Жизненный цикл медузы. Самые интересные факты о медузах

В этом обзоре мы объединили данные о способах бесполого размножения, встречающихся среди медуз класса Scyphozoa (тип Cnidaria). Соотношение осей тела материнского и дочернего организмов при разных типах бесполого размножения может заметно различаться. Одни и те же структуры дочернего полипа или медузы могут образовываться из разных участков материнского организма. Таким образом, существуют принципиально разные пути формирования основного плана строения сцифоидов. Вероятнее всего, это связано со способностью Книдарий к регенерации и эволюционной связью между этой способностью и бесполым размножением.

Дифференцировка осей тела при формировании плана строения многоклеточных животных относится к наиболее фундаментальным процессам развития. Особенно интересными в этом плане являются животные, имеющие только одну ось тела, например Cnidaria. К типу Cnidaria (Стрекающие) относятся двуслойные организмы, обладающие стрекательными клетками. Книдарий подразделяют на две группы: Anthozoa и Medusozoa. Жизненный цикл Anthozoa устроен относительно просто: одиночные или колониальные сидячие полипы размножаются и половым, и бесполым путем; в ходе эмбрионального развития формируется подвижная личинка – планула. Планула, прикрепившись, дает начало новому полипу (рис. 1, а ). Для группы Medusozoa характерен более сложный жизненный цикл, в котором кроме полипа и планулы имеется стадия свободноплавающей медузы. Именно на этой стадии у большинства представителей Medusozoa происходит половое размножение, тогда как бесполое осуществляется полипами.

К сожалению, далеко не у всех книдарий надлежащим образом изучено формирование оси тела в ходе бесполого размножения и смены стадий жизненного цикла. Особенно плачевная ситуация сложилась с такой большой и интересной во всех отношениях группой книдарий, как класс Scyphozoa, сцифоидные медузы . Бесполое размножение у Scyphozoa широко распространено и разнообразно. Интересно, что взгляды разных авторов на то, сколько у сцифоидов существует способов бесполого размножения, сильно расходятся. Мы проанализировали жизненные циклы и способы бесполого размножения, встречающиеся в этой группе.

В упрощенном виде полип Scyphozoa представляет собой мешок из двух слоев ткани. Единственное отверстие, окруженное ловчими щупальцами, исполняет роль рта и ануса, его вытянутые наружу края называют манубриумом. Рот с манубриумом, щупальца и разделяющее их пространство образуют так называемый ротовой диск (рис. 1, б ). Тело полипа от основания до ротового диска может быть более-менее одинаковой толщины, и тогда говорят об отсутствии ярко выраженного подразделения на стебелек и чашечку (рис. 1, 2 а, г, е-з ). Если же тонкий у подошвы, не содержащий гастральной полости участок тела резко расширяется перед ротовым диском, то весь расширенный участок называют чашечкой, а тонкий длинный участок – стебельком (рис. 2 б, в, и, к ).

Cамым типичным для сцифоидов способом бесполого размножения можно назвать cтробиляцию : разделение полипа поперечными перетяжками на диски будущих медуз (рис. 2, е). В результате стробиляции от полипа отделяется от одной маленькой медузы до нескольких сотен. Таким образом, этот способ бесполого размножения связан с переходом от одной жизненной формы (сидячий полип) к другой (свободноплавающая медуза).

Кроме стробиляции, у сцифоидов часто встречается латеральное и столониальное почкование . При латеральном почковании происходит формирование выроста стенки тела материнского полипа (рис. 2, а, б ). Рот и щупальца дочернего полипа дифференцируются на дальнем от материнского полипа конце еще до отделения. При столониальном почковании в нижней (аборальной) трети полипа формируются столоны (длинные выросты, которые стелются по субстрату). На конце или в середине столона образуется расширение, край которого станет оральным концом нового полипа, сидящего на данном столоне (рис. 2, ж ).

Интересным способом бесполого размножения, связанным с наступлением неблагоприятных условий, является формирование подоцист . Подоцисты – это небольшие комочки ткани, покрытые тонкой защитной кутикулой (рис. 2, з ). Когда наступают благоприятные условия, защитная оболочка рвется, и из тканей каждой подоцисты формируется новый полип, что позволяет популяции восстановиться.

Планулоподобные почки образуются в основании чашечки полипа (рис. 2, в ). Планулоподобные почки не имеют рта и щупалец, двигаются благодаря ресничкам. Поплавав, эти почки прикрепляются передним концом к субстрату, а на заднем формируют ротовой диск нового полипа.

У некоторых сцифоидов происходит формирование планулоидов , покрытых ресничками, подвижных почек. Полип, сидящий внутри защитной трубки, подразделяется на отдельные почки с помощью поперечных перетяжек. Таким образом, формирование планулоидов - это сильно видоизмененная стробиляция, о которой уже говорилось выше. Осев на субстрат, планулоиды дают начало новым полипам.

Наблюдаются и более экзотические, менее распространенные способы бесполого размножения. Один из них – формирование пропагул в гастральной полости полипа . Пропагулы – это ресничные почки, которые отделяются не от наружной поверхности полипа, а от его внутренней поверхности и высвобождаются через ротовое отверстие. Перед высвобождением их можно наблюдать прикрепленными к стенке гастральной полости или внутри столона (рис. 2, г ). Эти личинки свободно плавают, затем оседают и образуют новый полип.

Иногда от полипа отделяются подвижные фрагменты щупалец , из которых может позже регенерировать новый полип. Причем у одного из видов обнаружено образование полипа прямо на кончике щупальца еще до его отделения (рис. 2, и ).

Бесполое размножение характерно в основном для полипов Scyphozoa, однако недавно были описаны случаи формирования полипов из тканей взрослых медуз. Из деградирующих тканей умирающей медузы могут формироваться новые колонии полипов. Так же, в некоторых случаях после стробиляции личинка медузы, вместо того чтобы достичь половой зрелости, преобразуется в полип.

Интересно, что практически при всех типах бесполого размножении, в ходе которых формируются новые полипы, орально-аборальная ось полипа формируется заново. Заново дифференцируются и отделы тела полипа – стебелек, чашечка и ротовой диск с манубриумом и щупальцами. Прямое наследование орально-аборальной оси тела наблюдается при переходе между жизненными формами полипа и медузы. Во-первых, при стробиляции орально-аборальная ось каждой будущей медузы совпадает с осью материнского полипа (рис. 2, е ). Во-вторых, при так называемом обратном развитии, когда только что сформировавшаяся медуза оседает на дно, деградирует и дает начало полипу. Показано, что медуза оседает на субстрат аборальной стороной вниз, а щупальца полипа формируются между её лопастями.

Анализ литературных данных показал, что четкая корреляции между таксономической принадлежностью видов сцифоидов и характерными для них способами бесполого размножения отсутствует. Однако прослеживается связь последних с некоторыми особенностями строения полипа, прежде всего с характером разделения на стебелек и чашечку. Например, столоны и подоцисты характерны для большинства полипов, не имеющих четкого подразделения на стебелек и чашечку. Зато полипы с длинным стебельком размножаются преимущественно планулоподобными почками. Типы бесполого размножения соответствуют строению полипа так же не жестко, и в каждой группе можно обнаружить множество «нетипичных» для нее способов бесполого размножения.

В современной литературе широко распространено мнение, что бесполое размножение ни по механизмам регуляции, ни по вовлеченным в процесс морфогенезам, неотличимо от регенерации. Единственное отличие состоит в условиях инициации процесса: размножение может начинаться спонтанно без повреждения тканей. Различные типы бесполого размножения сцифоидов, как типичные, так и редко встречающиеся, имеют много общего с регенерацией организма при его повреждении. Например, мы всегда наблюдаем достраивание у дочерней (а иногда и у материнской) особи «недостающих» структур. Некоторые способы бесполого размножения могли появиться в эволюции на основе регенерационных процессов, возникающих в связи с частыми повреждениями и приводящих к полной регенерации полипа. Некоторые способы бесполого размножения, такие как развитие полипов из деградирующих тканей медуз, представляют собой регенерацию в чистом виде.

Вероятно, обилие и разнообразие типов бесполого размножения эволюционно обеспечивается высокой способностью к регуляции развития. Пластичность развития столь велика, что даже образование оси тела у медуз и полипов не обладает постоянством: при разных типах бесполого размножения ориентация оси тела дочернего организма относительно материнского разная, а одни и те же структуры могут дифференцироваться из разных участков материнского организма. Сходную ситуацию можно наблюдать и среди других животных, способных к регенерации и бесполому размножению.

В течение ста лет ученые не могли разгадать тайну размножения медуз. Первый шаг в этом направлении сделал немецкий поэт и естествоиспытатель А.Шамиссо, когда в 1815 году отправился в путешествие вокруг света на русском фрегате «Рюрик». Плавание продолжалось три года, за это время Шамиссо собрал обширную коллекцию морских животных. У побережья Африки ему удалось выловить странное создание, которое Шамиссо назвал сальпой.

Ученый решил, что небольшие полупрозрачные существа, плавающие в придонном слое теплого моря, являются неизвестными науке моллюсками. Однако со временем вы яснилось, что сальпы составляют особую группу оболочников, занимающих переходное положение между моллюсками и хордовыми животными.

Загадочное поведение сальп проявлялось прежде всего в том, что никто и никогда не видел их детенышей, личинок или яиц. Через несколько лет после Шамиссо русский ученый А.Ковалевский отнес сальп к растениям. Он решил, что сальпы относятся к зоофитам — группе организмов, которая заполняет промежуток между животными и растениями.

К сожалению, оба ученых оказались не правы. Лишь много лет спустя датский ученый М.Саре установил, что же на самом деле представляют собой загадочные сальпы. Саре нанимался изучением различных видов медуз. Однажды он поймал аурелию — крупную морскую медузу — и поселил ее в аквариуме.

В то время медузы считались живородящими животными, Саре хотел понаблюдать, как происходит процесс размножения. Шло время, однако никаких медуз и аквариуме так и не появилось. Правда, аурелия снесла несколько тысяч яиц, из которых вскоре вылупились маленькие личинки планулы. Ранее ученые относили их к одному из видов инфузорий.

Планулы прекрасно плавали по всему аквариуму. Неожиданно они опустились на дно перестали двигаться, проводя в неподвижности целые дни. У них вытянулось тело, приобретя цилиндрическую форму.

Саре не мог понять, что происходит с его подопечными. Когда же он взял одну из планул и рассмотрел ее под микроскопом, то увидел, что из ее тела вырос маленький хвост, на котором образовалось множество маленьких сальп.

Но превращение не закончились: через несколько дней сальпы превратились в простейших животных, напоминавших обычную пресноводную гидру. Теперь сальпа обладала тонкой ножкой, маленьким овальным тельцем и венчиком тонких щупальцев вокруг рта. Это были сцифистомы.

Но они вели себя крайне странно. Вместо того, чтобы радоваться жизни, сцифистомы облепили стенки бассейна, пропуская сквозь себя воду. Еще через несколько дней Саре за метил, что у некоторых сцифистом появились на теле поперечные кольцеообразные перетяжки. Вскоре каждая сцифистома стала на поминать детскую пирамидку, состоявшую ил нанизанпых колечек.

Колечки быстро прибавляли в росте. Череп две недели Саре увидел, что диски поочередно отрываются и превращаются в маленьких медуз. Так установили, что медуза размножается способом чередования поколений.

В своем развитии она проходит несколько автономных стадий, каждая из которых относится к своей группе животных. Лишь на завершающей стадии они начинают походить на породившую их медузу.

Впоследствии установили, что столь сложный способ размножения является средством защиты от многочисленных врагов. Детеныши медузы настолько уязвимы, что могут погибнуть даже от резкого перепада температур. Поэтому они вынуждены пройти несколько стадий, в каждой из которых могут пребывать неопределенно долгое время.

Если же условия жизни благоприятны, процесс идет без перерыва и занимает один-два месяца. В противном случае простейшие расселяются в придонных водах и дожидаются подходящих для последующих превращений условий.

Виды медуз

Медуза-цианея. Это крупное животное, диаметр полусферического купола бывает до 60 см. Цвет купола багровый, с розовым оттенком, или желтый. Купол окаймлен широкими лепестками (лопастями). Щупальца длинные, и их много. Они собраны в 8 групп, и висят, как сеть. Длина щупалец может быть до нескольких метров и более. Медузы цианеи обитают всюду, в том числе и в северных морях нашей страны. Например, в Баренцевом море.

Медуза-дактилометра. Купол полусферический. Его диаметр до 25 см. Имеет 24 длинных и 16 коротких щупалец. Окраска купола желтоватая или желтоватокоричневатая, а щупальца красно-коричневого цвета. Обитает эта медуза в верхних слоях воды в тропических и субтропических широтах Тихого, Индийского и Атлантического океанов.

Медуза-гонионема, крестовичок. Диаметр полусферического купола у этого животного 20...30 мм, высота купола 15...17 мм. При движении купол может значительно уплощаться. Окраска желтовато-коричневая. Распространена в районах с малыми глубинами, обычна в умеренных широтах Тихого океана. Часто образует крупные скопления, которые неоднократно наблюдали у берегов нашей страны вдоль побережья Японского моря.

Большое сходство с медузой-крестовичком имеет мелкая безвредная гидромедуза. У нее более шаровидный купол и мало щупалец.

В районе тропических рифов обитают мелкие светящиеся медузы. Диаметр их купола до 65 мм, а длина щупалец до 50 см. В темноте купол этих медуз фосфоресцирует.

Морская оса. Это мелкая медуза с диаметром купола до 45 мм. Часто встречается в прибрежных водах Австралии. Смерть от ожога может наступить в течение нескольких минут. За последние 25 лет в водах, омывающих Квинсленд (Австралия), от контактов с этой медузой погибло около 60 человек, тогда как жертвами акул в этом районе Мирового океана стало за это же время только 13 человек. Очень опасной является медуза хиропсальмус, обитающая в Индийском океане и в водах Филиппинских о-вов.

В прибрежных районах тропических и субтропических широт иногда наблюдают большие скопления мелких личинок медуз, местное название — «жалящая морская травка», или «жгучие сосновые иголки». Попав в такое скопление, человек может получить тяжелые ожоги, если его тело не защищено одеждой.

Прикосновение к ядовитым сифонофорам и медузам вызывает различные поражения, сопровождающиеся жгучей болью. При сильном ожоге в дальнейшем развивается слабость, кишечные расстройства, кашель, затрудненное дыхание, спазмы бронхов, боли в мышцах и суставах. В тяжелых случаях нарушается сердечная деятельность. Степень отравления зависит от размера (площади) ожога, вида медузы, а также, возможно, сезона года и других факторов.

При лечении необходимо уменьшить болезненность, снизить спастические (судорожные) явления и ликвидировать местные поражения (ожоги). Рекомендуется вводить аналгетики (уменьшение болей), глюконат кальция (снятие спастических явлений). Для местного лечения применяют примочки с разбавленным нашатырным спиртом, этиловым спиртом, масляные компрессы. При развитии нарушений сердечной деятельности или функций дыхания необходимо применить симптоматическое лечение. Наряду с лекарственными средствами целесообразно применять тепло (грелки, горячий чай, растирание рук. и ног и др.). При кожных высыпаниях необходимо вводить антигистаминные препараты.

Профилактика заключается в избегании контакта с ядовитыми медузами и сифонофорами. При аварийных подводных работах в районах обитания этих животных необходимо одевать достаточно плотную одежду (гидрокостюмы) и перчатки. При наличии крупных скоплений мелких медуз следует беречь глаза. В случае ожога пострадавший должен как можно скорее выбраться на берег или на борт судна. Известны случаи, когда в результате ожогов люди теряли сознание от боли и тонули, прежде чем к ним приходили на помощь.

У рыбаков, занятых промысловым ловом, контакты с медузами возможны при выборке сетей, разборке улова и обработке рыбы в производственных помещениях.

Студенистое тело медузы, состоящее почти целиком из воды, легко разрушается, и поэтому не всегда в улове сохраняются целые экземпляры, по которым можно определить, опасна или безвредна данная медуза. В связи с этим следует осторожно обращаться с любой медузой, попавшей на борт судна. Кусочки обжигающих щупалец могут налипнуть на сети и канаты, при выборке снасти на борт судна и вместе с брызгами воды попасть на лицо и, что особенно опасно, в глаза. Поэтому при работах в местах обитания ядовитых медуз необходимо пользоваться перчатками (рукавицами) и защитными очками. Следует удалять (смывать) остатки медуз с палубы и снастей, так как, высохнув, они в виде мелкой пыли могут попасть в глаза и вызвать опасное воспаление.

Медузы — животные, которые у всех ассоциируются с чем-то бесформенным и бесконечно примитивным, однако их образ жизни и физиология не так просты, как это кажется на первый взгляд. Под словом «медуза» обычно подразумевают животных из класса Сцифоидных и представителей отряда Трахилид из класса Гидроидных типа Кишечнополостных. В то же время в научной среде это слово имеет более широкое толкование — зоологи обозначают этим термином любые подвижные формы кишечнополостных животных. Таким образом медузы находятся в тесном родстве с подвижными видами кишечнополостных (сифонофорами, морскими корабликами) и сидячими — кораллами, актиниями, гидрами. В общей сложности в мире насчитывается свыше 200 видов медуз.

Сцифоидная медуза ризостома, или корнерот (Rhizostoma pulmo).

Из-за своей примитивности медузам свойственно единообразие физиологии и внутреннего строения, но вместе с тем они отличаются поразительным разнообразием окрасок и внешнего вида, неожиданным для столь простых животных. Одним из главных отличительных признаков медуз является радиальная симметрия. Такой тип симметрии свойственен некоторым морским животным, но в целом встречается в мире животных не так уж и часто. Из-за радиальной симметрии число парных органов в теле медуз всегда кратно 4.

Зонтик этой медузы разделен на лопасти, число которых всегда кратно 4.

Медузы настолько примитивны, что в их теле нет каких-либо дифференцированных органов, а ткани организма состоят всего из двух слоев: наружного (эктодермы) и внутреннего (энтодермы), соединенных клейким веществом — мезоглеей. Впрочем клетки этих слоев специализируются на выполнении разных функций. Например клетки эктодермы выполняют покровную функцию (аналог кожи), двигательную (аналог мышц), здесь же располагаются особые чувствительные клетки, которые представляют собой зачатки нервной системы и специальные половые клетки, которые образуют органы размножения у взрослых медуз. А вот клетки энтодермы занимаются только перевариванием пищи, для этого они выделяют ферменты, которые переваривают добычу.

За счет сильно развитой бесцветной мезоглеи тело медузы «цветочная шляпка» (Olindias formosa) выглядит почти прозрачным.

Тело медуз имеет форму зонтика, диска или купола. Верхняя часть тела (ее можно назвать наружной) гладкая и в большей или меньшей степени выпуклая, а нижняя (ее условно можно назвать внутренней) формой напоминает мешок. Внутренняя полость этого мешка является одновременно двигателем и желудком. Посередине нижней части купола у медуз расположен рот. Его строение сильно отличается у разных видов: у одних медуз рот имеет форму вытянутого хоботка или трубочки, иногда очень длинной, у других по бокам рта расположены короткие и широкие ротовые лопасти, у третьих вместо лопастей имеются короткие булавовидные ротовые щупальца.

Эту шикарную корону образуют ротовые щупальца медузы котилоризы (Cotylorhiza tuberculata).

По краям зонтика располагаются ловчие щупальца, у одних видов они могут быть относительно короткими и густыми, у других — тонкими, длинными, нитевидными. Число щупалец может варьировать от четырех до нескольких сотен.

Ловчие щупальца ушастой медузы (Aurelia aurita) относительно короткие и очень тонкие.

У некоторых видов медуз эти щупальца видоизменены и превратились в органы равновесия. Такие органы имеют вид трубочки-стебелька, на конце которой располагается мешочек или пузырек с известковым камешком — статолитом. Когда медуза меняет направление движения статолит сдвигается и затрагивает чувствительные волоски, от которых сигнал передается нервной системе. Нервная система у медуз чрезвычайно примитивная, у этих животных нет ни мозга, ни органов чувств, но есть группы светочувствительных клеток — глазки, поэтому медузы различают свет и темноту, но объекты они, конечно же, видеть не могут.

А у этой медузы толстые и длинные ловчие щупальца сочетаются с длинными и бахромчатыми ротовыми.

Впрочем существует одна группа медуз, полностью опровергающая привычные представления об этих животных — это ставромедузы. Дело в том, что ставромедузы вообще не двигаются — это редкий образец сидячих животных. Сидячие медузы радикально отличаются по своему строению от свободноплавающих видов, с первого взгляда родство между этими группами медуз кажется невероятным.

Донные сидячие медузы кассиопеи (Cassiopea andromeda).

Тело ставромедуз напоминают чашу на длинной ножке. Этой ножкой медуза прикрепляется к грунту или водорослям. Посредине чаши располагается рот, а края чаши вытянуты в восемь так называемых рук. На конце каждой «руки» располагается пучок коротких щупалец, похожий на одуванчик.

Сидячая медуза люцернария (Lucernaria bathyphila).

Несмотря на то, что ставромедузы ведут сидячий образ жизни в случае необходимости они могут передвигаться. Для этого медуза изгибает свою ножку таким образом, что ее чашечка склоняется к грунту, а затем становится на «руки», словно выполняя стойку на голове, после этого ножка отрывается и передвигается на несколько сантиметров, встав на ножку медуза распрямляется. Такие движения осуществляются очень медленно, за сутки медуза совершает несколько шагов.

Эта люцернария демонстрирует мускулистую ножку, которой она крепится ко дну.

Размеры медуз колеблются от 1 см до 2 м в диаметре, а длина щупалец может достигать 35 м! Вес таких гигантов может доходить до тонны!

Это самая крупная медуза в мире — цианея, или львиная грива (Cyanea capillata), именно ее длинные щупальца могут достигать 35 м в длину!

Поскольку ткани медуз слабодифференцированы, их клетки не имеют окраски. У большинства медуз тело прозрачное или с бледным молочным, голубоватым, желтоватым оттенком. Эта особенность нашла отражение в английском названии медуз — «желейные рыбы». Действительно, лишенное скелета, мягкое, насыщенное влагой (содержание воды в теле медуз 98%!), бледное тело медуз напоминает желе.

В воде их тело сохраняет упругость за счет насыщения влагой, но выброшенная на сушу медуза мгновенно опадает и высыхает, на суше медузы не способны совершить даже малейшее движение.

Впрочем, не все медузы такие невзрачные. Среди них встречаются по-настоящему красивые виды, раскрашенные в яркие цвета — красный, розовый, фиолетовый, желтый. Только зеленых медуз не бывает. У некоторых видов окраска имеет вид рисунка в виде мелкого крапа или полос.

Потрясающая игра красок сцифоидных медуз.

Но и это еще не все. Некоторые виды медуз (пелагия ночесветка, экворея, раткея и другие) способны светится в темноте. Интересно, что у глубоководных медуз излучаемый свет красный, а у тех, что плавают близко к поверхности воды — голубой. Такое явление называется биолюминесценцией и лежит в основе захватывающего природного явления — ночного свечения моря. Свечение возникает в результате распада особого вещества — люциферина, название которого созвучно с именем дьявола, очевидно у первооткрывателей биолюминесценции это явление вызывало священный трепет. Справедливости ради стоит сказать, что свечение воды обеспечивают не только медузы, но и другие морские организмы — мелкие рачки (планктон), водоросли и даже… черви.

Глубоководная сцифоидная медуза атолла (Atolla vanhoeffeni) ярко-красного цвета похожа на неземное существо.

Ареал медуз охватывает весь Мировой океан, они встречаются во всех морях, кроме внутренних. Обитают медузы только в соленой воде, изредка могут встречаться в замкнутых лагунах и солоноватых озерах коралловых островов, которые некогда отделились от моря. Единственный пресноводный вид — крошечная медуза краспедакуста, которая была обнаружена случайно в бассейне… Лондонского ботанического общества. В бассейн медузы попали вместе с водными растениями, привезенными с Амазонки. Среди медуз не встретишь пандемических видов, то есть таких, которые встречаются повсеместно, обычно каждый вид медуз занимает ареал, ограниченный каким либо одним морем, океаном или заливом. Среди медуз встречаются теплолюбивые и холодноводные; виды, предпочитающие держатся у поверхности и глубоководные. Глубоководные медузы практически никогда не подымаются на поверхность, они всю жизнь плавают в глубинах в кромешной темноте. Те медузы, которые живут у поверхности моря совершают вертикальные миграции — днем они погружаются на большую глубину, а ночью подымаются к поверхности. Связаны такие миграции с поиском корма. Также медузы могут совершать миграции в горизонтальном направлении, правда они носят пассивный характер, медузы просто переносятся течением на большие расстояния. Медузы, будучи примитивными животными, никак не контактируют друг с другом, их можно причислить к одиночным животным. Вместе с тем в местах, богатых кормом, на пересечении течений медузы могут образовывать большие скопления. Иногда численность медуз возрастает настолько, что они буквально заполняют собой водное пространство.

Многочисленные медузы совершают вертикальную миграцию в слабосоленом озере Медуза на о. Палау.

Передвигаются медузы довольно медленно, в значительной мере пользуясь вспомогательной силой течений. Движения обеспечиваются тонкими мышечными волокнами в зонтике: сокращаясь, они словно складывают купол медузы, при этом вода, содержащаяся во внутренней полости (желудке) с силой выталкивается наружу. Таким образом возникает реактивная струя, которая толкает тело медузы вперед. Соответственно, двигаются медузы всегда в сторону, противоположную рту, но плавать они могут в разных направлениях — по горизонтали, вверх и вниз (как бы вверх тормашками). Направление движения и свое положение в пространстве медузы определяют с помощью органов равновесия. Интересно, что если медузе отрезать пузырьки со статолитами, ее зонтик реже сокращается. Впрочем, в роли инвалида медузе суждено прожить недолго — у этих животных отличная регенерация тканей. Из-за примитивности строения все клетки в теле медуз взаимозаменяемы, поэтому они быстро заживляют любые раны. Даже если медузу разрезать на части или отделить «голову» от нижней части тела, она восстановит недостающие части и образует две новых особи! Характерно, что восстановление головного конца происходит быстрее, чем концевой части. Еще удивительнее то, что если такую операцию провести на разных стадиях развития медузы, то каждый раз будут образовываться особи соответствующего возраста — из взрослой медузы сформируются взрослые, из личиночной стадии образуются только личинки, которые продолжат свое развитие как самостоятельные организмы. Таким образом ткани одного из самых примитивных животных обладают так называемой клеточной памятью и «знают» свой возраст.

Медуза, плывущая «вниз головой».

Все медузы являются хищниками, поскольку питаются исключительно животной пищей. Однако добычей большинства медуз являются крошечные организмы — мелкие рачки, мальки рыб, свободноплавающая рыбья икра и просто мелкие съедобные кусочки чужой добычи. Самые крупные виды медуз могут охотится на небольших рыб и… более мелких медуз. Впрочем охота медуз выглядит своеобразно. Поскольку медузы практически слепы и не имеют других органов чувств, они не способны обнаружить и преследовать добычу. Свою пищу они находят пассивным способом, просто улавливают щупальцами съедобную мелочь, которую приносит течением. Медузы улавливают прикосновение с помощью ловчих щупалец и ими же убивают жертву. Как примитивным беспомощным «желе» такое удается? У медуз есть мощное оружие — стрекательные или крапивные клетки в щупальцах. Эти клетки могут быть разных типов: пенетранты — клетки имеют вид остроконечных нитей, которые впиваются в тело жертвы и впрыскивают в нее парализующее вещество; глютинанты — нити с клейким секретом, которые «приклеивают» жертву к щупальцам; вольвенты — длинные липкие нити, в которых жертва просто запутывается. Парализованную жертву щупальца подталкивают ко рту, непереваренные остатки пищи также выводятся через рот. Ядовитый секрет медуз настолько мощный, что действует не только на мелкую добычу, но и на животных гораздо крупнее самих медуз. Глубоководные медузы приманивают добычу с помощью яркого свечения.

Жертве не выпутаться из этой путаницы ротовых и ловчих щупалец медузы.

Размножение медуз не менее интересно, чем остальные процессы жизнедеятельности. У медуз возможно половое и бесполое (вегетативное) размножение. Половое размножение включает в себя несколько стадий. Половые клетки созревают в половых железах медуз вне зависимости от сезона, но у видов из умеренных вод размножение все таки приурочено к теплому периоду года. Медузы раздельнополы, самцы и самки внешне ничем не отличаются друг от друга. Яйцеклетки и сперматозоиды выводятся в воду… через рот, во внешней среде происходит оплодотворение, после которого начинает развиваться личинка. Такая личинка называется планула, она не способна питаться и размножаться. Короткое время планула плавает в воде, а затем оседает на дно и прикрепляется к субстрату. На дне из планулы формируется полип, способный размножаться бесполым способом — почкованием. Характерно, что дочерние организмы формируются в верхней части полипа, словно наслаиваясь друг на друга. В конечном итоге такой полип напоминает стопку тарелок, сложенных друг на друга, самые верхние особи постепенно отделяются от полипа и уплывают. Свободноплавающие особи гидроидных медуз фактически являются молодыми медузами, которые постепенно растут и созревают, у сцифоидных медуз такая особь называется эфирой, поскольку резко отличается от взрослой медузы. Спустя некоторое время эфира превращается во взрослую особь. А вот у медузы пелагии и нескольких видов трахилид стадия полипа отсутствует вовсе, у них подвижные особи образуются прямо из планулы. Еще дальше ушли медузы бугенвиллия и кампанулярия, у которых полипы образуются прямо в половых железах взрослых особей, получается, что медуза порождает крохотных медуз безо всяких промежуточных стадий. Таким образом в жизни медуз происходит сложное чередование поколений и способов размножения, а из каждой яйцеклетки образуется сразу несколько особей. Коэффициент размножения медуз весьма высок и они быстро восстанавливают свою численность даже после природных катастроф. Продолжительность жизни медуз невелика — большинство видов живут несколько месяцев, самые крупные виды медуз могут прожить 2-3 года.

Купол этой медузы украшен полосками.

Крошечная рыбка прячется под куполом медузы.

Зеленая черепаха поедает медузу.

Людям медузы были известны с давних времен, однако из-за ничтожной хозяйственной ценности они долгое время не привлекали к себе внимания. Само слово медуза происходит от имени древнегреческой богини Горгоны Медузы, волосы которой по преданию были пучком змей. Очевидно шевелящиеся щупальца медуз и их ядовитость напоминали грекам эту злобную богиню. Однако на медуз практически не обращали внимания. Исключение составляли страны Дальнего Востока, жители которых любили экзотическую пищу. Например, китайцы употребляют в пищу ушастых медуз и съедобных ропилем. С одной стороны пищевая ценность медуз ничтожна, так как их тело в основном состоит из воды, с другой стороны многочисленность и доступность медуз наводили на мысль извлечь из них хоть какую-то пользу. Для этого китайцы сначала вырезают у медуз ядовитые щупальца, а затем солят их с квасцами и высушивают. Сушеные медузы напоминают консистенцией крепкий студень, их нарезают полосками и используют в салатах, а также варят, жарят с добавлением перца, корицы и мускатного ореха. Несмотря на такие ухищрения медузы практически безвкусны, поэтому их использование в кулинарии ограничивается национальными кухнями Китая и Японии.

Ушастая медуза — один из съедобных видов.

В природе медузы приносят некоторую пользу, очищая морские воды от мелкого органического мусора. Иногда медузы настолько сильно размножаются, что забивают своей массой отстойники воды в опреснителях, загрязняют пляжи. Однако упрекать медуз в этом вредительстве не стоит, поскольку виновниками таких вспышек являются сами люди. Дело в том, что выбросы органических веществ и биологический мусор, которым наполнены океаны, являются пищей медуз и провоцируют их размножение. Этому процессу способствует и дефицит пресной воды, так как с повышением солености моря медузы лучше размножаются. Поскольку медузы хорошо размножаются среди них нет видов в угрожающем состоянии.

Сезонное нашествие медуз в Черном море обычное явление.

В естественных условиях медузы не представляют для человека ни особой пользы, ни вреда. Однако яд некоторых видов может быть опасным. Ядовитые медузы можно разделить условно на две группы: у одних видов яд оказывает раздражающее действие и может вызвать аллергию, у других яд действует на нервную систему и может привести к серьезному нарушению в работе сердца, мышц и даже к смерти. Например, медуза «морская оса», обитающая в водах Австралии стала причиной смерти нескольких десятков человек. Прикосновение к этой медузе вызывает сильный ожог, спустя несколько минут начинаются судороги и многие люди погибают не успев доплыть до берега. Однако у морской осы есть еще более страшный конкурент — медуза ируканджи, обитающая в Тихом океане. Опасность этой медузы заключается в том, что она очень маленькая (12 см в диаметре) и жалит почти безболезненно, поэтому ее укус пловцы часто игнорируют. В то же время яд этой крохи действует очень быстро. Несмотря на это опасность медуз в целом сильно преувеличивают. Для того, чтобы обезопасить себя от неприятных последствий достаточно знать несколько правил:

• не прикасаться к неизвестным видам медуз — это касается не только живых медуз, плавающих в море, но и мертвых, выброшенных на берег, потому что стрекательные клетки могут действовать еще некоторое время после смерти медузы;
• в случае ожога немедленно выйти из воды;
• промыть место укуса большим количеством воды до прекращения жжения;
• в случае, если неприятные ощущения не прошли, промыть место укуса раствором уксуса и немедленно вызвать скорую помощь (обычно в таких случаях делают инъекции адреналина).

Ожоги на руке пловца, оставленные медузой.

Обычно пострадавший от ожога медузы выздоравливает через 4-5 дней, однако следует учесть одну особенность: яд медуз может действовать как аллерген, поэтому при повторной встрече с тем же самым видом медузы второй ожог будет гораздо более опасным, чем первый. В таком случае реакция организма на яд развивается быстрее и мощнее и угроза жизни возрастает многократно. Тем не менее смертность от встречи с медузами незначительна и уступает несчастным случаям с другими видами животных.

Медузы в общественном аквариуме г.Монтерей.

Несмотря на некоторую недружественность медуз к человеку в последнее время стало модным держать их в аквариуме. Плавные непрерывные движения этих фантастических существ приносят умиротворение и успокаивают нервы. Однако содержание медуз в аквариуме сопряжено с некоторыми сложностями: медузы очень чувствительны к загрязнению воды, не выносят опреснения, и требуют более менее выраженного потока воды. Чаще всего их содержат в крупных общественных аквариумах, где сравнительно легко обеспечить чистоту воды и создать течение. Однако и в домашних условиях медуз тоже можно держать. Для домашнего содержания используют лунную медузу и медузу кассиопею, которые достигат 20 и 30 см в диаметре, соответственно. Для содержания обоих видов подойдет только специальный морской аквариум, обязательно с мощной системой очистки воды, в том числе и механической фильтрацией. В аквариуме нужно создать течение, но в то же самое время следить, чтобы медузу течением не засосало в фильтр. Медузы требуют специального освещения, поэтому в аквариуме придется установить металло-галогенные лампы. Учтите, что температура воды для лунной медузы не должна превышать 12-18 С°, кассиопея вполне может жить и при комнатной температуре. Кормить медуз нужно живым кормом — артемией, его легко приобрести в специализированных магазинах, у любителей-аквариумистов. Оба вида не опасны, но все же могут вызвать болезненные ожоги, поэтому при уходе за медузами будьте внимательны. Не забудьте, что медузы не потерпят соседства с рыбами, в их аквариуме можно селить только неподвижных животных или придонные организмы.

Размножаются медузы обелии исключительно половым путем. Они раздельнополы. Половые железы, или гонады, развиваются у них из эктодермы внутренней поверхности зонтика в числе 4. Расположены они симметрично под каждым из радиальных каналов. Половые продукты выпадают в воду, где происходит оплодотворение.

В результате дробления оплодотворенного яйца формируется однослойная бластула. Путем миграции клеток однослойная бластула превращается в двуслойную, покрытую ресничками личинку планулу. Планула некоторое время плавает, а затем передним концом прикрепляется к субстрату. На противоположном конце ее тела прорывается рот, вокруг него образуются длинные выросты — щупальца, и планула превращается в одиночного полипа. Такой полип начинает размножаться почкованием и образует на различных подводных предметах небольшие, в несколько сантиметров высоты, древовидные колонии — гидроиды, состоящие обычно из нескольких сотен и даже тысяч особей.

Отдельная особь колонии, или так называемый гидрант, по своему строению походит на гидру. Стенка его тела, так же как и гидры состоит из двух слоев. Основание чашечки гидранта переходит в стебелек, который связывает каждого гидранта с общим для всей колонии стиолом.

В результате этого и получается единая колония, в которой все особи свя заны друг с другом. Эктодерма по всей колонии выделяет плотную оболочку, которая образует наружный скелет полипа обелии. Около каждого гидранта эта оболочка образует расширение в виде бокальчика. В расширение может втягиваться при раздражении венчик щупалец. Этот скелетный бокальчик вокруг гидранта получил название гидротоки, а скелетная оболочка вокруг ветвей колонии — перисарка. Ротовое отверстие каждого гидранта находится на выросте, вокруг которого располагается венчик щупалец. Щупальца у обелии, как и у всех гидроидов, в отличие от гидры плотные, так как гастральная полость в них не заходит.

Размножается колония обелии бесполым путем — почкованием. Новые особи образуются обычно на верхней части колонии, благодаря чему колония и растет.

Гидроид Obelia . I — колония (немного увеличена); II — отдельная ветка колонии (при большом увеличении), часть колонии — в разрезе, чтобы показать внутреннее строение: а — гидранты в расправленном состоянии, б — гидрант сократившийся, в — почки, г— гонангии; 1 — ротовое отверстие, 2— эктодерма, 3— опорная пластинка, 4 — энтодерма, 5— полость гидрантов; 6 — гастральная полость ствола, 7 — бластостиль с почкующимися медузами, 8— перисарк, 9— гидротэка, 10— гонотэка, 11 — крышечка

У обелии можно наблюдать полиморфизм среди особей одной колонии, а именно некоторые особи отличаются от обычных как по форме, так и по функциям. По форме это вытянутые в длину палочковидные образования с расширением наверху; ротового отверстия нет, и поэтому, естественно, такая особь не может питаться самостоятельно, она получает пищу от гидрантов через гастральную систему колоний. Называется такое образование бластостилем. Скелетная оболочка дает вокруг бластостиля бутыл кообразное расширение — гонотэку. Все это образование в целом носит название гонангия.

В гонангии, на бластостиле, путем почкования образуются медузы. Они отрываются от бластостиля, выходят из гонангия и начинают вести свободный образ жизни.

Биологическое значение подвижных медуз состоит в том, что благодаря им происходит расселение гидроидов.

Экология и географическое распространение . Род Obelia принадлежит к одному из самых распространенных родов гидроидов. Различные виды его встречаются во всех морях как в теплых, так и холодных на различных глубинах, начиная с прибрежных камней и водорослей. В наших морях очень обычен вид Obelia geniculata, образующий небольшие кустики на различных подводных предметах.

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.