრედები, რომლებსაც ასევე უწოდებენ კნიდოციტებს. ისინი გვხვდება ცხოველის პირის ღრუსა და საცეცებზე. მექანიკური სტიმულის ზემოქმედებისას, ჭინჭრის უჯრედის კაფსულაში მდებარე ძაფი სწრაფად იშლება გარეთ და ხვრეტავს მსხვერპლის სხეულს. სკიფოიდური ტოქსინები, რომლებიც შეაღწევენ კნიდოკოელში, სასიკვდილოა პლანქტონური უხერხემლოებისთვის და თევზის ლარვებისთვის. ადამიანებში ისინი იწვევენ ჭინჭრის ციების და კანის ჰიპერთერმიის სიმპტომებს.

Გრძნობის ორგანოები

მედუზას ზარის კიდეების გასწვრივ, რომლის ფოტოც ქვემოთ არის წარმოდგენილი, შეგიძლიათ იხილოთ შემცირებული საცეცები, რომლებსაც მარგინალური სხეულები - როპალია ეწოდება. ისინი შეიცავენ ორი გრძნობის ორგანოს: მხედველობას (თვალები, რომლებიც რეაგირებენ სინათლეზე) და წონასწორობა (სტატოციტები, რომლებიც კირქოვან კენჭებს ჰგავს). მათი დახმარებით სკიფოიდები იგებენ მოახლოებული ქარიშხლის შესახებ: ხმის ტალღები 8-დან 13 ჰც-მდე დიაპაზონში აღიზიანებს სტატოცისტებს და ცხოველი ნაჩქარევად გადადის ზღვაში ღრმად.

და რეპროდუქცია

მედუზის სტრუქტურის შესწავლის გაგრძელებით (სურათი წარმოდგენილია ქვემოთ), ჩვენ ყურადღებას გავამახვილებთ სციფოიდების რეპროდუქციულ სისტემაზე. იგი წარმოდგენილია კუჭის ღრუს ჩანთებიდან წარმოქმნილი გონადებით, რომლებიც ექტოდერმული წარმოშობისაა. ვინაიდან ეს ცხოველები ორწლიანია, კვერცხუჯრედები და სპერმატოზოიდები გამოიყოფა პირის ღრუს მეშვეობით და განაყოფიერება ხდება წყალში. ზიგოტი იწყებს ფრაგმენტაციას და წარმოიქმნება ერთშრიანი ემბრიონი – ბლასტულა, მისგან კი – ლარვა, რომელსაც პლანულა ეწოდება.

ის თავისუფლად ცურავს, შემდეგ ემაგრება სუბსტრატს და იქცევა პოლიპად (სციფისტომა). მას შეუძლია კვირტი და ასევე შეუძლია სტრობილაცია. იქმნება ახალგაზრდა მედუზების დასტა, რომელსაც ეთერები ეწოდება. ისინი მიმაგრებულია ცენტრალურ საყრდენზე. სტრობილისგან მოწყვეტილი მედუზას აგებულება ასეთია: მას აქვს რადიალური არხების სისტემა, პირი, საცეცები, როპალია და სასქესო ჯირკვლების რუდიმენტები.

ამრიგად, მედუზას აგებულება განსხვავდება ასექსუალური სციფისტომისგან, რომელსაც აქვს კონუსის ფორმის 1-3 მმ ზომის და ზედაპირზე მიმაგრებულია ყუნწით. პირი გარშემორტყმულია საცეცების გვირგვინით, ხოლო კუჭის ღრუ დაყოფილია 4 ჩანთად.

როგორ მოძრაობენ სციფოიდები?

მედუზას შეუძლია მკვეთრად გამოდევნოს წყლის ნაწილი და წინ მიიწევს. ცხოველის ქოლგა წუთში 100-140-ჯერ იკუმშება. სკიფოიდური მედუზას სტრუქტურის შესწავლისას, მაგალითად, კუთხეში ან აურელიას, ჩვენ აღვნიშნეთ ისეთი ანატომიური წარმონაქმნი, როგორიცაა კან-კუნთოვანი ტომარა. ის მდებარეობს ექტოდერმში; მის უჯრედებს უახლოვდება მარგინალური ნერვული რგოლისა და განგლიების ეფერენტული ბოჭკოები. აღგზნება გადაეცემა კან-კუნთოვან სტრუქტურებს, რის შედეგადაც ქოლგა იკუმშება, შემდეგ გაფართოებით უბიძგებს ცხოველს წინ.

სციფოიდების ეკოლოგიის თავისებურებები

კოელტერატის კლასის ეს წარმომადგენლები გავრცელებულია როგორც თბილ ზღვებში, ასევე ცივ არქტიკულ წყლებში. აურელია არის სციფოიდური მედუზა, რომლის სხეულის სტრუქტურა ჩვენ შევისწავლეთ, ცხოვრობს შავ და აზოვის ზღვებში. ამ კლასის კიდევ ერთი წარმომადგენელი, კორნეროტი (რიზოსტომა), ასევე გავრცელებულია იქ. მას აქვს რძიანი თეთრი ქოლგა მეწამული ან ლურჯი კიდეებით და პირის ღრუები, რომლებიც ფესვებს წააგავს. ყირიმში დამსვენებელი ტურისტები კარგად იცნობენ ამ სახეობას და ცდილობენ ცურვისას შორს დაიჭირონ მისი წარმომადგენლები, ვინაიდან ცხოველის მწველი უჯრედები სხეულზე სერიოზული "დამწვრობის" გამოწვევას იწვევს. როპილემა, ისევე როგორც აურელია, ცხოვრობს იაპონიის ზღვაში. მისი როპალიას ფერი ვარდისფერი ან ყვითელია და მათ თავად აქვთ მრავალი თითის მსგავსი გამონაზარდი. ორივე სახეობის ქოლგა მეზოგლეა გამოიყენება ჩინურ და იაპონურ სამზარეულოში სახელწოდებით "კრისტალური ხორცი".

ციანეა ცივი არქტიკული წყლების ბინადარია.მისი საცეცების სიგრძე 30-35 მ აღწევს, ქოლგის დიამეტრი 2-3,5 მ.ლომის მანია ანუ თმიანი ციანეა ორი ქვესახეობაა: იაპონური და ლურჯი. ქოლგის კიდეებზე და საცეცებზე განლაგებული მჭრელი უჯრედების შხამი ძალიან საშიშია ადამიანისთვის.

ჩვენ შევისწავლეთ სციფოიდური მედუზების სტრუქტურა და ასევე გავეცანით მათი ცხოვრების მახასიათებლებს.

განყოფილებაში კითხვაზე როგორ მოძრაობს მედუზა? ავტორის მიერ მოცემული გაბრუებულისაუკეთესო პასუხია: მედუზა ნელა მოძრაობს. სციფოიდური მედუზა მოძრაობს რეაქტიული პრინციპის მიხედვით, ამოძრავებს წყალს გუმბათის შეკუმშვით

პასუხი ეხლა ალისის ჩარჩო[ახალშობილი]
აჰაჰა ცურავს ჩემი აზრით ლოგიკურია :)


პასუხი ეხლა გამყინვარების პერიოდი[გურუ]
ბეწვის ბალიშების დახმარებით ;-))


პასუხი ეხლა მთხოვნელი[გურუ]
რეაქტიული მოძრაობა. რვაფეხა ასევე უფრო სწრაფია.


პასუხი ეხლა ფლეში[გურუ]
ლამაზად მოძრაობს...


პასუხი ეხლა ვეტა[გურუ]
წყლის უხერხემლოების გადაადგილების ყველაზე პროგრესული მეთოდია ჰიდროჯეტი. ითვლება, რომ უმარტივეს რეაქტიულ ძრავას ფლობენ ერთუჯრედიანი ცხოველები - გრეგარინები. ისინი ნელა სრიალებენ წყალში ხილული მოძრაობების გარეშე. დიდი ხნის განმავლობაში გვაინტერესებდა როგორ გადავიდნენ. აღმოჩნდა, რომ ჟელატინის ნივთიერების წვეთების გამოთავისუფლებით სხეულზე არსებული უმცირესი ხვრელებისგან, ისინი იგერიებენ წყალს და ამით წინ მიიწევენ.
მედუზა იყენებს მოძრაობის რეჟიმს. ჰიდროიდული მედუზას აქვს კუნთოვანი გარსი, რომელიც მიმაგრებულია ქოლგის ქვედა კიდეზე. მონაცვლეობით გაფართოებითა და შეკუმშვით, მედუზა წყალს გუმბათის ქვეშ ამოაქვს და შემდეგ უბიძგებს მას. როდესაც წყალი ამოდის, ის იღებს ბიძგს და ამოზნექილი გვერდით მოძრაობს წინ. დარტყმები ერთმანეთის მიყოლებით ყოველ 5-6 წამში მიჰყვება და ამიტომ მედუზა ნელა ცურავს. სკალოპის მოლუსკებს მსგავსება აქვთ ჰიდრორეაქტიულ ძრავებთან; ისინი ბანაობენ, უფრო სწორად, ხტებიან წყალში, აჭერენ ჭურვის ფლაკებს და ასხამენ წყალს მათ ქვემოდან.


ბუნების ლოგიკა ბავშვებისთვის ყველაზე ხელმისაწვდომი და ყველაზე სასარგებლო ლოგიკაა.

კონსტანტინე დიმიტრიევიჩ უშინსკი(03.03.1823–03.01.1871) - რუსი მასწავლებელი, სამეცნიერო პედაგოგიკის ფუძემდებელი რუსეთში.

ბიოფიზიკა: რეაქტიული მოძრაობა ცოცხალ ბუნებაში

მე ვიწვევ მწვანე გვერდების მკითხველებს, რომ დაათვალიერონ ბიოფიზიკის მომხიბლავი სამყაროდა გაეცანით მთავარს რეაქტიული მოძრაობის პრინციპები ველურ ბუნებაში. დღეს გადაცემაში: მედუზის კუთხე- ყველაზე დიდი მედუზა შავ ზღვაში, scallops, სამეწარმეო როკერი ჭრიჭინა ლარვა, საოცარი კალმარი თავისი შეუდარებელი რეაქტიული ძრავითდა საბჭოთა ბიოლოგის მიერ შესრულებული შესანიშნავი ილუსტრაციები და ცხოველების მხატვარი კონდაკოვინიკოლაი ნიკოლაევიჩი.

არაერთი ცხოველი ბუნებაში მოძრაობს რეაქტიული გადაადგილების პრინციპით, მაგალითად, მედუზა, სკალოპი, ჭრიჭინა ლარვები, კალმარი, რვაფეხა, კუბო... მოდით უკეთ გავიცნოთ ზოგიერთი მათგანი ;-)

მედუზების მოძრაობის რეაქტიული მეთოდი

მედუზები ერთ-ერთი უძველესი და მრავალრიცხოვანი მტაცებელია ჩვენს პლანეტაზე!მედუზას სხეული 98% წყალია და ძირითადად შედგება ჰიდრატირებული შემაერთებელი ქსოვილისგან - მესოგლეაჩონჩხის მსგავსად ფუნქციონირებს. მეზოგლეას საფუძველი არის ცილოვანი კოლაგენი. მედუზას ჟელატინისებრი და გამჭვირვალე სხეული ზარის ან ქოლგის ფორმისაა (დიამეტრის რამდენიმე მილიმეტრი). 2,5 მ-მდე). მედუზების უმეტესობა მოძრაობს რეაქტიული გზით, უბიძგებს წყალს ქოლგის ღრუდან.


მედუზა Cornerata(Rhizostomae), სციფოიდების კლასის კოელენტური ცხოველების რიგი. მედუზა ( 65 სმ-მდედიამეტრით) მარგინალური საცეცების ნაკლებობა. პირის კიდეები წაგრძელებულია პირის ღრუში, მრავალი ნაკეცებით, რომლებიც ერთად იზრდებიან და ქმნიან ბევრ მეორად ორალურ ხვრელს. პირის პირებთან შეხებამ შეიძლება გამოიწვიოს მტკივნეული დამწვრობაგამომწვევი უჯრედების ნაკბენის მოქმედებით. დაახლოებით 80 სახეობა; ცხოვრობენ ძირითადად ტროპიკულ, ნაკლებად ხშირად ზომიერ ზღვებში. რუსეთში - 2 ტიპი: Rhizostoma pulmoგავრცელებულია შავ და აზოვის ზღვებში, როპილემა ასამუშინაპოვნია იაპონიის ზღვაში.

რეაქტიული გაქცევა ზღვის clams scallops

მოლუსკები scallopsჩვეულებრივ, მშვიდად იწვა ფსკერზე, როდესაც მათ უახლოვდება მათი მთავარი მტერი - სასიამოვნო ნელი, მაგრამ უკიდურესად მზაკვრული მტაცებელი - ზღვის ვარსკვლავი- მკვეთრად აწებებენ ნიჟარის კარებს, ძალით გამოჰყავთ წყალი. ამრიგად გამოყენებით რეაქტიული ძრავის პრინციპიისინი ჩნდებიან და აგრძელებენ ჭურვის გახსნას და დახურვას, შეუძლიათ საკმაოდ დიდი მანძილის გაცურვა. თუ რაიმე მიზეზით სკალპს არ აქვს დრო, რომ თავი დააღწიოს თავის თავს რეაქტიული ფრენავარსკვლავური თევზი მას ხელებს ახვევს, ნაჭუჭს ხსნის და ჭამს...


Scallop(Pecten), საზღვაო უხერხემლოების გვარი ორსარქვლოვანი მოლუსკების (ბივალვია) კლასის. სკალპის ჭურვი მომრგვალებულია სწორი სამაგრის კიდით. მისი ზედაპირი დაფარულია ზემოდან განსხვავებულ რადიალური ნეკნებით. ჭურვის სარქველები დახურულია ერთი ძლიერი კუნთით. Pecten maximus, Flexopecten glaber ცხოვრობენ შავ ზღვაში; იაპონიის და ოხოცკის ზღვებში – Mizuhopecten yessoensis ( 17 სმ-მდედიამეტრით).

Rocker Dragonfly larva Jet ტუმბო

ტემპერამენტი Rocker dragonfly larvae, ან ეშნი(Aeshna sp.) არანაკლებ მტაცებელია, ვიდრე მისი ფრთოსანი ნათესავები. იგი ცხოვრობს ორი და ზოგჯერ ოთხი წელი წყალქვეშა სამეფოში, ცოცავს კლდოვან ფსკერზე, თვალყურს ადევნებს პატარა წყლის ბინადრებს, სიამოვნებით შეიცავს თავის დიეტაში საკმაოდ დიდი ზომის თათებს და ფრას. საშიშროების მომენტებში, როკერი ჭრიჭინას ლარვა აფრინდება და მიცურავს წინ, გამორჩეულის შრომით ამოძრავებული. რეაქტიული ტუმბო. წყალს უკანა ნაწლავში შეჰყავს და შემდეგ უეცრად ამოაგდებს, ლარვა წინ ხტება, უკუცემის ძალით ამოძრავებული. ამრიგად გამოყენებით რეაქტიული ძრავის პრინციპი, როკერი ჭრიჭინას ლარვა თავდაჯერებული ხრიკებითა და ხრიკებით იმალება მის დევნის საფრთხისგან.

კალმარის ნერვული „ტრანსპორტის“ რეაქტიული იმპულსები

ყველა ზემოაღნიშნულ შემთხვევაში (მედუზების, სკალოპების, ჭრიჭინა ლარვების რეაქტიული გადაადგილების პრინციპები), დარტყმები და ჯოხები ერთმანეთისგან განცალკევებულია დროის მნიშვნელოვანი პერიოდებით, ამიტომ მოძრაობის მაღალი სიჩქარე არ არის მიღწეული. მოძრაობის სიჩქარის გაზრდა, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, რეაქტიული იმპულსების რაოდენობა დროის ერთეულზე, აუცილებელი გაიზარდა ნერვული გამტარობარომელიც ასტიმულირებს კუნთების შეკუმშვას, ცოცხალი რეაქტიული ძრავის მომსახურება. ასეთი დიდი გამტარობა შესაძლებელია დიდი ნერვის დიამეტრით.

ცნობილია, რომ კალმარებს აქვთ ყველაზე დიდი ნერვული ბოჭკოები ცხოველთა სამყაროში. საშუალოდ, ისინი აღწევენ 1 მმ დიამეტრს - 50-ჯერ აღემატება ძუძუმწოვრების დიამეტრს - და აღგზნებას ატარებენ სიჩქარით. 25 მ/წმ. და სამმეტრიანი კალმარი დოსიდიკუსი(ის ცხოვრობს ჩილეს სანაპიროზე) ნერვების სისქე ფანტასტიკურად დიდია - 18 მმ. ნერვები თოკებივით სქელია! ტვინის სიგნალები - შეკუმშვის გამომწვევები - მიედინება კალმარის ნერვულ "ტრანსპორტის" გასწვრივ მანქანის სიჩქარით - 90 კმ/სთ.

კალმარების წყალობით მე-20 საუკუნის დასაწყისში ნერვების სასიცოცხლო ფუნქციების კვლევა სწრაფად განვითარდა. „და ვინ იცისწერს ბრიტანელი ნატურალისტი ფრენკ ლეინი, შესაძლოა, ახლა არიან ადამიანები, რომლებიც ამას ავალებენ კალმარს იმის გამო, რომ მათი ნერვული სისტემა ნორმალურ მდგომარეობაშია...“

კალმარის სიჩქარე და მანევრირება მისი ჩინებულებითაც აიხსნება ჰიდროდინამიკური ფორმებიცხოველის სხეული, რატომ კალმარი და მეტსახელად "ცოცხალი ტორპედო".

კალმარი(Teuthoidea), დეკაპოდების რიგის კეფალოპოდების ქვეწესრიგი. ზომა ჩვეულებრივ 0,25-0,5 მ-ია, მაგრამ ზოგიერთი სახეობაა ყველაზე დიდი უხერხემლო ცხოველები(Architeuthis გვარის კალმარები აღწევს 18 მსაცეცების სიგრძის ჩათვლით).
კალმარის სხეული წაგრძელებულია, ზურგზე წვეტიანი, ტორპედოს ფორმის, რაც განსაზღვრავს მათ გადაადგილების მაღალ სიჩქარეს, როგორც წყალში ( 70 კმ/სთ-მდე), და ჰაერში (კალმარებს შეუძლიათ წყლიდან სიმაღლეზე გადმოხტომა 7 მ-მდე).

Squid Jet Engine

რეაქტიული მოძრაობა, რომელიც ახლა გამოიყენება ტორპედოებში, თვითმფრინავებში, რაკეტებსა და კოსმოსურ ჭურვებში, ასევე დამახასიათებელია კეფალოპოდები - რვაფეხა, კუბო, კალმარი. ტექნიკოსებისა და ბიოფიზიკოსების ყველაზე დიდი ინტერესია კალმარის რეაქტიული ძრავა. დააკვირდით, რა მარტივად, მასალის რა მინიმალური გამოყენებით გადაჭრა ბუნებამ ეს რთული და ჯერ კიდევ დაუძლეველი ამოცანა;-)


არსებითად, კალმარს აქვს ორი ფუნდამენტურად განსხვავებული ძრავა ( ბრინჯი. 1ა). ნელა მოძრაობისას იყენებს დიდი ალმასის ფორმის ფარფლს, რომელიც პერიოდულად იხრება სხეულის ტანის გასწვრივ გაშვებული ტალღის სახით. კალმარი იყენებს რეაქტიულ ძრავას, რომ სწრაფად გაუშვას თავი.. ამ ძრავის საფუძველია მანტია - კუნთოვანი ქსოვილი. იგი ყველა მხრიდან აკრავს მოლუსკის სხეულს, შეადგენს მისი სხეულის მოცულობის თითქმის ნახევარს და ქმნის ერთგვარ წყალსაცავს - მანტიის ღრუ - ცოცხალი რაკეტის "წვის კამერა"., რომელშიც პერიოდულად იწოვება წყალი. მანტიის ღრუ შეიცავს კალმარის ღრძილებს და შინაგან ორგანოებს ( ბრინჯი. 1ბ).

რეაქტიული ცურვის მეთოდითცხოველი იწოვს წყალს ფართო ღია მანტიის უფსკრულით მანტიის ღრუში სასაზღვრო ფენიდან. მანტიის უფსკრული მჭიდროდ „მიმაგრებულია“ სპეციალური „მაჟეტები-ღილაკებით“ მას შემდეგ, რაც ცოცხალი ძრავის „წვის კამერა“ ზღვის წყლით ივსება. მანტიის უფსკრული მდებარეობს კალმარის სხეულის შუათან, სადაც ის ყველაზე სქელია. ცხოველის მოძრაობის გამომწვევი ძალა იქმნება წყლის ნაკადის გადაყრით ვიწრო ძაბრში, რომელიც მდებარეობს კალმარის მუცლის ზედაპირზე. ეს ძაბრი, ანუ სიფონი არის ცოცხალი რეაქტიული ძრავის "საქშენი"..

ძრავის "საქშენი" აღჭურვილია სპეციალური სარქველითდა კუნთებს შეუძლიათ მისი მოქცევა. ძაბრის საქშენის დაყენების კუთხის შეცვლით ( ბრინჯი. 1cკალმარი თანაბრად კარგად ცურავს, როგორც წინ, ასევე უკან (თუ ის უკან დაცურავს, ძაბრი გაჭიმულია სხეულის გასწვრივ და სარქველი მიჭერილია მის კედელზე და არ ერევა მანტიის ღრუდან გამომავალ წყლის ნაკადს; როდესაც კალმარს სჭირდება წინსვლა, ძაბრის თავისუფალი ბოლო ოდნავ წაგრძელდება და იხრება ვერტიკალურ სიბრტყეში, მისი გამოსასვლელი იშლება და სარქველი იკავებს მრუდე პოზიციას). რეაქტიული დარტყმები და მანტიის ღრუში წყლის შეწოვა ერთიმეორის მიყოლებით მოჰყვება გაუგებარი სისწრაფით და კალმარი ოკეანის ლურჯ ფერში რაკეტასავით მირბის.

კალმარი და მისი რეაქტიული ძრავა - სურათი 1


1ა) კალმარი – ცოცხალი ტორპედო; 1ბ) კალმარის რეაქტიული ძრავა; 1გ) საქშენისა და მისი სარქვლის პოზიცია, როდესაც კალმარი მოძრაობს წინ და უკან.

ცხოველი წამის ნაწილს ხარჯავს წყლის შეყვანაში და გამოდევნაში. ინერციის გამო ნელი მოძრაობების დროს, სხეულის უკანა ნაწილში წყლის მანტიის ღრუში შეწოვით, კალმარი ამით ახორციელებს სასაზღვრო ფენის შეწოვას, რითაც ხელს უშლის ნაკადის გაჩერებას არასტაბილური დინების რეჟიმის დროს. გამოდევნილი წყლის ნაწილის გაზრდით და მანტიის შეკუმშვის გაზრდით, კალმარი ადვილად ზრდის მოძრაობის სიჩქარეს.

კალმარის რეაქტიული ძრავა ძალიან ეკონომიურია, რომლის წყალობითაც მას შეუძლია მიაღწიოს სიჩქარეს 70 კმ/სთ; ზოგიერთი მკვლევარი თვლის, რომ კი 150 კმ/სთ!

ინჟინრებმა უკვე შექმნეს კალმარის რეაქტიული ძრავის მსგავსი ძრავა: ეს წყლის ჭავლი, მუშაობს ჩვეულებრივი ბენზინის ან დიზელის ძრავის გამოყენებით. რატომ კალმარის რეაქტიული ძრავაკვლავ იპყრობს ინჟინრების ყურადღებას და არის თუ არა ბიოფიზიკოსების ფრთხილად კვლევის ობიექტი? წყალქვეშ მუშაობისთვის მოსახერხებელია გქონდეთ მოწყობილობა, რომელიც მუშაობს ატმოსფერულ ჰაერზე წვდომის გარეშე. ინჟინრების შემოქმედებითი ძიება მიზნად ისახავს დიზაინის შექმნას ჰიდრორეაქტიული ძრავა, მსგავსი საჰაერო რეაქტიული

მშვენიერი წიგნების მასალებზე დაყრდნობით:
"ბიოფიზიკა ფიზიკის გაკვეთილებზე"სესილია ბუნიმოვნა ქაც,
და "ზღვის პრიმატები"იგორ ივანოვიჩი აკიმუშკინა


კონდაკოვი ნიკოლაი ნიკოლაევიჩი (1908–1999) – საბჭოთა ბიოლოგი, ცხოველთა მხატვარი, ბიოლოგიურ მეცნიერებათა კანდიდატი. ბიოლოგიურ მეცნიერებაში მისი მთავარი წვლილი იყო ფაუნის სხვადასხვა წარმომადგენლის ნახატები. ეს ილუსტრაციები ბევრ პუბლიკაციაში იყო შესული, მაგ დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია, სსრკ წითელი წიგნი, ცხოველთა ატლასებში და სასწავლო საშუალებებში.

აკიმუშკინი იგორ ივანოვიჩი (01.05.1929–01.01.1993) – საბჭოთა ბიოლოგი, მწერალი და ბიოლოგიის პოპულარიზატორი, ცხოველთა ცხოვრების შესახებ პოპულარული სამეცნიერო წიგნების ავტორი. გაერთიანებული საზოგადოების „ცოდნის“ პრემიის ლაურეატი. სსრკ მწერალთა კავშირის წევრი. იგორ აკიმუშკინის ყველაზე ცნობილი გამოცემა არის ექვსტომეული წიგნი "ცხოველთა სამყარო".

ამ სტატიაში მოცემული მასალები სასარგებლო იქნება არა მხოლოდ გამოსაყენებლად ფიზიკის გაკვეთილებზედა ბიოლოგია, არამედ კლასგარეშე აქტივობებშიც.
ბიოფიზიკური მასალაუაღრესად სასარგებლოა სტუდენტების ყურადღების მობილიზებისთვის, აბსტრაქტული ფორმულირების რაღაც კონკრეტულ და ახლობლად გადაქცევისთვის, რაც გავლენას ახდენს არა მხოლოდ ინტელექტუალურ, არამედ ემოციურ სფეროზეც.

ლიტერატურა:
§ კაც ც.ბ. ბიოფიზიკა ფიზიკის გაკვეთილებზე

§ § აკიმუშკინი I.I. ზღვის პრიმატები
მოსკოვი: გამომცემლობა Mysl, 1974 წ
§ ტარასოვი ლ.ვ. ფიზიკა ბუნებაში
მოსკოვი: გამომცემლობა „პროსვეშჩენიე“, 1988 წ

Cornermouth მედუზა(ლათინური სახელი Rhizostoma pulmo) არის ჭრელი მედუზების ჯგუფი, რომელიც ძირითადად თბილ ზღვებში ცხოვრობს. ამ ჯგუფში შედის მრავალი დიდი მედუზა, რომლებიც ბინადრობენ ატლანტის ოკეანის, ჩრდილოეთის, ხმელთაშუა, შავი და ბალტიის ზღვების სანაპიროებზე.

Cornerot-ის მედუზები გამოირჩევიან იმით, რომ მათ არ აქვთ ერთი ცენტრალური "პირი". მის როლს ასრულებს 8 გრძელი ფესვის მსგავსი "მკლავი", რომლებიც ერთმანეთთან დაკავშირებულია არხების სისტემაში მრავალი ხვრელით. გარეგნულად, "ხელები" ჰგავს ზღვის მცენარეების ფესვებს და ღეროებს. აქედან მომდინარეობს მისი არაჩვეულებრივი სახელი - კუთხური. საცეცები საერთოდ არ არის. კორნეროტა მედუზა შესანიშნავი მოცურავეა. ნათესავებისგან განსხვავებით, მათ შეუძლიათ გადაადგილება ნებისმიერი მიმართულებით.

კორონოტას ჯგუფის მედუზებს შორის ყველაზე ცნობილია: რიზოსტომა ალდროვანდი, კასიოპია, რიზოსტომა ცივირი. Rhizostoma Aldrovandi გვხვდება ხმელთაშუა ზღვაში და არის "ზარი" 80 სანტიმეტრამდე სიგანე.

კასიოპეა ბინადრობს ფლორიდის და წითელი ზღვის სანაპიროებზე. მისი გზა მისი მოძრაობა ძალიან ცნობისმოყვარეა: ის თავისუფლად არ დაცურავს, როგორც სხვა მედუზები, არამედ წევს ფსკერზე, მარჯნის ქვიშაზე, ქვედა გვერდით ამობრუნებული და სუსტ მოძრაობებს აკეთებს ზარის კიდეებით.

შავი ზღვის წყლებში ნაპოვნი ჩვეულებრივი მედუზა წარმოდგენილია სახეობის Rhizostoma pulmo. მათ აქვთ რძისფერი ან მუქი თეთრი, ნაკლებად ხშირად მოლურჯო ან იისფერი ფერის "სხეული", მუქი ლურჯი ქოლგის კიდეებით და მოწითალო, მოყვითალო ან იისფერი "მკლავებით". Rhizostoma pulmo მედუზას ქოლგის დიამეტრი 20-დან 80 სანტიმეტრამდე მერყეობს, სიმაღლე კი 30 სანტიმეტრს აღწევს. ზოგიერთი მედუზა ძლივს ეტევა ვედროში.

მედუზები ჭამენ მიკროსკოპულ პლანქტონს და თევზის ფრას. ამ უკანასკნელებს თავს ესხმიან მედუზები პირის ღრუს კიდეების გასწვრივ განლაგებული შხამიანი მჭრელი უჯრედებით. ადამიანთან შეხვედრისას მედუზას შეუძლია გამოიყენოს მტკივნეული უჯრედები თავის დასაცავად.

მას არ შეუძლია მათთან ერთად ადამიანის მოკვლა, მაგრამ შეიძლება გამოიწვიოს მტკივნეული დამწვრობა. დამწვრობის დიამეტრი ზოგჯერ 25-50 სანტიმეტრს აღწევს. ასეთ დამწვრობას შესაძლოა რამდენიმე წელი დასჭირდეს კანიდან გაქრობას. ხშირად, დაზარალებულ ადამიანს მოგვიანებით უვითარდება მუდმივი ალერგია ზღვის პროდუქტების მიმართ.

კორნეტის მედუზას ზოგიერთი სახეობა მიირთმევენ. მათ შორის განსაკუთრებული ადგილი უკავია საკვებ როსპილემას (ლათინური სახელწოდება Rhopilema esculenta), რომელიც იაპონიის და ჩინეთის ეროვნული კერძების ნაწილია. ამ ქვეყნებში მედუზას "ხორცს" "კრისტალს" უწოდებენ. "კრისტალური ხორცი" არ მოიხმარება სუფთა სახით, მაგრამ ჩვეულებრივ ამატებენ სხვადასხვა სალათებს და გულუხვად აგემოვნებენ წიწაკით, დარიჩინით და მუსკატის კაკალით.

მედუზებს აქვთ კუნთები. მართალია, ისინი ძალიან განსხვავდებიან ადამიანის კუნთებისგან. როგორ არის მათი სტრუქტურა და როგორ იყენებს მედუზა მათ გადაადგილებისთვის?

მედუზები ადამიანებთან შედარებით საკმაოდ მარტივი არსებებია. მათ სხეულს აკლია სისხლძარღვები, გული, ფილტვები და სხვა ორგანოები. მედუზებს აქვთ პირი, რომელიც ხშირად მდებარეობს ყუნწზე და გარშემორტყმულია საცეცებით (სურათზე ქვემოთ ჩანს). პირი მიდის განშტოებულ ნაწლავში. A ბ მედუზის სხეულის უმეტესი ნაწილი ქოლგისგან შედგება. საცეცები ასევე ხშირად იზრდება მის კიდეებზე.

ქოლგა შეიძლება შემცირდეს. როდესაც მედუზა ქოლგას იკუმშება, ქვემოდან წყალი გამოიყოფა. უკუქცევა ხდება, მედუზას საპირისპირო მიმართულებით უბიძგებს. ხშირად ასეთ მოძრაობას რეაქტიულს უწოდებენ (თუმცა ეს მთლად ზუსტი არ არის, მაგრამ მოძრაობის პრინციპი მსგავსია).

მედუზის ქოლგა შედგება ჟელატინისებრი ელასტიური ნივთიერებისგან. იგი შეიცავს უამრავ წყალს, მაგრამ ასევე ძლიერ ბოჭკოებს, რომლებიც დამზადებულია სპეციალური ცილებისგან. ქოლგის ზედა და ქვედა ზედაპირი დაფარულია უჯრედებით. ისინი ქმნიან მედუზას მთლიანობას - მის "კანს". მაგრამ ისინი განსხვავდებიან ჩვენი კანის უჯრედებისგან. ჯერ ერთი, ისინი განლაგებულია მხოლოდ ერთ ფენაში (კანის გარე შრეში გვაქვს უჯრედების რამდენიმე ათეული ფენა). მეორეც, ისინი ყველა ცოცხალია (ჩვენი კანის ზედაპირზე მკვდარი უჯრედები გვაქვს). მესამე, მედუზას შიდა უჯრედებს ჩვეულებრივ აქვთ კუნთოვანი პროცესები; ამიტომ მათ დერმულ-კუნთოვანს უწოდებენ. ეს პროცესები განსაკუთრებით კარგად არის განვითარებული ქოლგის ქვედა ზედაპირის უჯრედებში. კუნთოვანი პროცესები იჭიმება ქოლგის კიდეების გასწვრივ და ქმნის მედუზას წრიულ კუნთებს (ზოგიერთ მედუზას ასევე აქვს რადიალური კუნთები, რომლებიც განლაგებულია სპიკების მსგავსად ქოლგაში). როდესაც წრიული კუნთები იკუმშება, ქოლგა იკუმშება და ქვემოდან წყალი გამოდის.

ხშირად წერენ, რომ მედუზებს რეალური კუნთები არ აქვთ. მაგრამ აღმოჩნდა, რომ ეს ასე არ იყო. ბევრ მედუზაში ქოლგის ქვედა მხარეს კან-კუნთოვანი უჯრედების ფენის ქვეშ არის მეორე ფენა - რეალური კუნთოვანი უჯრედები (იხ. სურათი).

ადამიანს აქვს კუნთების ორი ძირითადი ტიპი - გლუვი და განივზოლიანი. გლუვი კუნთები შედგება ჩვეულებრივი უჯრედებისგან ერთი ბირთვით. ისინი უზრუნველყოფენ ნაწლავებისა და კუჭის, შარდის ბუშტის, სისხლძარღვების და სხვა ორგანოების კედლების შეკუმშვას. განივზოლიანი (ჩონჩხის) კუნთები ადამიანებში შედგება უზარმაზარი მრავალბირთვიანი უჯრედებისგან. ისინი პასუხისმგებელნი არიან ჩვენი ხელებისა და ფეხების მოძრაობაზე (ასევე ენისა და ვოკალური იოგების საუბრისას). განივზოლიან კუნთებს აქვთ დამახასიათებელი ზოლები და უფრო სწრაფად იკუმშება, ვიდრე გლუვ კუნთებს. აღმოჩნდა, რომ მედუზების უმეტესობაში მოძრაობა უზრუნველყოფილია განივზოლიანი კუნთებითაც. მხოლოდ მათი უჯრედებია პატარა და მონობირთვული.

ადამიანებში განივზოლიანი კუნთები მიმაგრებულია ჩონჩხის ძვლებზე და გადასცემს მათ ძალებს შეკუმშვისას. მედუზებში კი კუნთები მიმაგრებულია ქოლგის ჟელატინისებრ ნივთიერებაზე. თუ ადამიანი მკლავს მოხრის, მაშინ როდესაც ბიცეფსი მოდუნდება, იგი ვრცელდება გრავიტაციის მოქმედების ან სხვა კუნთის - ექსტენსორის შეკუმშვის გამო. მედუზებს არ აქვთ „ქოლგის გამაფართოებელი კუნთები“. კუნთების მოდუნების შემდეგ ქოლგა უბრუნდება თავდაპირველ პოზიციას მისი ელასტიურობის გამო.

მაგრამ ცურვისთვის საკმარისი არ არის კუნთების ქონა. ჩვენ ასევე გვჭირდება ნერვული უჯრედები, რომლებიც აძლევენ კუნთებს შეკუმშვის ბრძანებას. ხშირად ითვლება, რომ მედუზას ნერვული სისტემა არის ცალკეული უჯრედების მარტივი ნერვული ქსელი. მაგრამ ეს ასევე არასწორია. მედუზებს აქვთ რთული სენსორული ორგანოები (თვალები და წონასწორობის ორგანოები) და ნერვული უჯრედების მტევანი - ნერვული განგლიები. შეიძლება ითქვას, რომ ტვინიც აქვთ. მხოლოდ ის არ ჰგავს ცხოველთა უმეტესობის ტვინს, რომელიც თავშია განთავსებული. მედუზებს თავი არ აქვთ და მათი ტვინი არის ნერვული რგოლი, რომელსაც აქვს ნერვული განგლიები ქოლგის კიდეზე. ნერვული უჯრედების პროცესები ვრცელდება ამ რგოლიდან, რაც ბრძანებებს აძლევს კუნთებს. ნერვული რგოლის უჯრედებს შორის არის საოცარი უჯრედები - კარდიოსტიმულატორები. მათში გარკვეული ინტერვალებით ჩნდება ელექტრული სიგნალი (ნერვის იმპულსი) ყოველგვარი გარეგანი გავლენის გარეშე. შემდეგ ეს სიგნალი ვრცელდება რგოლზე, გადაეცემა კუნთებს და მედუზა იკუმშება ქოლგას. თუ ეს უჯრედები მოიხსნება ან განადგურებულია, ქოლგა შეწყვეტს შეკუმშვას. ადამიანებს აქვთ მსგავსი უჯრედები გულში.

გარკვეული თვალსაზრისით, მედუზების ნერვული სისტემა უნიკალურია. კარგად შესწავლილ მედუზას აქვს აგლანტა ( აგლანტა ციფრული) არსებობს ცურვის ორი ტიპი - ნორმალური და "ფრენის რეაქცია". ნელა ცურვისას ქოლგის კუნთები სუსტად იკუმშება და ყოველი შეკუმშვისას მედუზა მოძრაობს სხეულის ერთი სიგრძით (დაახლოებით 1 სმ). „ფრენის რეაქციის“ დროს (მაგალითად, თუ მედუზას საცეცს დააჭერთ), კუნთები ძლიერად და ხშირად იკუმშება და ქოლგის ყოველი შეკუმშვისას მედუზა მოძრაობს წინ 4-5 სხეულის სიგრძეზე და შეუძლია დაფაროს თითქმის ნახევარი მეტრი. წამში. აღმოჩნდა, რომ კუნთების სიგნალი გადაეცემა ორივე შემთხვევაში ერთი და იგივე დიდი ნერვული პროცესების (გიგანტური აქსონების) გასწვრივ, მაგრამ სხვადასხვა სიჩქარით! ერთი და იგივე აქსონების უნარი სხვადასხვა სიჩქარით სიგნალების გადაცემისას ჯერ არ აღმოჩენილა არცერთ სხვა ცხოველში.

წყლის უხერხემლო ცხოველებს შორის - ზღვების ბინადრებს შორის, გამოირჩევა ორგანიზმების ჯგუფი, რომელსაც სკიფოიდები ეწოდება. მათ აქვთ ორი ბიოლოგიური ფორმა - პოლიპოიდური და მედუზოიდური, რომლებიც განსხვავდებიან თავიანთი ანატომიით და ცხოვრების წესით. ეს სტატია შეისწავლის მედუზას სტრუქტურას და ასევე განიხილავს მისი ცხოვრების მახასიათებლებს.

სციფოიდების კლასის ზოგადი მახასიათებლები

გარე შენობა. ჰაბიტატი

ვინაიდან სციფოიდების წარმომადგენლებს აქვთ სიცოცხლის ორი ფორმა - მედუზა და პოლიპები, მოდით განვიხილოთ მათი ანატომია, რომელსაც აქვს გარკვეული განსხვავებები. პირველ რიგში, მოდით შევისწავლოთ მედუზას გარეგანი სტრუქტურა. ცხოველს ზარის ძირით გადაბრუნებით ვხვდებით საცეცებით შემოსაზღვრულ პირს. ის ასრულებს ორმაგ ფუნქციას: შთანთქავს საკვების ნაწილებს და აშორებს მის დაუმუშავებელ ნარჩენებს გარეთ. ასეთ ორგანიზმებს პროტოსტომებს უწოდებენ. ცხოველის სხეული ორფენიანია, შედგება ექტოდერმისა და ენდოდერმისგან. ეს უკანასკნელი ქმნის ნაწლავის (კუჭის) ღრუს. აქედან მოდის სახელწოდება: აკრიფეთ coelenterate.

სხეულის ფენებს შორის უფსკრული ივსება გამჭვირვალე ჟელესმაგვარი მასით – მეზოგლეით. ექტოდერმული უჯრედები ასრულებენ დამხმარე, საავტომობილო და დამცავ ფუნქციებს. ცხოველს აქვს კან-კუნთოვანი ტომარა, რომელიც წყალში გადაადგილების საშუალებას აძლევს. მედუზას ანატომიური სტრუქტურა საკმაოდ რთულია, რადგან ექტო- და ენდოდერმი დიფერენცირებულია მრავალფეროვნებად, გარდა მთლიანი და კუნთოვანი, გარე შრე შეიცავს აგრეთვე შუალედურ უჯრედებს, რომლებიც ასრულებენ რეგენერაციულ ფუნქციას (საიდანაც შესაძლებელია ცხოველის სხეულის დაზიანებული ნაწილები. აღდგება).

საინტერესოა სციფოიდებში ნეიროციტების სტრუქტურა. მათ აქვთ ვარსკვლავისებური ფორმა და თავიანთი პროცესებით ერთმანეთში ერწყმის ექტოდერმასა და ენდოდერმას, ქმნიან მტევანებს - კვანძებს. ამ ტიპის ნერვულ სისტემას დიფუზური ეწოდება.

ენდოდერმი და მისი ფუნქციები

ციფოიდების შიდა ფენა აყალიბებს გასტროვასკულარულ სისტემას: საჭმლის მომნელებელი არხები, გაფორმებულია ჯირკვლოვანი (საჭმლის მომნელებელი წვენის გამომყოფი) და ფაგოციტური უჯრედებით, ვრცელდება ნაწლავის ღრუდან სხივებით. ეს სტრუქტურები არის ძირითადი უჯრედები, რომლებიც ანადგურებენ საკვების ნაწილაკებს. კან-კუნთოვანი ტომრის სტრუქტურები ასევე მონაწილეობენ საჭმლის მონელებაში. მათი მემბრანები ქმნიან ფსევდოპოდიას, იჭერენ და იღებენ ორგანულ ნაწილაკებს. ფაგოციტური უჯრედები და ფსევდოპოდია ახორციელებენ მონელების ორ ტიპს: უჯრედშიდა (როგორც პროტისტებში) და ღრუში, რომლებიც თან ახლავს მაღალ ორგანიზებულ მრავალუჯრედოვან ცხოველებს.

მტკივნეული უჯრედები

მოდით გავაგრძელოთ სციფოიდური მედუზას სტრუქტურის შესწავლა და განვიხილოთ ის მექანიზმი, რომლითაც ცხოველები თავს იცავენ და ასევე თავს ესხმიან პოტენციურ მსხვერპლს. სკიფოიდებს ასევე აქვთ სხვა სისტემატური სახელი: კნიდარიელთა კლასი. ირკვევა, რომ ექტოდერმულ შრეში მათ აქვთ სპეციალური უჯრედები - ჭინჭრის ციება, ანუ ჩხვლეტის უჯრედები, რომლებსაც ასევე უწოდებენ კნიდოციტებს. ისინი გვხვდება ცხოველის პირის ღრუსა და საცეცებზე. მექანიკური სტიმულის ზემოქმედებისას, ჭინჭრის უჯრედის კაფსულაში მდებარე ძაფი სწრაფად იშლება გარეთ და ხვრეტავს მსხვერპლის სხეულს. სკიფოიდური ტოქსინები, რომლებიც შეაღწევენ კნიდოკოელში, სასიკვდილოა პლანქტონური უხერხემლოებისთვის და თევზის ლარვებისთვის. ადამიანებში ისინი იწვევენ ჭინჭრის ციების და კანის ჰიპერთერმიის სიმპტომებს.

Გრძნობის ორგანოები

მედუზას ზარის კიდეების გასწვრივ, რომლის ფოტოც ქვემოთ არის წარმოდგენილი, შეგიძლიათ იხილოთ შემცირებული საცეცები, რომლებსაც მარგინალური სხეულები - როპალია ეწოდება. ისინი შეიცავენ ორი გრძნობის ორგანოს: მხედველობას (თვალები, რომლებიც რეაგირებენ სინათლეზე) და წონასწორობა (სტატოციტები, რომლებიც კირქოვან კენჭებს ჰგავს). მათი დახმარებით სკიფოიდები იგებენ მოახლოებული ქარიშხლის შესახებ: ხმის ტალღები 8-დან 13 ჰც-მდე დიაპაზონში აღიზიანებს სტატოცისტებს და ცხოველი ნაჩქარევად გადადის ზღვაში ღრმად.

და რეპროდუქცია

მედუზის სტრუქტურის შესწავლის გაგრძელებით (სურათი წარმოდგენილია ქვემოთ), ჩვენ ყურადღებას გავამახვილებთ სციფოიდების რეპროდუქციულ სისტემაზე. იგი წარმოდგენილია კუჭის ღრუს ჩანთებიდან წარმოქმნილი გონადებით, რომლებიც ექტოდერმული წარმოშობისაა. ვინაიდან ეს ცხოველები ორწლიანია, კვერცხუჯრედები და სპერმატოზოიდები გამოიყოფა პირის ღრუს მეშვეობით და განაყოფიერება ხდება წყალში. ზიგოტი იწყებს ფრაგმენტაციას და წარმოიქმნება ერთშრიანი ემბრიონი – ბლასტულა, მისგან კი – ლარვა, რომელსაც პლანულა ეწოდება.

ის თავისუფლად ცურავს, შემდეგ ემაგრება სუბსტრატს და იქცევა პოლიპად (სციფისტომა). მას შეუძლია კვირტი და ასევე შეუძლია სტრობილაცია. იქმნება ახალგაზრდა მედუზების დასტა, რომელსაც ეთერები ეწოდება. ისინი მიმაგრებულია ცენტრალურ საყრდენზე. სტრობილისგან მოწყვეტილი მედუზას აგებულება ასეთია: მას აქვს რადიალური არხების სისტემა, პირი, საცეცები, როპალია და სასქესო ჯირკვლების რუდიმენტები.

ამრიგად, მედუზას აგებულება განსხვავდება ასექსუალური სციფისტომისგან, რომელსაც აქვს კონუსის ფორმის 1-3 მმ ზომის და ზედაპირზე მიმაგრებულია ყუნწით. პირი გარშემორტყმულია საცეცების გვირგვინით, ხოლო კუჭის ღრუ დაყოფილია 4 ჩანთად.

როგორ მოძრაობენ სციფოიდები?

მედუზას შეუძლია მკვეთრად გამოდევნოს წყლის ნაწილი და წინ მიიწევს. ცხოველის ქოლგა წუთში 100-140-ჯერ იკუმშება. სკიფოიდური მედუზას სტრუქტურის შესწავლისას, მაგალითად, კუთხეში ან აურელიას, ჩვენ აღვნიშნეთ ისეთი ანატომიური წარმონაქმნი, როგორიცაა კან-კუნთოვანი ტომარა. ის მდებარეობს ექტოდერმში; მის უჯრედებს უახლოვდება მარგინალური ნერვული რგოლისა და განგლიების ეფერენტული ბოჭკოები. აღგზნება გადაეცემა კან-კუნთოვან სტრუქტურებს, რის შედეგადაც ქოლგა იკუმშება, შემდეგ გაფართოებით უბიძგებს ცხოველს წინ.

სციფოიდების ეკოლოგიის თავისებურებები

კოელტერატის კლასის ეს წარმომადგენლები გავრცელებულია როგორც თბილ ზღვებში, ასევე ცივ არქტიკულ წყლებში. აურელია არის სციფოიდური მედუზა, რომლის სხეულის სტრუქტურა ჩვენ შევისწავლეთ, ცხოვრობს შავ და აზოვის ზღვებში. ამ კლასის კიდევ ერთი წარმომადგენელი, კორნეროტი (რიზოსტომა), ასევე გავრცელებულია იქ. მას აქვს რძიანი თეთრი ქოლგა მეწამული ან ლურჯი კიდეებით და პირის ღრუები, რომლებიც ფესვებს წააგავს. ყირიმში დამსვენებელი ტურისტები კარგად იცნობენ ამ სახეობას და ცდილობენ ცურვისას შორს დაიჭირონ მისი წარმომადგენლები, ვინაიდან ცხოველის მწველი უჯრედები სხეულზე სერიოზული "დამწვრობის" გამოწვევას იწვევს. როპილემა, ისევე როგორც აურელია, ცხოვრობს იაპონიის ზღვაში. მისი როპალიას ფერი ვარდისფერი ან ყვითელია და მათ თავად აქვთ მრავალი თითის მსგავსი გამონაზარდი. ორივე სახეობის ქოლგა მეზოგლეა გამოიყენება ჩინურ და იაპონურ სამზარეულოში სახელწოდებით "კრისტალური ხორცი".

ციანეა ცივი არქტიკული წყლების ბინადარია.მისი საცეცების სიგრძე 30-35 მ აღწევს, ქოლგის დიამეტრი 2-3,5 მ.ლომის მანია ანუ თმიანი ციანეა ორი ქვესახეობაა: იაპონური და ლურჯი. ქოლგის კიდეებზე და საცეცებზე განლაგებული მჭრელი უჯრედების შხამი ძალიან საშიშია ადამიანისთვის.

ჩვენ შევისწავლეთ სციფოიდური მედუზების სტრუქტურა და ასევე გავეცანით მათი ცხოვრების მახასიათებლებს.