При этом, мозга у нее нет

 

Ученые из Калифорнийского технологического института установили, что одни из самых древних и примитивных животных, медузы Кассиопеи, нуждаются в ночном отдыхе — поведении, похожем на сон у более сложных животных, пишет Gismeteo.ru.

Эксперимент бросает вызов современным представлениям о сне и бодрствовании животных. Было давно за полночь, когда аспиранты Калифорнийского технологического института Майкл Абрамс, Клэр Бэдрук и Рави Нат пробрались в университетскую лабораторию, чтобы провести эксперимент с медузами. Аспиранты действовали предельно тихо и осторожно — они даже не включали свет, а использовали мобильные телефоны в качестве фонарей. Не то чтобы эксперимент был незаконный или запрещенный, — его вполне можно было провести при свете дня, но ребята хотели сделать это без указаний своего научного руководителя, а так, как сами считают нужным.


«Когда ты начинаешь работать над чем-то совершенно безумным, лучше сначала получить данные, а уже потом рассказывать всем», — сказал один из авторов эксперимента Майкл Абрамс. Под «совершенным безумием» Абрамс имел в виду эксперимент, цель которого — выяснить, может ли медуза спать.

Идея эксперимента появилась за чашкой кофе. «Разумеется, она не спит!», — Клер Бэдрук парировала аргументы Абрамса и Ната. Хотя ученые до сих пор не до конца понимают, зачем вообще животные спят, доказано, что сон — сложный комплексный процесс, требующий консолидации памяти и чередования фаз быстрого и медленного сна в мозге. Медузы настолько примитивны, что у них нет даже мозга! Невозможно, чтобы их организм был способен на такую сложную вещь, как сон. «Давайте все же протестируем», — почти в шутку предложил Рави Нат.

После месяца тайных ночных экспериментов Клэр Бедрук не была так уж уверена в том, что медузы не спят. Напротив, в статье в журнале Current Biology Бэдрук, Абрамс и Нат сообщают, что обнаружили похожее на сон поведение у медузы Кассиопеи, первого в истории науки животного, способного спасть при отсутствии головного мозга. Результаты эксперимента предполагают, что сон имеет более древние эволюционные корни и появился на самых ранних этапах развития животной жизни на Земле.


Вместо мозга у медуз есть сеть нервных клеток, разбросанных по всему телу. Стрекающие кишечнополостные — группа, к которой относятся медузы, появились на Земле 700 миллионов лет назад. Эти животные — одни из самых древних на планете (многое в них еще похоже на растения), поэтому изучить их способность к сну было особенно интересным вызовом.

В ходе эксперимента аспиранты тестировали три характеристики, обозначающие сон. Первая — обратимая неподвижность. Другими словами, медузы становились неактивными, но при этом не были парализованы или в коме. По ночам двигательная активность медуз снижалась на 30 процентов, но когда в аквариуме появлялась еда, прежняя активность медуз восстанавливалась. Второе — повышенный порог внимания. То есть, чтобы привлечь внимание медузы, требуется больше усилий, чем обычно. Медузу нужно «разбудить». И третье — у медузы должна быть биологическая потребность спать. Причем, если эта потребность не удовлетворяется, медузы должны, так или иначе, страдать.

Медузы не пишут научные диссертации, которые не дают им спать по ночам. Поэтому, чтобы проверить, будут ли животные страдать от отсутствия сна, аспиранты настроили пульсацию воды в аквариуме каждые 20 минут. Утром бедные создания двигались с трудом, а следующей ночью погружались в более глубокий сон, чтобы восстановить упущенное.


Научная группа уже планирует новые эксперименты с медузами и другими животными. Большая цель — раскрыть так называемый парадокс сна. Наука до сих пор не знает, зачем нужен сон, с эволюционной точки зрения — это бесполезное поведение. «Подумайте, если вы засыпаете, когда вокруг хищники — вам конец. Если рядом с вами пробегает еда, вы остаетесь голодным. Если проходит потенциальный партнер для размножения, вы упускаете возможность для размножения и не передаете свои гены», — рассказал один из авторов эксперимента Рави Нат. Тем не менее, жизнь без сна невозможна, поэтому сон требует более детального изучения. (Источник: Gismeteo.ru).

 

Источник: www.AgroXXI.ru

едуза — половая фаза жизненного цикла у большинства стрекающих (Cnidaria). Доминирует в жизненном цикле у сцифозоев (Scyphozoa) и кубомедуз (Cubozoa) и встречается у большинства гидроидных полипов (Hydrozoa). Во всех этих группах медузоидные особи имеют свои характерные отличительные особенности. Совершенно не встречаются медузы только в жизненном цикле некоторых гидроидных полипов, паразитических кишечнополостных и коралловых полипов (Anthozoa).

iv>
прос о наличии медузоидных особей в составе колоний сифонофор дискуссионен. Медузы — это подвижные стрекающие организмы, относящиеся к Сцифоидным и отличающиеся зонтообразной формой и желеобразной консистенцией. Ушастая медуза (Aurelia aurita) -это один из самых распространенных красноморских видов, обитающий в открытых водах и питающийся планктоном. Достаточно распространена также Кассиопея (Cassiopea andromeda), но она наоборот предпочитает теплые и неглубокие воды, в которых обитает на песчаном дне перевернувшись щупальцами вверх. Светящаяся медуза с характерной грибовидной формой получила свое название за то, что при стимуляции волнами она начинает светиться. Кроме планктона эта медуза питается мелкими рыбками, являясь, в отличие от Кассиопеи, прикосновение к которой может вызвать всего лишь незначительное раздражение, особо опасной и жгучей. Медузы подразделяются на полы, а их личинки (плануле) изначально являются крепящимися к дну полипами, превращающимися потом в медуз.

В большинстве случаев медузы свободно плавают в толще воды, однако у некоторых гидроидных полипов имеются сидячие медузоидные особи, не отделяющиеся от колонии (в предельном случае, как у пресноводного полипа — гидры, медузоидное поколение полностью утрачено и гаметы развиваются непосредственно на полипе) . Считается также, что медузоидные особи постоянно находятся в составе колонии у некоторых сифонофор. Медузы могут обитать на глубине около 10 000 м. Это одни из самых древних обитателей нашей планеты.


ёным пока очень мало известно о медузах, в частности, как существо без мозга, но с глазами, может ориентироваться в кромешной тьме и активно охотиться.
мясе медузы содержится масса полезных веществ [источник?] , ценные микроэлементы и аминокислоты. В связи с этим весьма целесообразно применять медуз в медицине. Ещё в средние века из корнерота изготовляли мочегонные и слабительные средства. А сейчас из яда, содержащегося в щупальцах медуз, вырабатывают лекарства для лечения лёгочных болезней и регулирования кровяного давления. Фермеры стран Карибского бассейна используют яд физалий как отраву для крыс. Люминофоры, выделенные из медуз, используют для биохимического анализа. Вы видели когда-либо зёленых мышей? Такими их сделали пересаженные им гены медуз. [1] Пока это только первые опыты, однако, продолжая их, учёные надеются найти эффективные средства борьбы с облысением и сединой. Гены медуз, внедрённые в обезьян, помогут, по мнению учёных, бороться с раком и диабетом. Но лучше всего медузы помогают бороться со стрессом. В Японии медуз разводят в аквариумах. Плавные, неторопливые движения медуз вносят в душу покой и умиротворение. Содержать медуз весьма хлопотно и недёшево. Но не забывайте: мы живем в век электроники. В той же Японии уже появились первые роботы-медузы. В отличие от настоящих медуз они не только плавно и красиво плавают, но и при желании владельца могут «потанцевать» под музыку. Медуз определённого вида вылавливают у берегов Китая. Там же у них удаляют щупальца, а «тушки» держат в специальном маринаде, отчего медуза превращается в полупрозрачную лепёшку нежного тонкого хрящика. В виде таких лепёшек медузы привозят в Японию, где их тщательно отбирают по размеру, цвету и качеству. Для одного из салатов лепёшку медузы разрезают на тонкие полосочки шириной около 3-4 мм, смешивают с припущенными овощами, зеленью и поливают соусом.

Источник: otvet.mail.ru

Значение сна

>

Сон имеет решающее значение для выживания, но никто точно не знает, что он делает или почему он впервые развился. Исследование, проведенное в 1995 году в журнале Behavioral Brain Research, показало, что после полного избавления от сна, крысы умерли в течение трех недель. Было обнаружено, что у животных, столь же простых, как у червя Caenorhabditis elegans, который имеет только 302 нейрона и чрезвычайно простую центральную нервную систему, проявляются образцы активности и отдыха, которые выглядят ужасно похожими на сон.

Рави Нат, аспирант Caltech и соавтор нового исследования изучает это состояние сна. Он и его советник лаборатории, Пол Штернберг, задавались вопросом, могут ли они найти доказательства сна у еще более простых животных.

Другой аспирант Caltech Майкл Абрамс, как оказалось, выращивал медуз в лаборатории биолога Лиа Гоэнторо в то же время для совершенно несвязанного проекта. Он заметил, что один род, Кассиопея или перевернутая медуза, как представляется, стали менее активными ночью. Кассиопея проводит большую часть своего времени, сидя вверх ногами на дне океана, пульсируя колоколом примерно раз в секунду. Это сидячее поведение заставляет перевернутую медузу быть легкой добычей.


Спящая медуза
Спящая медуза

Спящая медуза

Чтобы показать, что медузы спали, нужно будет доказать, что их поведение соответствует стандартным критериям сна: уменьшенная активность, которая быстро обратима, в отличие от комы или бессознательного; снижение чувствительности к стимулам по сравнению с состоянием бодрствования; и гомеостатическая регуляция, то есть есть какой-то врожденный «драйв» для сна и что животное нуждается во сне, чтобы функционировать.

Медуза Кассиопея
Медуза Кассиопея, известная как перевернутая медуза для своего предпочтительного положения, кажется, спит по ночам.

Чтобы измерить активность, исследователи подсчитали скорость пульсации колокола у 23 медуз в течение шести дней и ночей. Они обнаружили, что скорость снизилась на 32 процента ночью, составив примерно 1 155 импульсов за 20 минут в течение дня, и до 781 импульсов за 20 минут ночью. Когда исследователи положили немного полуночной закуски в толщу воды, медузы начали пульсировать по дневным нормам, указывая, что этот спокойный период был легко обратимым.

 

Эволюция сна


Один горящий вопрос заключается в том, является ли подобное поведение у медуз одинаковым поведением, которое в конечном итоге привело к сложному сну высших животных. Исследователи знают, что те же самые гены и молекулы, которые контролируют сон у червей и мух, также регулируют сон у рыбок данио и людей, сказал Нат. Исследователи не смогли найти эти гены и молекулы в этом исследовании, но они дозировали воду медузы мелатонином и антигистаминпириламином, два снотворных вещества для людей. Медузы тоже стали менее активными в присутствии этих веществ, предполагая, что состояние сна у самых старых известных животных и людей может иметь одинаковые биологические корни.

«Если это то, что сохраняется в том, что мы наблюдаем у других беспозвоночных, позвоночных или людей, то в чем заключается общий знаменатель?» — сказал Бедбрук. «Что общего у всех, что может быть причиной того, что эти животные проходят через это состояние сна?»

Следующим шагом, по словам Ната, может быть использование электродов для отслеживания активности нейронов медузы во время сна.


«Мы с удовольствием посмотрим, есть ли другие виды медуз, которые тоже спят», — добавил Бедбрук. «Мы также хотели бы увидеть, спят ли губки». Губки вообще не имеют нервной системы, хотя у них есть некоторые из рудиментарных генов и белков, обнаруженных в нервных системах других животных.

 

Источник: tagweb.ru

Среди всех существ на планете – медузы, одни из самых древних. Ученые утверждают, что они обитали в водных просторах еще сотни миллионов лет тому назад. Встречаются эти существа, как в морях, так и океанах. Отличаются внешним видом, ведь некоторые привлекательны, а другие, мягко говоря, отторгают. Какие-то из них неопасны, а какие-то носят в себе скрытую угрозу, поэтому мы собрали все интересные факты про медуз и объединили их в один список.

Есть ли у медузы мозги

1. Самая огромная медуза именуется как арктическая гигантская и размеры ее действительно впечатляют. Удалось найти особь, у которой диаметр купола составляет почти 2,5 метра, а длина всего тела с учетом щупалец – свыше 35 метров.

Есть ли у медузы мозги

2. Издавна принято считать, что рыбки успокаивают собой, поэтому нередко люди покупают себе домой аквариумы, и любуются жителями морей, подкармливая их. В Японии для такой же цели разводят медуз, ведь исследователи этой страны выявили, что их монотонные, плавные движения всецело помогают укрепить нервную систему.


Есть ли у медузы мозги

3. Интересный факт про медуз для детей. Наибольшее их скопление находится в одноименном озере на Скалистом архипелаге. По предварительным подсчетам там находится более двух миллионов особей и это при том, что само озеро в длину занимает 450 метров, а в ширину всего лишь 170.

Есть ли у медузы мозги

4. Существо не имеет легких, оно захватывает смешанный с водой кислород всем своим телом. При этом у медузы также нет мозга, но есть две нервные системы и два десятка глаз.

Есть ли у медузы мозги

5. Среди самых интересных фактов о медузах – кубомедуза и ее возможности. Существо может развить скорость до двух метров в секунду и при этом обладает убийственно мощным ядом. Одно даже самое малейшее прикосновение к ней смертельно, а в общей сложности яда, что находиться в ее теле хватит на то, чтобы отправить на тот свет, по меньшей мере, полсотни человек.

Есть ли у медузы мозги

6. Не смотря на простоту устройства тела, медузы способны к передвижению. Они заглатывают часть воды в себя, а после выталкивают ее обратно. Но это происходит крайне редко, чаще всего они предпочитают следовать течению, полностью бездействуя.

Есть ли у медузы мозги

7. Медуз регулярно используют в медицине. Еще в средние века удалось узнать, что отдельная часть их тела под названием корнерот, имеет слабительное свойство. Ныне же активно используют яд этих существ, ведь он делает более эффективными лекарства, что способствуют нормализации давления в крови.

Есть ли у медузы мозги

8. Жизненный цикл медузы уникален. Он начинается с яиц, из которых после появляются на свет планулы, напоминают они увеличенную в тысячи раз инфузорию туфельку, которая дрейфует в водной глади, пока на ее пути не встретится что-то твердое, будь-то риф, скала или может дно. Прикрепившись к нему, она образует полип, который постепенно растет и формируется в уже что-то более напоминающее желеобразное существо. Порою спустя месяц, а иногда и спустя год, измененный полип открепляется и пред миром предстает медуза.

Есть ли у медузы мозги

9. Любое известно животное обладающее ядом, как правило, поражает свою жертву посредством укуса. Но медузы это явное исключение, ведь для этого у них существуют специальные органы под названием нематоцисты. Чувствуя угрозу, они стимулируют их с такой силой, что те буквально взрываются, поражая тело противника сотней капель смертоносного яда.

Есть ли у медузы мозги

10. Есть предположение, что один из видов этих существ бессмертен. Ученым удалось установить, что Turritopsis dornii уже будучи абсолютно взрослыми могут вернуться к состоянию полипа и в теории проделывать так могут бесконечно. Однако проверить это получилось лишь в лаборатории, ведь на деле в реальной жизни их либо съедают, либо рано или поздно выкидывает на берег.

Источник: do-slez.com

Интересные открытия

Новые открытия биологов показывают, что медузы время от времени пребывают в фазе сна. Если научное изыскание, опубликованное в журнале Current Biology, будет подтверждено будущими исследованиями, то медузы станут первыми в мире беспозвоночными, у которых отсутствует высшая нервная организация, но которые способны спать. Это открытие могло бы подтвердить теорию о том, что сон является неотъемлемым свойством нейронов. Если быть точнее, сон может быть той способностью, которую нервные клетки обеспечивают даже без наличия сложной организации.

«Новизна открытия заключается в том, что это беспозвоночное животное, которое появилось на нашей планете очень давно, отличается от людей и высших животных механизмом сна», — утверждает соавтор исследования Клэр Бедбрук.

Истоки сна

Сон

Сон играет огромную роль в процессе выживания, но никто не может с уверенностью сказать, по каким причинам он развился в природе. Исследование, которое было проведено в 1995 году, выявило, что после полного лишения крыс ночного отдыха грызуны погибли в течение последующих трех недель. Также было установлено, что у простейших членистоногих, к примеру у червя Caenorhabditis elegans, у которого имеется 302 нейрона и неразвитая нервная система, проявляются фазы бодрствования и отдыха, похожего на сон.

Рави Нат, аспирант Калифорнийского технического института, и его лаборант, Пол Штернберг, задавались вопросом, могут ли быть найдены доказательства наличия сна у более простых животных.

Как оказалось, параллельно с этим другой аспирант института, Майкл Абрамс, растил медуз в лаборатории биолога Лиа Гоэнторо для совсем другого научного изыскания. Он заметил, что медуза Кассиопея или перевернутая медуза, становится менее активной ночью. В дикой природе большую часть своего времени беспозвоночное проводит щупальцами вверх на дне океана.

«Ее тело пульсирует примерно раз в секунду, — сказал Абрамс Live Science. — Такое положение делает медузу весьма легким объектом для научного наблюдения».

Поведение медуз

Поведение

Абрамс, Нат и Бедбрук составили единую команду ученых. Целью их исследования стало изучение поведения медуз. Чтобы доказать, что медузы спят, биологам следовало аргументировать, что поведенческая модель животных соответствует общепринятым критериям сна.

К основным показателям следует отнести:

  • пониженную физическую активность, которая отличается от наблюдаемой в коматозном или бессознательном состояниях;
  • падение уровня чувствительности к стимулам по сравнению с состоянием бодрствования;
  • регуляция на уровне гомеостаза, что предполагает существование какого-то врожденного механизма, обеспечивающего сон и потребность животного в отдыхе.

Проведенные опыты

Медузы

Медуза Кассиопея, известная в биологии благодаря своему особому положению тела как медуза-перевертыш, по мнению ученых, спит по ночам. Чтобы произвести измерение активности животного, исследователи фиксировали показатель скорости пульсации колокола 23 медуз на протяжении недели. Было обнаружено, что интенсивность снижалась на 32 % в ночное время и составляла примерно 1 155 импульсов в течение 20 минут за день и 781 импульсов в течение 20 минут за ночь.

Когда научные сотрудники положили в емкость с медузами немного пищи, то беспозвоночные поменяли местоположение, а пульсация их тела достигла дневных показателей. В научном исследовании указывается, что этот период отдыха был легко обратимым.

Но становятся ли медузы менее активными, чем обычно? Чтобы выяснить это, биологи поместили животных в маленькие контейнеры из ПВХ-труб с сетчатым дном. Они осторожно клали медузу на дно бака, затем быстро встряхивали контейнер, заставляя ее всплыть. Медузы предпочитают сидеть так, чтобы суметь всплыть. Но они делали это намного быстрее в течение дня, начиная пульсировать через 2 секунды после того, как перемещались с глубины на поверхность воды. Им требовалось около 6 секунд, чтобы начать пульсировать и двигаться после пробуждения ото сна.

Лежит ли в основе сна медуз гомеостаз?

Гемостаз

Затем исследователи проверяли, контролировалось ли сонное поведение у медуз посредством гомеостаза. Проще говоря, вопрос состоял в том, будут ли беспозвоночные проявлять активность на следующий день, если их сон был нарушен в течение ночи?

Чтобы узнать об этом, исследователи на протяжении 10 секунд каждые 20 минут искусственно создавали небольшие волны в контейнере. Они обнаружили, что, когда они мешали медузе отдыхать, то в течение последних 6 часов ночи у животного было отмечено снижение пульсаций, а на протяжении четырех часов следующего дня — на 12 %. Нарушение реакции выглядело так, как будто у животных были проблемы с пробуждением. Когда исследователи прерывали сон медузы всю ночь, активность животных на следующий день была снижена на 17 %. Интересно, что после полноценной ночи отдыха без каких-либо нарушений на следующий день медуза вернулась к нормальному уровню активности.

Эволюция сна

Эволюция

Главный вопрос заключается в том, является ли смена сна и бодрствования у медуз стабильной. Учеными давно установлено, что за контроль сна у червей, мух, рыбок данио и людей отвечают одни и те же гены и молекулы. Но они не были найдены у медуз.

В ходе одного интересного опыта биологи разбавили емкость с водой, где находились беспозвоночные, двумя веществами, которые влияют на торможение нервных клеток у людей. Это были мелатонин и антигистаминпириламин. При добавлении этих веществ медузы также проявляли меньшую активность. Таким образом, предполагается, что механизм сна у самых старых беспозвоночных животных на земле и людей может обладать одинаковыми биологическими корнями.

Поиск новых исследовательских подходов

Новые подходы

«Каков же общий принцип, отвечающий за это состояние сна, который имеется у всех живых существ?» — задается вопросом биолог Бедбрук.

Следующим шагом в научном исследовании, по словам Натта, может стать применение электродов для отслеживания уровня активности нейронов медузы во время пребывания во сне.

«Предстоит установить, существуют ли другие разновидности медуз, которые так же отдыхают, — добавляет биолог Бедбрук. — Наша исследовательская группа также хотела бы понять, спят ли губки, которые являются живыми существами более низкого уровня, чем медузы». Губки вообще не имеют нервной системы, хотя у них имеются некоторые рудиментарные гены и белки, которые были обнаружены в нервных системах других животных.

Источник: fb.ru