MEDUZE: KARAKTERISTIKE, MORFOLOGIJA, STANIŠTE, REPRODUKCIJA - BIOLOGIJA - 2024

The meduza žive stvari pripadaju potkoljenu Medusozoa. Karakterizira ih želatinozna konzistencija i gotovo proziran izgled. Ta živa bića pripadaju najprimitivnijoj skupini životinjskog carstva, knidarima.

Za knidarijane je karakteristično da predstavljaju cnidocite, stanice koje sintetiziraju otrovnu i ubodnu tvar koja djeluje toksično na druge životinje. Posebno su meduze nastale prije više od 400 milijuna godina, u paleozojskoj eri.

Uzorak meduza. Izvor: Anastasia Shesterinina

Meduze su vrlo lijepe životinje, ali s njima se mora postupati pažljivo, jer puki dodir njihovih pipaljki može nanijeti strašne ozljede. Ima ih u svim morskim ekosustavima. Međutim, postoje regije na plaži u kojima su nesreće česte, poput australskih obala, domova takozvane morske osi.

Među najotrovnije meduze koje možemo spomenuti: meduza iz topa, portugalska ratova i morska osa.

taksonomija

- Domena. Eukarya.

- Kraljevstvo Animalije.

- Phylum: Cnidaria.

- Subfilum: Medusozoa.

- Razredi: Cubozoa.

- Hydrozoa.

- Scyphozoa.

- Staurozoa.

karakteristike

Aurelia aurita. Ja, Luc Viatour

Oni su višećelijski eukarioti

Meduze su eukariotski organizmi, budući da se u njihovim stanicama genetski materijal (DNA) nalazi u staničnoj jezgri, ograničen membranom.

Isto tako, sastoje se od različitih vrsta stanica, a svaka je specijalizirana za različite funkcije. Zahvaljujući tome mogu se nazvati višećelijski organizmi.

Oni su diblastični

Tijekom embrionalnog razvoja meduza pojavljuju se dva klijala sloja: ektoderma i endoderma. Ti su slojevi važni jer iz njih će potjecati sva tkiva koja čine odraslu životinju.

Pola zivota

Općenito, životni vijek meduza je vrlo kratak u usporedbi s životinjom drugih životinja. Neki žive samo nekoliko sati, a drugi mogu doseći i do šest mjeseci života.

Međutim, postoji vrsta meduze koja se slomi ovom shemom: Turriptopsis nutricula. Prema posljednjim istraživanjima, ova meduza može živjeti neograničeno, sve dok nije žrtva grabežljivca.

To je zbog toga što se pomoću različitih bioloških mehanizama ova meduza može vratiti u svoje stanje polipa i na taj način nastaviti obnavljati nove meduze u nedogled.

Oni su mesožderni heterotrofi

Meduze su organizmi koji nemaju sposobnost sintetiziranja vlastitih hranjivih sastojaka. Zbog toga se hrane drugim živim bićima pa su mesožderke. Obično jedu sitnu ribu i rakove, a posebno puno zooplanktona.

Proizvode toksine

Meduze karakteriziraju sintetiziranje i izlučivanje otrovnih tvari kako bi uhvatili plijen i hranu. Ti su toksini prilično moćni, jer istovremeno utječu na različita tkiva poput živčanog, mišićnog i srčanog. Zbog toga imaju vrlo veliku vjerojatnost uzrokovanja smrti, čak i kod ljudi.

Morfologija

Chrysaora fuscescens. Jacob Davies. flickr.com/photos/jacob-davies/64042023

Važno je napomenuti da tijekom života meduze predstavljaju dva različita oblika, ovisno o trenutku njihovog životnog ciklusa u kojem se nalaze.

Dva oblika koja meduze prisutne su oblik polipa i oblik meduze. Općenito, razdoblje koje ostaje kao polip je vrlo kratko, u odnosu na vrijeme koje traje kao meduza.

Polip

Polip je sličan onome kod ostalih članova vrste Cnidarians (anemoni, koralji). Fiksira se na podlogu. Sastoji se od cilindričnog tijela koje na gornjem kraju ima pipke koje okružuju usta.

Pipci imaju stanice zvane cnidociti koji izdvajaju ubodnu tvar koja se može klasificirati kao toksin.

meduza

Meduze su oblikovane poput kišobrana. Zbog toga su poznate i kao umbrela (kišobran na engleskom). Tekstura kišobrana je želatinozna, iako prilično otporna. Na nekim mjestima može doći čak do hrskave teksture. Kao i polipi, ima oralnu zonu i aboralnu zonu.

Oralno područje je konkavno i nalazi se na donjem kraju tijela meduza. U sredini ovog područja nalazi se građevina poznata kao manubrij, koja na svom donjem kraju ima usni otvor.

Ovisno o klasi kojoj meduza pripada, predstavljat će malo produljenje epiderme koja se zove veo. Prisutna je u meduzama koje pripadaju klasi Hydrozoa.

Anatomija meduza. Izvor: Zina Deretsky, Nacionalna zaklada za znanost

S druge strane, aboralna zona je konveksna i potpuno glatka. Iz donjeg ruba ovog područja izlaze razni produžeci zvani šiljaci. Oni su različite duljine i sadrže obilje cnidocita. Oni su odgovorni za sintezu otrovne tvari koju meduze koriste za hvatanje i paraliziranje svog plijena.

Isto tako, na rubu kišobrana nalaze se visoko specijalizirane stanice mišićnog tipa koje su odgovorne za jamčenje slobodnog kretanja životinje kroz oceanske struje.

Ako se pod mikroskopom opazi presjek komada kišobrana meduze, postaje očigledno da se sastoji od vanjskog sloja koji se zove epiderma i unutarnjeg sloja koji se naziva gastrodermis. Potonji se nalazi u unutrašnjoj šupljini meduze, što se, kao i u ostalim cnidarima, naziva gastrovaskularna šupljina.

Probavni sustav

Prilično je rudimentaran. Sastoji se od rupe, usta, kroz koje hrana ulazi u meduze. Ova usta komuniciraju s gastrovaskularnom šupljinom, koja sadrži centralno postavljeni želudac u pratnji četiri želučane vrećice.

Potonje su vrlo važne strukture, jer iz njih potječu vodovodi kroz koje se različiti uneseni hranjivi sastojci mogu distribuirati u sva tkiva životinje.

U probavnoj šupljini unesene hranjive tvari prerađuju se djelovanjem različitih probavnih enzima koji se stvaraju na istom mjestu. Isto tako, meduze nemaju specijalizirane strukture za oslobađanje otpadnih tvari iz probavnog procesa. Zbog toga se otpad ispušta kroz usta, ista rupa kroz koju ulaze hranjive tvari.

Živčani sustav

Živčani sustav meduza prilično je primitivan. Te životinje nemaju organe specijalizirane za složene funkcije kao što je mozak. Živčana aktivnost meduze uglavnom je automatska i refleksna, temeljena na podražajima koje prikupljaju različiti receptori koji se distribuiraju tijekom njihove anatomije.

Meduze imaju živčani sustav retikularnog tipa, sastavljen je od složene mreže živčanih vlakana koja sadrže bipolarne i multipolarne neurone. Isto tako, kao što je već spomenuto, oni imaju veliki broj receptora.

Unutar tih receptora moguće je razlikovati ropala koji su zaduženi za percipiranje svjetlosnih podražaja i pomažu u održavanju ravnoteže životinje; i cnidocilije, koji su čisto taktilni receptori.

U tjelesnom sloju mreža živčanih vlakana dijeli se na dva dijela. Prvi od njih čine multipolarni neuroni, a drugi samo bipolarni neuroni. U prvom je prijenos impulsa spor, dok se u drugom impulsi prenose s većom brzinom.

Reproduktivni sustav

Opet, reproduktivni sustav je prilično jednostavan i primitivan. Gonade se nalaze na zidu manubrija ili na zidu gastrovaskularne šupljine, ovisno o vrsti. U spolnim žlijezdama nastaju gamete ili spolne stanice.

Postoje vrste meduza koje su dvolične, odnosno imaju ženske jedinke i muške jedinke. Postoje i vrste koje su sposobne stvarati gamete, kako ženske (ovule), tako i muške (sperme).

Stanište i rasprostranjenost

Chrysaora fuscescens. Ed Bierman iz Redwood Citya, SAD

Meduze su živa bića koja su široko rasprostranjena po cijelom planetu. Oni su prilično svestrana skupina životinja, jer su ih pronađene u svim vrstama vodenih staništa, morskim i slatkovodnim.

Na ovaj je način moguće pronaći primjere meduza u toplim morima tropa, kao i mora hladna poput Arktika. Postoje i vrste meduza koje više vole ostati plitke, blizu površine, dok postoje meduze koje uspješno žive tisućama metara dubine.

Reprodukcija

Kod meduza je moguće promatrati dvije vrste reprodukcije koje postoje: aseksualnu i seksualnu.

Kao što je poznato, aseksualna reprodukcija ne uključuje fuziju seksualnih gameta, dok seksualna reprodukcija. S evolucijskog stajališta seksualna reprodukcija ima prednost u odnosu na aseksualnu. To je zato što organizmi koji potječu spolnom reprodukcijom sadrže različitu kombinaciju gena koja može značiti poboljšanje vrste.

Bespolna reprodukcija

Ova vrsta reprodukcije u meduzama događa se uglavnom pupoljkom. U posebnom slučaju meduza koje pripadaju klasi Scyphozoa, aseksualna reprodukcija događa se postupkom koji se naziva strobilacija.

Općenito, aseksualna reprodukcija meduza događa se kada su u svom životnom ciklusu u fazi polipa.

Pupljenje

Krstenje je proces aseksualne reprodukcije kroz koji se pojedinac stvara izraslima poznatim kao pupoljci. Kod meduza pupoljci se nazivaju gonofori.

Životni ciklus meduza uključuje fazu polipa, koja je snažno vezana za supstrat. Na površini polipa počinje se oblikovati pupoljak iz kojeg se može oblikovati drugi polip ili meduza.

Većina vrsta meduza, od polipa pupoljkom, stvaraju nekoliko polipa koji zajedno čine koloniju. Ti se polipi kasnije razvijaju i sazrijevaju kako bi konačno nastali meduzi.

U ostalim vrstama, od pupoljka polipa moguće je stvoriti sitne meduze koje čak mogu ostati na polipu.

Strobilation

To je proces u kojem polipa, također poznata kao scyfistoma, podliježe metamorfozi koja uzrokuje odvajanje zvjezdastih diskova izravno s gornjeg dijela. Ti se diskovi nazivaju Ephrae. Kasnije se podvrgavaju još jednom procesu transformacije sve dok ne postanu seksuale meduze.

Razmnožavanje meduze klase Scyphozoa. (1-8) Fiksacija ličinki planule na supstrat i metamorfoza u scifistom. (9-10) Stabilizacija scifistoma. (11) Oslobađanje Efra. (12-14) transformacija efire u odraslu meduzu. Izvor: Matthias Jacob Schleiden (1804-1881)

U početku, efre imaju očigledan oblik zvijezde i promjera su otprilike 3 mm. Kako vrijeme prolazi, efira se povećava i gubi oblik zvijezde. Kada dosegne 1 cm, oblik mu je kružnog oblika. Važno je napomenuti da su efre prilično glasne, pa zahtijevaju široku dostupnost hranjivih sastojaka.

Seksualna reprodukcija

Seksualna reprodukcija uključuje fuziju ženskih i muških gameta (spolnih stanica).

U tom procesu, meduze puštaju gamete u vodu kroz svoj oralni otvor. Jednom kad se oslobode, jajašca se pridružuju spermi i tako dolazi do oplodnje koja je, kao što se vidi, vanjska. Iako se kod većine vrsta događa na ovaj način, postoje vrste kod kojih je oplodnja unutarnja i odvija se u tijelu ženke.

Kao proizvod gnojidbe formira se mala ličinka koja je poznata i kao planula. Ovo ostaje slobodno u moru nekoliko dana, dok konačno ne nađe prikladno mjesto u supstratu i prilijepi ga.

Tamo će se stvoriti polip, koji se reproducira u novi polip ili novu meduze, aseksualno.

Isto tako, postoje i meduze čija jajašca nakon oplodnje ostaju vezana za pipke matične meduze, sve dok larve nisu dovoljno zrele da bi se mogle založiti za sebe. Tada se prekidaju i puštaju u more.

Hraniti

Meduze su mesožderke, tj. Hrane se drugim životinjama. Imaju raznoliku prehranu u rasponu od zooplanktona do velikih životinja kao i same.

Meduze uviđaju bilo koju česticu koja se kroz pipke može smatrati hranom. Uzimaju je i donose na usta. Iz usta prelazi u gastrovaskularnu šupljinu, gdje se obrađuje i podvrgava djelovanju specifičnih probavnih enzima.

Nakon toga hranjive tvari se apsorbiraju, a otpad se istiskuje ili pušta kroz istu rupu.

Važno je napomenuti da su meduze oportunistički konzumenti, odnosno hrane se bilo kojom česticom hrane koja čak dodiruje njihove pipke. To se uglavnom odnosi na one meduze koje nemaju sposobnost vertikalnog plivanja, već ih odvode struja.

U slučaju meduza koje mogu zadržati određenu kontrolu nad svojim plivanjem, mogu biti malo selektivnije i čak se hrane rakovima, sitnim ribama, pa čak i drugim vrstama manjih meduza.

Temeljni element u procesu hvatanja plijena i hranjenja meduza je toksin koji se oslobađa kroz svoje kukavice. Uz pomoć ovog toksina, plijen se paralizira i kasnije umire kako bi ih meduze progutale.

Bioluminiscencija u meduzama

stefani.drew

Jedna od najistaknutijih karakteristika nekih vrsta meduze je njihova bioluminiscencija. Ovo nije ništa drugo nego mogućnost zračenja neke svjetlosti ili sjaja u tami.

Meduze su bioluminescentne zahvaljujući činjenici da u svom genetskom kodu predstavljaju gen koji kodira protein koji im omogućuje hvatanje visokoenergetske svjetlosti i emitiranje fluorescencije u području zelenog svjetla. Ovaj protein je poznat kao Green Fluorescent Protein ili GFP (Green Fluorescent Protein).

Kjoto akvarij. Oilstreet

Ovo je kvaliteta meduze koja godinama privlači pažnju stručnjaka koji su se posvetili zadatku proučavanja. Prema različitim istraživanjima, bioluminescence meduza imaju tri svrhe: privući plijen, odbiti moguće grabežljivce i optimizirati proces reprodukcije.

Među vrstama meduza koje su poznate po svojoj sposobnosti bioluminiscencije možemo spomenuti: Pelagia noctiluca, češljani meduš i kristalnu meduzu.

Otrovnost za meduze

Dennis Wet

Toksični učinak kontakta s pipcima meduze uvijek je bio poznat. To je zbog prisutnosti stanica poznatih kao cnidociti (prisutni u svim članovima phylum cnidaria) i koje stvaraju ubodne i otrovne tvari koje u nekim slučajevima mogu čak uzrokovati smrt odraslog čovjeka.

Meduze koriste svoj toksin prvenstveno za hvatanje i paraliziranje potencijalnog plijena. To je zbog učinaka koji toksin ima na različita tkiva u tijelu. To uključuje:

- Stanične membrane frakcija.

- Promijeni transport određenih iona u staničnim membranama poput kalcija i natrija.

- Potiče oslobađanje upalnih medijatora.

- Ima negativan učinak na specifična tkiva poput miokarda (srčanog mišića), jetre, bubrega i živčanog sustava općenito.

Ovi učinci daju kemijske komponente toksina. Unatoč opsežnim istraživanjima toksina meduza, ovo je područje na kojem ostaje još puno toga što treba otkriti. Međutim, razni istraživači uspjeli su utvrditi približan sastav ovih toksina.

Među najzastupljenijim kemijskim spojevima u toksinu meduza spadaju bradikinini, hijaluronidaze, proteaze, fibrinolizini, dermatoneurotoksini, miotoksini, kardiotoksini, neurotoksini i fosfolipaze.

Najpoznatije komponente toksina meduza uključuju bjelančevine poznate kao hipnocin i talassin. Prvi izaziva otečenost zahvaćenog područja i paralizu; dok drugi stvara urtikariju i generaliziranu alergijsku reakciju.

Reference

1. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. i Massarini, A. (2008). Biologija. Uredništvo Médica Panamericana. 7. izdanje.
2. Gasca R. i Loman, L. (2014). Biološka raznolikost Medusozoa (Cubozoa, Scyphozoa i Hydrozoa) u Meksiku. Meksički časopis za biološku raznolikost. 85.
3. Haddock, S., Moline, M. i Case, J. (2010). Bioluminiscenza u moru. Godišnji pregled znanosti o moru 2. 443-493
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrirani principi zoologije (Vol. 15). McGraw-Hill.
5. Ponce, D. i López, E. (2013). Meduze, plesači mora. Biodiversitas 2 (6).
6. Vera, C., Kolbach, M., Zegpi, M., Vera, F. i Lonza, J. (2004). Sings meduze: Ažuriranje. Čileanski medicinski časopis. 132. 233-241.