Многим известно, что Мировой океан не открыл человеку даже половины своих тайн. Сможем ли мы когда-нибудь точно узнать, что таят в себе глубины?

Однако об обитателях океанов и морей человеку известно не так уж мало. Наша статья расскажет об удивительных существах – медузах. Они распространены практически по всей планете; некоторые из них поражают красотой, а другие на их фоне кажутся совсем невзрачными. Однако есть в жизни этих животных один момент, который явно заинтересует каждого любителя живой природы. Речь идет о том, как медузы размножаются. Если вы не знаете ответа на этот вопрос, наша статья наверняка вас заинтересует и удивит.

Нашествие на Японию

Впервые за исследование этого вопроса всерьез взялись японские ученые университета Хиросимы. Было подмечено, что воды Тихоокеанского побережья Страны восходящего солнца просто кишат медузами номура (Nemopilema nomurai). Специалисты заинтересовались таким ростом численности популяции и решили выяснить его причину.

В ходе исследований им пришлось столкнуться с необходимостью досконально изучить вопрос о том, как размножаются медузы.

Было установлено, что цикл довольно сложен. А после появления на свет малыши гигантской медузы, похожие на снежинки, ведут себя столь же агрессивно и обладают той же прожорливостью, как и взрослые особи.

Открытия ученых

Исследователи установили, что демографический взрыв спровоцирован глобальным потеплением, в связи с которым условия для размножения медуз улучшились. Они не только в сотни раз увеличили численность популяций, но и стали серьезной угрозой для многих экосистем.

Другие роды и виды медуз сегодня тоже считаются изученными. Установлено, что размножение может происходить по одному из двух сценариев. Рассмотрим оба способа размножения медуз подробно.

Школьные уроки

Со школьных уроков многие помнят, что медузы относятся к типу Кишечнополостных. Во многих учебных заведениях изучают размножение и развитие медузы обелии, поскольку этот вид очень распространен, совершенно не опасен для человека, и все признаки типа у него ярко выражены. На следующей иллюстрации – медуза обелия.

Эти медузы раздельнополы. Гонад (половых желез) у них 4, они расположены центрально симметрично под радиальными каналами. Размножение этих медуз всегда половое, как и у большинства других видов.

Стандартное начало

Люди, которых интересует окружающий мир, и любящие узнавать что-то новое, нередко задаются вопросами о жизни соседей по планете. Приходилось ли вам задумываться, например, о том, как размножаются медузы Черного моря, наблюдая за их озорными неопасными стайками во время отдыха?

Первым моментом, который может удивить, является необычный способ выброса биоматериалов, необходимых для процесса. Самцы медуз выпускают сперму изо рта.

В толще воды мужские клетки встречаются с женскими, происходит оплодотворение. В результате образуются личинки – планулы.

Казалось бы, ничего необычного. Но это только начало, самое интересное впереди!

Невероятное продолжение

Что же происходит дальше? Личинка медузы слаба и мала в размерах. Ни яда, ни грозных стрекательных клеток, как у взрослых, у нее нет. Охотиться она пока не может, но ей это и не нужно, у нее совсем другие задачи.

Планула опускается на дно и прикрепляется к нему, начиная формироваться в полип. Полип растет, постепенно учась захватывать проплывающую мимо добычу.

И вот здесь для всех, кто решил узнать, как размножаются медузы, начинается самое интересное – стадия полипа завершается типичным почкованием.

Завершающая стадия размножения медуз

Проще говоря, от полипа начинают отсоединяться кусочки материи, которые формируются в маленьких медуз.

Ученые называют этот способ размножения невероятным, ведь в нем скомбинированы два основных типа: половой и вегетативный. Получается, медузы размножаются, чередуя эти типы.

Изучая подробности того, как размножаются медузы, ученые установили, что абсолютное большинство видов идет именно этим путем. Однако он не единственный.

Как известно, медузы бороздят моря не менее 600 тысячелетий. За это время они научились выживать. Вариативность размножения может являться одним из механизмов сохранения видов.

Исключения из правил

Ученым известно всего несколько видов медуз, у которых отсутствует стадия полипа. Планула развивается в молодую особь. Некоторые медузы выращивают полипы внутри половых желез, чтобы через время воспроизвести на свет сформировавшееся потомство, готовое к жизни в океане.

Вегетативное размножение

Рассмотрим, как живут и размножаются медузы класса Hydrozoa. Представители гидроидных размножаются бесполым путем. Это небольшие животные, размеры которых не превышают трех сантиметров. Состоят гидроидные медузы из колокольчатого купола, щупалец и ротового хоботка.

Размножение происходит вегетативно. Родительская особь просто делится пополам начиная от центра купола.

Известно, что если вследствие травмы от медузы оторвется кусок ткани, он может оформиться и развиться в самостоятельную особь. Поврежденное место быстро регенерирует.

Феноменальная живучесть

Отвечая на вопрос о том, сколько живут медузы, ученые называют относительно небольшие цифры. В среднем продолжительность жизни составляет один-три года.

Однако эти существа обладают феноменальной живучестью и высочайшим коэффициентом размножения. Многочисленные опыты позволили получить невероятные данные о регенеративном потенциале медуз: если разделить надвое особь, обе половины быстро восстановятся, выживут, сохранят охотничьи навыки и способность к размножению.

Источник: www.syl.ru

Сравнительная характеристика строения, жизненных циклов гидроидных и сцифоидных медуз.

1. Тип Кишечнополостные. Общая характеристика типа.

Кишечнополостные — преимущественно морские, реже пресноводные животные. Многие из них прикрепляются к подводным предметам, другие медленно плавают в воде. Прикрепленные формы обычно имеют бокаловидную форму и называются полипами. Нижним концом тела они прикрепляются к субстрату, на противоположном конце находится рот, окруженный венчиком щупалец. Плавающие формы обычно имеют вид колокола или зонтика и называются медузами. Тело кишечнополостных имеет лучевую (радиальную) симметрию.
рез него можно провести две или несколько (2, 4, 6, 8 и больше) плоскостей, делящих организм на симметричные половины. В теле, которое можно сравнить с двуслойным мешком, развита лишь одна полость — гастральная, выполняющая роль примитичного кишечника (отсюда название типа). Она сообщается с наружной средой единственным отверстием, которое функционирует как ротовое и анальное. Стенка мешка состоит из двух клеточных слоев: наружного или эктодермы, и внутреннего, или энтодермы. Между клеточными слоями залегает бесструктурное вещество. Оно образует либо тонкую опорную пластинку, либо широкий слой студенистой мезоглеи. У многих кишечнополостных (например, медуз) от гастральной полости отходят каналы, образующие вместе с желудочной полостью сложную гастроваскулярную (желудочно-сосудистую) систему. Клетки тела кишечнополостных дифференцированы.

Клетки эктодермы представлены несколькими типами:

покровные (эпителиальные) клетки — образуют покров тела, выполняют защитную функцию.
ителиально-мышечные клетки — у низших форм (гидроидные) покровные клетки имеют вытянутый параллельно поверхности тела длинный отросток, в цитоплазме которого развиты сократительные волоконца. Совокупность таких отростков образует слой мускульных образований. Эпителиально-мышечные клетки совмещают функции защитного покрова и двигательного аппарата. Благодаря сокращению или расслаблению мускульных образований гидра может сжиматься, утолщаться или суживаться, вытягиваться, изгибаться в сторону, прикрепляться к другим участкам стеблей и таким образом медленно передвигаться. У высших кишечнополостных мышечная ткань обособляется. У медуз имеются мощные пучки мышечных волокон.

нервные клетки звездчатой формы. Отростки нервных клеток сообщаются между собой, образуя нервное сплетение, или диффузную нервную систему.

промежуточные (интерстициальные) клетки — восстанавливают поврежденные участки тела. Из промежуточных клеток могут образовываться покровно-мускульные, нервные, половые и другие клетки.

стрекательные (крапивные) клетки — расположены среди покровных клеток поодиночке или группами.
и имеют особую капсулу, в которой лежит закрученная спирально стрекательная нить. Полость капсулы заполнена жидкостью. На наружной поверхности стрекательной клетки развит тонкий чувствительный волосок — книдоциль. При касании мелкого животного волосок отклоняется, а стрекательная нить выбрасывается наружу и распрямляется, по ней в тело добычи поступает парализующий яд. После выбрасывания нити стрекательная клетка погибает. Возобновляются стрекательные клетки за счет недифференцированных интерстициальных клеток, лежащих в эктодерме.

Клетки энтодермы выстилают гастральную (кишечную) полость и выполняют в основном функцию пищеварения. К их числу относятся:

железистые клетки, выделяющие в гастральную полость пищеварительные ферменты; пищеварительные клетки, обладающие фагоцитарной функцией.
щеварительные клетки (у низших форм) также имеют отростки, в которых развиты сократительные волоконца, ориентированные перпендикулярно по отношению к аналогичным образованиям покровно-мускульных клеток. От эпителиально-мускульных клеток в сторону кишечной полости направлены жгутики (по 1-3 от каждой клетки) и могут образовываться выросты, напоминающие ложные ножки, которые захватывают мелкие пищевые частицы и внутриклеточно переваривают их в пищеварительных вакуолях. Таким образом, у кишечнополостных совмещается свойственное простейшим внутриклеточное пищеварение с характерным для высших животных кишечным пищеварением.

II. Подтип стрекающие (Cnidaria).

Кишечнополостные, названные стрекающими, обладают стрекательными клетками. К ним относятся классы: гидроидные (Hydrozoa) и сцифоидные (Scyphozoa) медузы.

Строение животных, относящихся к каждому из классов кишечнополостных, отличается своими особенностями. В связи с этим удобнее рассмотреть строение представителей каждого класса в отдельности.

Класс гидроидные медузы.

Строение тела. Двухслойные водные животные. Тело состоит из эктодермы и энтодермы, между которыми находится не имеющая клеточного строения – мезоглея. Мезоглея составляет основную массу тела. Этим обусловлена большая прозрачность тела. Чаще всего у гидромедуз наблюдается 4- и 8- лучевая симметрия. Например, у медузы Obelia — 4-лучевая симметрия: четыре радиальных канала, четыре гонады и число щупалец кратно четырем. В диаметре тело гидромедуз обычно не превышает нескольких сантиметров. Гидроидные медузы имеют форму колокола или зонтика, из середины центральной поверхности которого свешивается хобот (ротовой стебелек) с ротовым отверстием на конце.
краю зонта расположены щупальцы, имеющие стрекательные клетки и клейкие подушечки (присоски), служащие для ловли добычи (мелкие рачки, личинки беспозвоночных и рыб). Число щупалец кратно четырем. Пища изо рта попадает в желудок, от которого отходят четыре прямых радиальных канала, опоясывающие край зонтика медузы (кольцевой канал кишечника). Совокупность желудка и каналов носит название гастроваскулярной системы. По краю зонтика гидромедуз располагаются щупальца и органы чувств. Щупальца служат для осязания и ловли добычи, они густо усажены стрекательными клетками. Часть щупалец может быть видоизменена в особые чувствительные органы, называемые в зависимости от их формы колбочками или усиками. У одной группы гидромедуз (трахилид) щупальца видоизменяются в органы равновесия. Такое щупальце сильно укорочено и сидит как бы на тонком стебельке. На его конце помещается известковое зернышко — статолит.

Рис. 1 Схема продольного разреза гидроидной медузы: А — в плоскости радиального канала; Б — между радиальными каналами. 1 — ротовое отверстие; 2 — желудок; 3 — ротовые щупальца; 4 — радиальный канал; 5 — парус; 6 — краевое щупальце; 7 — двигательное нервное кольцо; 8 — глазок; 9 — чувствительное нервное кольцо; 10 — половая железа; 11 — эктодерма; 12 — энтодерма; 13 — мезоглея; 14 — кольцевой канал

Снаружи щупальце окружено длинными чувствительными волосками (рис. 1 А). Когда тело медузы наклоняется, щупальце под действием силы тяжести остается висеть отвесно и при этом касается чувствительных волосков, которые передают раздражение через нервную систему к эпителиально-мускульным клеткам, что вызывает сокращение их мускульных волокон. Существует предположение, что органы равновесия (они называются статоцистами) служат главным образом для того, чтобы мускулатура работала ритмично. Движение медузы осуществляется благодаря сокращению мускульных волокон на краю зонтика. Выталкивая воду из полости зонтика, медуза получает реактивный толчок и движется верхней стороной зонтика вперед. Усиление реактивной способности достигается благодаря наличию на внутренней стороне зонтика кольцевидного выроста, называемого парусом, который сужает выход из полости зонтика. Каждое сокращение кольцевых мускульных волокон вызывает колебания статоцистов, которые раздражают при этом клетки нервной системы и вызывают новое сокращение. В связи со свободным образом жизни нервная система у медуз развита лучше, чем у полипов, и, кроме диффузной нервной сети, имеет скопления нервных клеток по краю зонтика в виде кольца: наружного — чувствительного и внутреннего — двигательного. Чувствительное кольцо проходит вблизи статоцистов, глазков и оснований щупалец и воспринимает полученные от них раздражения. Двигательное кольцо лежит в основании паруса, где сосредоточено большое количество кольцевых мускульных волоконец, которые иннервируются от двигательного нервного кольца.

Размножение. Наиболее характерно для морских гидромедуз чередование полового и бесполого поколений в жизненном цикле (например Obelia). Чередуется полипоидное поколение, размножающееся бесполым путем, а половое поколение медузоидное.

Медуза гидроид бывает мужского или женского пола (рис.2). Оплодотворение чаще происходит внешнее, нежели внутри тела самки. Половые железы медуз располагаются либо в эктодерме ротового хоботка, либо в эктодерме зонтика под радиальными каналами. Созревшие половые клетки оказываются снаружи из-за образования специальных разрывов. Далее они начинают дробиться, образуя бластулу, часть клеток которой затем втягивается внутрь. В результате получается энтодерма. В процессе дальнейшего развития какое-то количество ее клеток дегенерирует, чтобы образовать полость. Именно на этой стадии оплодотворенная яйцеклетка становится личинкой-планулой, затем оседает на дно, где превращается в гидрополип. Интересно, что он начинает отпочковывать новых полипов и маленьких медузок. Дальше они уже растут и развиваются как самостоятельные организмы.

Рис 2. Жизненный цикл гидроидной медузы.

Класс сцифоидные медузы.

Строение тела. Сцифоидные медузы обладают более сложной организацией, нежели предыдущий класс – гидроидные медузы.  Исключительно морские организмы. В отличие от гидроидных, сцифоидные медузы имеют: 1) более крупные размеры, 2) сильно развитую мезоглею, 3) более развитую нервную систему с восемью обособленными ганглиями, 4) энтодермальные гонады, 5) желудок, разделенный на камеры. От него радиально отходят каналы, объединяемые кольцевым каналом, расположенным по краю тела. Совокупность каналов образует гастроваскулярную систему, которая выполняет кроме пищеварительной функции распределительную. 6) Способ передвижения – «реактивный», но поскольку сцифоидные не имеют «паруса», передвижение достигается за счет сокращения стенок зонтика. По краю зонтика располагаются комплексные органы чувств – ропалии. Каждый ропалий содержит «обонятельную ямку», орган равновесия и стимуляции движения зонтика – статоцист, светочувствительный глазок. Сцифоидные медузы – хищники, однако глубоководные виды питаются погибшими организмами. Аурелия– одна из самых распространенных медуз класса сцифоидные (рис 3.).

Рис 3. строение и жизненный цикл сцифоидной медузы

Размножение. Иначе протекает жизненный цикл сцифоидных медуз в отличие от гидроидных. Гонады у сцифомедуз образуются в энтодерме карманов желудка, имеют подковообразную форму. Созревшие половые клетки выделяются через рот медузы. Оплодотворение наружное. Яйца развиваются в складках ротовых лопастей. Внутри яйца формируется личинка планула. Планула покидает тело материнской особи. Проплавав некоторое время, планула опускается на дно и превращается в одиночного полипа – сцифистому. Сцифистома размножается почкованием, подобным почкованию гидры. Вскоре каждый такой полип претерпевает серьезные изменения: его щупальца укорачиваются, а на теле появляется ряд кольцевидных перетяжек, которые становятся все более и более глубокими, как это показано на рисунке 3. Затем начиная с верхнего конца от полипа отделяются дисковидные медузы (на этой стадии их называют эфирами), которые переворачиваются ротовой стороной вниз и уплывают. Эфиры питаются, растут и превращаются в крупных половозрелых сцифоидных медуз, размножающихся исключительно половым путем.

Таким образом, на примере гидроидных и сцифоидных мы имеем возможность познакомиться с весьма своеобразным явлением, называемым чередованием поколений. Чередование поколений имеет очень большое значение для жизни гидроидных и сцифоидных: прикрепленный образ жизни полипов препятствует их расселению, а медузы, покинув колонию, могут далеко уноситься морскими течениями и разбрасывать яйца на очень большом пространстве, заселяя все новые и новые области. Способ чередования поколений у кишечнополостных называют метагенезом. Для метагенеза характерно правильное чередование полового поколения с поколением, размножающимся вегетативно, путем деления или почкования. В большинстве случаев от такого типичного проявления метагенеза имеются более или менее заметные отклонения, зависящие от целого ряда причин. Главной причиной, вызывающей нарушение правильного метагенеза, следует считать различие условий среды, в которых обитают медузы. Медузы — подвижные животные, и потому у них вырабатываются приспособления для движения и ориентировки в пространстве. В первую очередь это касается развития зонтика и мускулатуры, а также органов чувств. У отдельных видов эти приспособления развиты настолько хорошо, что медузы могут далеко уплывать от тех мест, где они начали свою самостоятельную жизнь, отделившись от полипа. Часто они попадают в такие места, где нет подходящих условий для развития полипоидного поколения, например в открытое море, над большими глубинами. Планулы таких медуз, не найдя подходящего места для прикрепления, погибают. Но так обстоит дело далеко не со всеми видами гидроидных и сцифоидных медуз. Часть из них приспособилась к жизни именно в поверхностных слоях воды в открытом море, но при этом изменился и их жизненный цикл.

У гидромедузы бугенвиллии (Bougainvillia platygaster) яйца не выбрасываются в воду, а развиваются в половой железе самки, здесь же происходит и образование маленьких полипчиков, которые выпочковывают новых медуз. Случай этот не единственный, развитие полипов прямо на половой железе медузы характерно также и для одного вида кампанулярии (Campanularia maccrady), и для некоторых других медуз. У этих видов полипоидное поколение хотя и имеется, но оно перестало быть донным и не образует больших колоний. У некоторых видов подавление полипоидной стадии пошло еще дальше и полипы вовсе исчезли из жизненного цикла. Из планулы таких медуз возникают не полипы, а такие же медузы. Так протекает жизненный цикл большой группы гидроидных медуз — трахилид, а из сцифоидных у видов рода пелагия (Pelagia), живущих в открытом море.

Как видно из приведенных примеров, метагенетический жизненный цикл весьма пластичен. Пока он является выгодным для процветания вида, он сохраняется, но как только условия меняются и одно из поколений получает некоторое преимущество, другое поколение подавляется и может совсем исчезнуть.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. И.Х. Шарова // Зоология беспозвоночных. – 2002.

2. Т.Л. Богданова, Е.А. Солодова. // Биология. – 2003.

3. В.А. Догель // Зоология беспозвоночных. – 2015.

4. Т.А. Дауда // Зоология беспозвоночных. – 2014.

Источник: infourok.ru

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.

Читать еще:

• Кубомедуза — самое ядовитое существо
• Морская оса – самая опасная медуза в океане
• Пятнистая медуза

Источник: zverushca.ru