حقائق مثيرة للاهتمام حول قنديل البحر. كيف يتحرك قنديل البحر - الجهاز الحركي طريقة حركة قنديل البحر

تعليمات

جميع التجاويف المعوية، بما في ذلك قنديل البحر، هي حيوانات متعددة الخلايا وثنائية الطبقات. لديهم تجويف الجسم المعوي والتماثل الشعاعي. يتواصل تجويف الأمعاء مع البيئة فقط من خلال فتحة الفم. تشكل عمليات الخلايا العصبية الضفيرة العصبية. تعيش تجاويف الأمعاء في الماء فقط، خاصة في البحار، وتعيش أسلوب حياة مفترس، وتستخدم الخلايا اللاذعة للقبض على الفرائس وحماية نفسها من الأعداء.

يشبه الجسم الجيلاتيني لقنديل البحر المظلة. يوجد في الجانب السفلي في المنتصف فم، وعلى طول حواف الجسم توجد مخالب متحركة. تشبه حركة قنديل البحر في عمود الماء "الحركة النفاثة": فهي تسحب الماء إلى المظلة، ثم تقلصها بشكل حاد وتطرد الماء، مما يجعلها تتحرك مع الجانب المحدب للأمام.

جنبا إلى جنب مع جميع تجاويف الأمعاء، قنديل البحر هي حيوانات مفترسة تقتل فرائسها بخلايا لاذعة سامة. عند الاتصال ببعض قناديل البحر (على سبيل المثال، سمكة الصليب التي تعيش في بحر اليابان)، يمكن أن يصاب الشخص بحروق.

لكن التجاويف المعوية، مثل البوليبات، لا تسبح في الماء، بل تجلس بلا حراك في الوديان الصخرية. عادة ما تكون ذات ألوان زاهية ولها عدة كورولا من مخالب قصيرة وسميكة. تكمن البوليبات البحرية في انتظار الفريسة، وتبقى في مكان واحد أو تتحرك ببطء على طول القاع. طعامهم هو الحيوانات المستقرة التي تلتقطها الحيوانات المفترسة بمخالبها.

تشكل العديد من تجاويف الأمعاء البحرية مستعمرات. لا يتم فصل الورم الصغير الذي يتكون من الكلية عن جسم الأم، كما في هيدرا المياه العذبة، ولكنها تظل ملتصقة به. وسرعان ما يبدأ هو نفسه في ظهور سلائل جديدة. في المستعمرة المتكونة على هذا النحو، تتواصل التجاويف المعوية للحيوانات مع بعضها البعض، ويتم امتصاص الطعام الذي تلتقطه إحدى البوليبات من قبل الجميع. في كثير من الأحيان يتم تغطية السلائل الاستعمارية بهيكل عظمي كلسي.

في البحار الاستوائية في المياه الضحلة، يمكن أن تشكل البوليبات الاستعمارية مستوطنات كثيفة - الشعاب المرجانية. هذه المستعمرات المغطاة بهيكل عظمي سميك من الكلس تعيق الملاحة بشكل كبير.

في كثير من الأحيان تستقر هذه الشعاب المرجانية على طول شواطئ الجزر. عندما يغرق قاع البحر وتغمر الجزيرة بالمياه، تستمر التجاويف المعوية في النمو وتبقى بالقرب من السطح. بعد ذلك، يتم تشكيل الحلقات المميزة - الجزر المرجانية - منها.

فيديو حول الموضوع

نصائح مفيدة

قنديل البحر شبه الشفاف، الذي يعيش في البحر الأسود، له حواف زرقاء أو أرجوانية زاهية ويصل إلى حجم كرة القدم.

العالم البحري مثير للاهتمام ومتنوع للغاية. من المستحيل معرفة كل سكانها - حتى العمر لا يكفي لذلك. ومع ذلك، فإن بعض الميزات، على سبيل المثال، طرق حركة الحيوانات البحرية، مثيرة للاهتمام للغاية للدراسة.

تعليمات

يعد نجم البحر من أكثر الحيوانات غموضًا وجمالاً. ويتحركون بفضل الأرجل المتنقلة الخاصة التي يقعون عليها. إنها تساعد نجم البحر على البقاء على الصخور والصخور والأشياء الأخرى تحت الماء.

قنفذ البحر هو أقرب أقرباء نجم البحر وهو حيوان قديم جدًا. لإنقاذ نفسه من الحيوانات المفترسة الخطيرة التي يستخدمها كمية كبيرةأرجل مرنة يمكن أن تمتد وتتقلص. ونظرًا لوجود أكواب شفط في نهايات هذه الأرجل، قنافذ البحريمكنه التحرك على طول الصخور شديدة الانحدار والالتصاق بالقاع في أي مكان والحصول على الطعام.

الحبار هو أسرع سباح في المحيط. إنه يحرك ذيله للأمام، ويمتص الماء تحت طية الوشاح، ثم يغلقه، ويرمي الماء بقوة عبر القمع. يتم استخدام الزعنفة كدفة ومثبت، وتستخدم المخالب كعجلات قيادة عند الدوران.

الأخطبوط مخلوق بحري مثير للاهتمام للغاية لأنه يمتلك طريقتين للحركة. يمكنه المشي على سطح صلب باستخدام أكواب الشفط الموجودة على مخالبه، أو يمكنه التحرك عن طريق سحب الماء إلى تجويف الفم ودفعه للخارج في الاتجاه المعاكس من خلال قمع خاص.

Holothuria أو خيار البحر - هذه الحيوانات تتحرك قليلاً، فهي في الغالب تستلقي "على جانبها". ويتم مساعدتهم على التحرك بواسطة أرجل صغيرة على شكل أنبوب، من خلال القنوات التي يضخ فيها الهولوثوريان الماء.

نوتيلوس. تختلف هذه الحيوانات عن الرخويات الأخرى، لأن أرجلها تغيرت: فقد تحولت نهايتها إلى قمع، مما يسمح لها بالسباحة بشكل جيد. وبالتالي، فإن النوتيلات إما تزحف على طول القاع بمساعدة مخالب، أو تنظم عمق الغمر عن طريق ملء تجويف قذائفها بالماء أو الغاز، وتسبح ببطء.

طرد. الطريقة التي تتحرك بها هذه المخلوقات جميلة جدًا. وتتحرك بمساعدة زعانفها الكبيرة التي تشبه الأجنحة. إن سمكة الراي اللساع التي تسبح في البحر تشبه في الواقع نسرًا يحلق في السماء.

بعد دراسة طرق حركة بعض الحيوانات البحرية، من المستحيل عدم الاقتناع بأنها متنوعة ومثيرة للاهتمام للغاية. لكن يجب ألا ننسى أن هناك أيضًا حيوانات تعيش أسلوب حياة مستقر. وتشمل هذه، على سبيل المثال، الشعاب المرجانية والمحار والثالوثيات.

فيديو حول الموضوع

ابتكر علماء من جامعة هارفارد ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، بقيادة البروفيسور كيث باركر، قنديل بحر اصطناعيًا. لقد تم استخدام تقنية النانو منذ فترة طويلة في الطب، لكن الروبوت الحيوي المسمى Medusoid هو أول عضلة صناعية في العالم، تتكون من خليط من البوليمرات الخاصة وألياف عضلات الفئران.

إن العضلات الاصطناعية التي أنشأها علماء من الولايات المتحدة الأمريكية مصنوعة من ثنائي ميثيل سيلوكسان وخلايا من أنسجة قلب فأر عادي. الروبوتات الحيوية الميكانيكية هي الأقرب إلى قنديل البحر المتوسط. قطر العضلة التي تم إنشاؤها أقل من سنتيمتر واحد. في الوقت نفسه، فإن شبه الكائن الحي في شكله يكرر بدقة ملامح الأفراد الشباب من أوريليا طويلة الأذنين (Aurelia aurita).

قنديل البحر الموجود في المياه المالحة الموصلة للكهرباء قادر على التحرك باستخدام الدفع النفاث. عند تطبيق التصريفات الكهربائية النابضة، يبدأ شبه الجسم في تقليص طبقة الخلايا العضلية وتصويبها بسبب مرونة البوليمر المدمج أثناء التوقف بين التصريفات.

يحاكي الروبوت الحيوي تمامًا تقنية حركة قنديل البحر الحقيقي، والذي يتحرك في الفضاء الطبيعي بمقدار 0.6-0.8 أطوال في انقباض واحد الجسم الخاص. بالإضافة إلى ذلك، تمكن العلماء من إعادة إنتاج آليات حركة السوائل بشكل كامل.

تهدف جميع تطورات العلماء إلى إنشاء نموذج اصطناعي لأنسجة القلب. باستخدام الروبوت الحيوي، يمكنك فهم خلايا القلب وإنشاء صمامات قلب صناعية، والتي لن تحتاج في المستقبل إلى توصيلها بمصادر الطاقة الكهربائية.

لكن قنديل البحر الروبوتي الحيوي لم يُصنع لهذه الأغراض فقط. ويهدف تطويره أيضًا إلى تطوير صناعة الأدوية عن طريق اختبار جديد الأدويةوتأثيرها على عضلة القلب.

الباحثون لن يتوقفوا عند هذا الحد. وفي المستقبل، سيتم اختراع نماذج سلوكية أكثر تعقيدًا وإعادة إنتاجها. سيتم إجبار قنديل البحر على التحرك في اتجاه معين. للقيام بذلك، سيتم بناء جهاز خاص في الروبوت الحيوي الذي سيستجيب له بيئة.

بالتأكيد كان لدى الجميع شعور بأن شيئًا ما مفقود. هذا الشعورقد تكون موجودة حتى في الداخل. في مثل هذه الحالة، هناك جميع أنواع الحرف اليدوية التي ستكمل تمامًا أي نمط من غرفتك.

باولا ويستون

ليس لديها قلب أو عظام أو عيون أو دماغ. يتكون الماء بنسبة 95% منه، لكنه يظل أكثر الحيوانات المفترسة البحرية نشاطًا.

هذا المخلوق غير العادي هو قنديل البحر، وهو حيوان لا فقاري ينتمي إلى شعبة Coelenterata (نفس الشعبة التي تنتمي إليها الشعاب المرجانية).

يتكون جسم قنديل البحر من جرس يشبه الهلام ومخالب و تجاويف الفم، يستخدم لأكل الفريسة. حصلت ميدوسا على اسمها بسبب تشابهها مع الأسطورة جورجون ميدوسا، التي كان لها ثعابين تخرج من رأسها بدلاً من الشعر.

يوجد أكثر من 200 نوع من قناديل البحر (فئة قناديل البحر المربعة) مقاسات مختلفة: من قنديل البحر الكاريبي الصغير إلى السيانيد في القطب الشمالي، الذي يصل قطر جرسه إلى 2.5 متر، ويبلغ طول مخالبه حوالي 60 مترًا (أطول مرتين) الحوت الأزرق) والوزن - أكثر من 250 كجم.

كيف تتحرك قناديل البحر؟

تسبح بعض قناديل البحر باستخدام الدفع النفاث، بينما يلتصق البعض الآخر بأشياء أخرى، مثل الأعشاب البحرية. على الرغم من استخدام الدفع النفاث، لا تزال قناديل البحر لا تسبح بشكل جيد بما يكفي للتغلب على قوة الأمواج والتيارات.

تتم الحركة النفاثة لقنديل البحر بسبب وجود عضلات إكليلية تبطن الجزء السفلي من جرسه. وعندما تقوم هذه العضلات بدفع الماء إلى خارج الجرس، يحدث ارتداد، مما يدفع الجسم في الاتجاه المعاكس.

قنديل البحر ليس له دماغ أو عيون، لذلك فهو يعتمد بشكل كامل على الخلايا العصبية لمساعدته على الحركة والاستجابة للطعام والخطر. تخبر أعضاء الحواس قنديل البحر في أي اتجاه يتحرك، كما تحدد أيضًا مصدر الضوء.

بمساعدة الأكياس الخاصة الموجودة على حافة الجرس، يتوازن قنديل البحر بشكل مثالي في الماء. عندما يتدحرج جسم قنديل البحر على جانبه، تجبر الأكياس النهايات العصبيةتنقبض العضلات، ويستقيم جسم قنديل البحر.

الصيادون

على الرغم من غير ضارة مظهرقنديل البحر صيادون رائعون. إنهم يلسعون ويقتلون ضحاياهم بخلايا لاذعة خاصة، وهي الأكياس الخيطية. يوجد داخل كل خلية حربة صغيرة. نتيجة اللمس أو الحركة، فإنه يستقيم ويطلق النار على الفريسة، ويحقن السم فيها. تعتمد درجة سمية هذا السم على نوع قنديل البحر. ردود الفعل على السم يمكن أن تكون مختلفة أيضًا: من طفح جلدي صغير إلى الموت.

قنديل البحر لا يصطاد الناس. إنهم يفضلون أن يتغذىوا على الكائنات المجهرية والأسماك وقناديل البحر الأخرى. لا يمكن أن يتعرض الناس للأذى عن طريق الخطأ إلا عندما تدخل قناديل البحر إلى المنطقة الساحلية.

يمكن أن يكون قنديل البحر الذي يسبح في البحر مفترسًا وفريسة. نظرًا لشفافيته، فهو مموه تمامًا وغير مرئي تقريبًا في الماء. وهذا أمر مهم لأنه، على الرغم من حركة الطائرات النفاثة، فإن هذه الكائنات تكون تحت رحمة التيار تماما، وفي البحر المفتوح، كما نعلم، لا يوجد مكان للاختباء.

دورة الحياة

إن بداية دورة حياة قنديل البحر مشابهة جدًا للبداية، وإن لم تكن متشابهة تمامًا. تسبح اليرقات في الماء حتى تجد سطحًا صلبًا (صخرة أو صدفة) وتلتصق به. تنمو اليرقات الملتصقة وتتطور إلى بوليبات، والتي تشبه في هذه المرحلة شقائق النعمان البحرية.

ثم تبدأ الأخاديد الأفقية بالتشكل في البوليبات. إنهم يتعمقون أكثر حتى يصبح الورم عبارة عن كومة من الأورام الحميدة الفردية التي تشبه الفطيرة. تنفصل هذه الزوائد اللحمية المسطحة عن المكدس واحدًا تلو الآخر وتطفو بعيدًا. من هذه النقطة فصاعدًا، يبدو الورم المنفصل مثل قنديل البحر البالغ.

قنديل البحر لديه قصيرة دورة الحياة. الأنواع الأكثر عنادًا تعيش لمدة تصل إلى 6 أشهر. عادة ما تموت هذه المخلوقات مياه البحرأو تصبح فريسة للحيوانات المفترسة الأخرى. تعتبر أسماك الشمس والسلاحف الجلدية الظهر من أخطر الحيوانات المفترسة التي تتغذى على قناديل البحر (لا يعرف الباحثون كيف يمكن للسلاحف والأسماك أن تأكل قناديل البحر مع الأكياس الخيطية السامة دون أن تؤذي نفسها).

على الرغم من هشاشتها المذهلة، فإن قناديل البحر معقدة للغاية. يتم تنفس هذه التجاويف المعوية من خلال كامل سطح الجسم. وهي قادرة على امتصاص الأكسجين وإطلاق ثاني أكسيد الكربون.

"قنديل البحر" الآخر

هناك العديد من الكائنات الأخرى في البحر، على الرغم من تسميتها بقناديل البحر، إلا أنها ليست قناديل بحر. أحد هذه الأنواع يشبه إلى حد كبير قنديل البحر.

تبدو Ctenophores وتتصرف مثل قناديل البحر، لكنها لا تزال غير "قناديل البحر الحقيقية" لأنها لا تملكها خلايا لاذعة. تسكن قناديل البحر البحار والمحيطات حول العالم. في أغلب الأحيان يعيشون فيها المناطق الساحلية، على الرغم من أنه من المعروف أيضًا أن الأنواع التي تعيش في أعماق البحار تنتج ضوءًا رائعًا بسبب التلألؤ البيولوجي.

الغموض التطوري

نظرا للتعقيد الهيكل التشريحيوالطريقة التي تصطاد بها هذه الكائنات البحرية، من الصعب أن نتخيل كيف يمكن للأشكال الانتقالية بين قناديل البحر غير القناديل وقناديل البحر الحديثة أن تبقى على قيد الحياة. تظهر قناديل البحر فجأة وبدون أشكال انتقالية في السجل الأحفوري.

جميع ميزات قنديل البحر مهمة للبقاء على قيد الحياة: الأكياس التي تساعدها على السباحة في الاتجاه الصحيح، والأعضاء الحسية التي تنبهها إلى اقتراب الحيوانات المفترسة أو الفريسة، والأكياس الخيطية اللاذعة. ولذلك فمن المنطقي تمامًا أن نستنتج أن أي شكل انتقالي يفتقر إلى هذه السمات المتطورة بالكامل سيؤدي بسرعة إلى انقراض النوع. تشير الأدلة إلى أن قناديل البحر كانت دائمًا قناديل البحر منذ أن خلقها الله في اليوم الخامس من أسبوع الخليقة (تكوين 1: 21).

تسبح قنديل البحر بسهولة عن طريق شد جرسها. كل انقباضة تطلق الماء من تحت الجرس، مما يجعل جسم قنديل البحر يتحرك في الاتجاه المعاكس. اتضح أنه نوع من المحرك النفاث، حيث يطفو قنديل البحر للأمام بدفعات قوية.

في جي بوجوروف.حياة البحر. م، إد. "الحرس الشاب" 1954.

بتعبير أدق البارومتر

عندما تهب الرياح بقوة فوق البحر، فإنها لا تزيل الرذاذ والرغوة من القمم فحسب، بل أيضًا... الموجات تحت الصوتية. يركضون بسرعة في كل الاتجاهات ويحذرون جميع سكان البحر الذين يسمعونهم من اقتراب العاصفة. ويسمعها قنديل البحر: تصطدم الموجات تحت الحمراء الصوتية بتردد 8 - 13 هرتز بحصى صغيرة تطفو في "أذن" قنديل البحر - وهي كرة صغيرة على ساق رفيعة. تحتك الحصى بالمستقبلات العصبية الموجودة في جدران "الكرة"، فيسمع قنديل البحر

هدير تهديد العاصفة تقترب. لقد تم بالفعل تصميم جهاز "أذن قنديل البحر" - ولا يقتصر تشابهه مع الجهاز الأصلي في الاسم فحسب: فهو يقلد بدقة عضو قنديل البحر الحساس للأشعة فوق الصوتية. يعمل الجهاز بدقة كبيرة: فهو يحذر من اقتراب العاصفة قبل 15 ساعة.

أنا أكيموشكين.أين؟ وكيف؟ م، "الفكر"، 1965.

من هو العدو ومن هو الصديق

أكبر قناديل البحر المعروفة، سيانيا. يمكن أن يصل قطره إلى 4 أمتار ويصل طول مخالبه إلى 30 مترًا. يعد هذا الوحش البرتقالي والأزرق أحد أكبر الحيوانات اللافقارية خطر حقيقيللسباحين في شمال المحيط الأطلسي.

تجد صغار العديد من الأسماك الحماية من الأعداء في مخالب قنديل البحر العملاق هذا. قنديل البحر لا يلمسه، لكنه يقتل تلك الحيوانات المفترسة التي، في خضم مطاردة اليرقات، تسبح بالقرب من مخالب قنديل البحر.

ك. ويلي.مادة الاحياء. م، إد. "العالم"، 1964.

فوانيس البحر

من بين التجويفات المعوية، مقارنة بالأنواع الأخرى من الكائنات متعددة الخلايا، فإن نسبة الأنواع المضيئة هي الأعلى. أحيانًا ما يكون قنديل البحر إكيوريا (قطره من 5 إلى 10 سم) متوافرًا بكثرة في موانئ ساحل المحيط الهادئ في الولايات المتحدة، لدرجة أن ضوءه يجعل الأمواج تبدو وكأنها مشتعلة ليلًا، وتلتصق الكرات النارية بشفرات المجاذيف. يوجد قنديل البحر هذا أيضًا قبالة ساحل المحيط الأطلسي للولايات المتحدة، حيث ينضم إليه قنديل بحر مضيء آخر، وهو السيانيا. وأشهرها وهج قنديل البحر السطحي ذو اللون الأصفر البرتقالي، والذي يتواجد في البحر المفتوح بالقرب من سطح المياه الاستوائية والمعتدلة البرودة في جميع المحيطات وفي البحر الأبيض المتوسط. إنها متوهجة السطح الخارجيمظلة ومخالب. يحدث التوهج فقط مع التهيج الخارجي. مثل هذا المهيج يمكن أن يكون ببساطة دفقة من الماء. لمسة خفيفة لقنديل البحر تسبب توهجًا في هذا المكان، وينتشر أكثر مع اشتداد التهيج. تستمر ومضات التوهج في قنديل البحر هذا لعدة دقائق. وينتشر قنديل البحر Charybdea المضيء، بمظلته الطويلة المكعبة، في المياه الساحلية الدافئة.

إن آي تاراسوف.ضوء البحر الحي. م، 1956.

الكومنولث في النضال والخيانة فيه عند تقسيم الغنائم

يحدث تطور قنديل البحر اللاطئ بطريقة فريدة جدًا. تزحف اليرقات المتكونة من البيض لمدة 2-4 أيام، وبعد ذلك تصبح بلا حراك وتستقر في مجموعات تصل إلى 20 قطعة. وفي الوقت نفسه، فإنهم قادرون على شل الحيوانات الكبيرة نسبيًا، وذلك باستخدام جميع كبسولاتهم اللاذعة. إحدى اليرقات التي تلتقطها معظمالإنتاج ينمو بسرعة، والباقي محكوم عليهم بالجوع، الذي يموتون منه. اليرقة المتنامية تؤدي إلى ذرية. وقبل أن يتحول إلى هاليليستوس بالغ، تنمو على جسمه يرقات جديدة على شكل براعم، تشبه تمامًا اليرقات التي تنشأ من البيض، والتي تبدأ نفس دورة الحياة.

وفقا للكتاب: إيه إي بريم.حياة الحيوان، المجلد الأول، أوتشبيدجيز، 1948.

ما جنسها؟

قنديل البحر البوصلة هو أحد قناديل البحر الخنثى القليلة. في الشباب، في الغالب، يمتلك الغدد التناسلية الذكور فقط، في وقت لاحق، يتم تشكيل كل من البيض والماشية، وأخيرا، في الحيوانات القديمة، يتم تشكيل البيض حصريا. ويتطور البيض في جسم الأم وينفصل عنها على شكل يرقات مغطاة بالأهداب.

وفقا للكتاب: إيه إي بريم.حياة الحيوان، المجلد الأول، م، أوتشبيدجيز، 1948.

يأكلون السمك، ولكن ليس هناك فم

يُحرم قنديل البحر الكورنيروم من فتحة فم حقيقية - بدلاً من ذلك توجد سلسلة من المنخفضات المطوية بشدة، مثل الممرات، يوجد في الجزء السفلي منها مسام صغيرة تؤدي عبر سلسلة من الأنابيب إلى التجويف المعدي الوعائي العام. حواف الممرات قادرة على التمدد بشكل كبير والتقاط فريسة كبيرة إلى حد ما، حتى الأسماك. يتم هضم الفريسة في هذه الممرات الخارجية، ولا تدخل سوى المنتجات الغذائية المذابة إلى تجويف المعدة والأوعية الدموية.

S. A. زيرنوف.الهيدروبيولوجيا العامة. م، إد. أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، 1949

قنديل البحر لديه عضلات. صحيح أنها مختلفة تمامًا عن العضلات البشرية. كيف يتم تنظيمها وكيف يستخدمها قنديل البحر في الحركة؟

قنديل البحر مخلوقات بسيطة إلى حد ما مقارنة بالبشر. وليس في أجسادهم الأوعية الدمويةوالقلب والرئتين ومعظم الأعضاء الأخرى. قنديل البحر له فم، غالبًا ما يقع على ساق ومحاط بمخالب (مرئية أدناه في الصورة). يؤدي الفم إلى الأمعاء المتفرعة. أ ب يايتكون معظم جسم قنديل البحر من مظلة. غالبًا ما تنمو المجسات أيضًا على حوافها.

في بعض النواحي الجهاز العصبيقناديل البحر فريدة من نوعها. قنديل البحر المدروس جيدًا يحتوي على aglanta ( اجلانثا ديجيتال) هناك نوعان من السباحة - العادي و"رد فعل الطيران". عند السباحة ببطء، تنقبض عضلات المظلة بشكل ضعيف، ومع كل انقباض يتحرك قنديل البحر بطول جسم واحد (حوالي 1 سم). أثناء "رد فعل الطيران" (على سبيل المثال، إذا قمت بقرص مجسات قنديل البحر)، تنقبض العضلات بقوة وبشكل متكرر، ومع كل انقباض للمظلة، يتحرك قنديل البحر للأمام بمقدار 4-5 أطوال جسم، ويمكن أن يغطي ما يقرب من نصف متر في ثانية. اتضح أن الإشارة إلى العضلات تنتقل في كلتا الحالتين على طول نفس العمليات العصبية الكبيرة (المحاور العصبية العملاقة)، ​​ولكن مع بسرعات مختلفة! ولم يتم حتى الآن اكتشاف قدرة نفس المحاور على إرسال الإشارات بسرعات مختلفة في أي حيوان آخر.

... ربما تسأل نفسك وأنت تنظر إلى كيفية تحرك قنديل البحر في الماء.

في الحقيقة …

...قنديل البحر لديه عضلات. صحيح أنها مختلفة تمامًا عن العضلات البشرية. كيف يتم تنظيمها وكيف يستخدمها قنديل البحر في الحركة؟

قنديل البحر مخلوقات بسيطة إلى حد ما مقارنة بالبشر. يفتقر جسمهم إلى الأوعية الدموية والقلب والرئتين ومعظم الأعضاء الأخرى. قنديل البحر له فم، غالبًا ما يقع على ساق ومحاط بمخالب (مرئية أدناه في الصورة). يؤدي الفم إلى الأمعاء المتفرعة. ومعظم جسم قنديل البحر عبارة عن مظلة. غالبًا ما تنمو المجسات أيضًا على حوافها.

قد تتقلص المظلة. عندما يقبض قنديل البحر على المظلة، يتحرر الماء من تحتها. يحدث الارتداد، مما يدفع قنديل البحر في الاتجاه المعاكس. في كثير من الأحيان تسمى هذه الحركة رد الفعل (على الرغم من أن هذا ليس دقيقا تماما، إلا أن مبدأ الحركة مشابه).

تتكون مظلة قنديل البحر من مادة هلامية مرنة. يحتوي على الكثير من الماء، ولكنه يحتوي أيضًا على ألياف قوية مصنوعة من بروتينات خاصة. الأسطح العلوية والسفلية للمظلة مغطاة بالخلايا. إنهم يشكلون غلاف قنديل البحر - "جلده". لكنها مختلفة عن خلايا بشرتنا. أولاً، تقع في طبقة واحدة فقط (لدينا عدة عشرات من طبقات الخلايا في الطبقة الخارجية من الجلد). ثانياً، جميعهم على قيد الحياة (لدينا خلايا ميتة على سطح بشرتنا). ثالثًا، عادةً ما تحتوي الخلايا الغشائية لقنديل البحر على عمليات عضلية؛ لهذا السبب يطلق عليهم اسم العضلات الجلدية. تم تطوير هذه العمليات بشكل جيد بشكل خاص في الخلايا الموجودة على السطح السفلي للمظلة. تمتد عمليات العضلات على طول حواف المظلة وتشكل عضلات قنديل البحر الدائرية (بعض قناديل البحر لها أيضًا عضلات شعاعية تقع مثل المتحدث في المظلة). وعندما تنقبض العضلات الدائرية، تنقبض المظلة ويخرج الماء من تحتها.

غالبًا ما يُكتب أن قناديل البحر ليس لديها عضلات حقيقية. لكن تبين أن الأمر لم يكن كذلك. تحتوي العديد من قناديل البحر على طبقة ثانية تحت طبقة خلايا الجلد العضلية الموجودة على الجانب السفلي من المظلة - وهي خلايا حقيقية. خلايا العضلات(انظر الصورة).

لدى البشر نوعان رئيسيان من العضلات - الملساء والمخططة. العضلات الملساءتتكون من خلايا عادية ذات نواة واحدة. أنها توفر تقلص جدران الأمعاء والمعدة ، مثانةوالأوعية الدموية والأعضاء الأخرى. تتكون العضلات المخططة (الهيكل العظمي) عند البشر من خلايا ضخمة متعددة النوى. أنها توفر حركة الذراعين والساقين (وكذلك اللسان و الأحبال الصوتية، عندما نتحدث). تتميز العضلات المخططة بخطوط مميزة وتنقبض بشكل أسرع من العضلات الملساء. اتضح أن الحركة في معظم قناديل البحر يتم ضمانها أيضًا عن طريق العضلات المخططة. فقط خلاياهم صغيرة وحيدة النواة.

عند البشر، ترتبط العضلات المخططة بعظام الهيكل العظمي وتنقل القوى إليها أثناء الانقباض. وفي قناديل البحر، ترتبط العضلات بالمادة الجيلاتينية الموجودة في المظلة. إذا ثني الشخص ذراعه، فعندما تسترخي العضلة ذات الرأسين، فإنها تمتد بسبب عمل الجاذبية أو بسبب تقلص عضلة أخرى - الباسطة. لا تحتوي قناديل البحر على "عضلات باسطّة مظلة". وبعد استرخاء العضلات، تعود المظلة إلى وضعها الأصلي بسبب مرونتها.

ولكن من أجل السباحة، لا يكفي أن يكون لديك عضلات. نحتاج أيضًا إلى خلايا عصبية تعطي العضلات الأمر بالانقباض. يُعتقد غالبًا أن الجهاز العصبي لقنديل البحر عبارة عن شبكة عصبية بسيطة من الخلايا الفردية. لكن هذا خطأ أيضاً. تحتوي قناديل البحر على أعضاء حسية معقدة (العيون وأعضاء التوازن) ومجموعات من الخلايا العصبية - العقد العصبية. يمكنك حتى القول أن لديهم عقلًا. إلا أنه ليس مثل دماغ معظم الحيوانات الموجود في الرأس. قنديل البحر ليس له رأس، ودماغه عبارة عن حلقة عصبية العقد العصبيةعلى حافة المظلة. وتمتد عمليات الخلايا العصبية من هذه الحلقة، لتعطي الأوامر للعضلات. من بين خلايا الحلقة العصبية توجد خلايا مذهلة - أجهزة تنظيم ضربات القلب. تظهر فيها إشارة كهربائية على فترات معينة ( نبض العصب) دون أي تأثير خارجي. ثم تنتشر هذه الإشارة حول الحلقة، وتنتقل إلى العضلات، فيقوم قنديل البحر بقبض المظلة. إذا تمت إزالة هذه الخلايا أو تدميرها، فإن المظلة سوف تتوقف عن الانكماش. البشر لديهم خلايا مماثلة في قلوبهم.

في بعض النواحي، يكون الجهاز العصبي لقنديل البحر فريدًا من نوعه. لدى قنديل البحر Aglantha Digitale المدروس جيدًا نوعين من السباحة - رد فعل عادي و"رد فعل طيران". عند السباحة ببطء، تنقبض عضلات المظلة بشكل ضعيف، ومع كل انقباض يتحرك قنديل البحر بطول جسم واحد (حوالي 1 سم). أثناء "رد فعل الطيران" (على سبيل المثال، إذا قمت بقرص مجسات قنديل البحر)، تنقبض العضلات بقوة وبشكل متكرر، ومع كل انقباض للمظلة، يتحرك قنديل البحر للأمام بمقدار 4-5 أطوال جسم، ويمكن أن يغطي ما يقرب من نصف متر في ثانية. اتضح أن الإشارة إلى العضلات تنتقل في كلتا الحالتين على طول نفس العمليات العصبية الكبيرة (المحاور العصبية العملاقة)، ​​ولكن بسرعات مختلفة! ولم يتم حتى الآن اكتشاف قدرة نفس المحاور على إرسال الإشارات بسرعات مختلفة في أي حيوان آخر.


مصادر
https://elementy.ru/email/5021739/Pochemu_meduza_dvizhetsya_Ved_u_nee_net_myshts
سيرجي جلاجوليف

هذه نسخة من المقال الموجود في ;

منطق الطبيعة هو المنطق الأكثر سهولة والأكثر فائدة للأطفال.

كونستانتين ديميترييفيتش أوشينسكي(1823.03.03-1871.03.03) - مدرس روسي، مؤسس علم أصول التدريس العلمي في روسيا.

الفيزياء الحيوية: الحركة النفاثة في الطبيعة الحية

أدعو قراء الصفحات الخضراء للنظر فيها عالم الفيزياء الحيوية الرائعوالتعرف على الرئيسي مبادئ الدفع النفاث في الحياة البرية. اليوم في البرنامج: قنديل البحر في الزاوية- أكبر قناديل البحر في البحر الأسود، المحارات الصدفيةمغامر يرقة اليعسوب الروك، مدهش الحبار بمحركه النفاث الذي لا مثيل لهوالرسوم التوضيحية الرائعة التي يؤديها عالم الأحياء السوفيتي و فنان الحيوان كونداكوفنيكولاي نيكولايفيتش.

يتحرك عدد من الحيوانات في الطبيعة باستخدام مبدأ الدفع النفاث، مثلاً قنديل البحر، الأسقلوب، يرقات اليعسوب، الحبار، الأخطبوط، الحبار... فلنتعرف على بعضها بشكل أفضل ;-)

الطريقة النفاثة لحركة قنديل البحر

قنديل البحر هو أحد أقدم الحيوانات المفترسة وأكثرها عددًا على كوكبنا!يتكون جسم قنديل البحر من 98% من الماء ويتكون إلى حد كبير من الماء النسيج الضامmesogleaتعمل مثل الهيكل العظمي. أساس mesoglea هو بروتين الكولاجين. يتكون جسم قنديل البحر الجيلاتيني والشفاف على شكل جرس أو مظلة (يبلغ قطره بضعة ملليمترات) ما يصل إلى 2.5 م). تتحرك معظم قناديل البحر بطريقة تفاعلية، دفع الماء خارج تجويف المظلة.


قنديل البحر كورنيراتا(Rhizostomae)، رتبة من الحيوانات التجاويفية من طائفة الزراقيات. قناديل البحر ( يصل إلى 65 سمفي القطر) تفتقر إلى مخالب هامشية. حواف الفم ممدودة إلى فصوص فموية ذات طيات عديدة تنمو معًا لتشكل العديد من فتحات الفم الثانوية. لمس شفرات الفم قد يسبب حروقًا مؤلمةالناجمة عن عمل الخلايا اللاذعة. حوالي 80 نوعا. وهم يعيشون بشكل رئيسي في المناطق الاستوائية، وفي كثير من الأحيان في البحار المعتدلة. في روسيا - نوعان: ريزوستوما رئويةشائع في الأسود و بحار آزوف, روبيليما أساموشيوجدت في بحر اليابان.

الهروب النفاث من الاسكالوب

الاسكالوب المحار، عادةً ما يرقدون بهدوء في القاع عندما يقترب منهم عدوهم الرئيسي - حيوان مفترس بطيء بشكل مبهج ولكنه ماكر للغاية - نجم البحر- يضغطون بشدة على أبواب حوضهم، ويدفعون الماء بقوة للخروج منه. وهكذا باستخدام مبدأ الدفع النفاث، يخرجون، ويستمرون في فتح وإغلاق الصدفة، ويمكنهم السباحة لمسافة كبيرة. إذا لم يكن لدى الإسكالوب الوقت الكافي للهروب به لسبب ما رحلة نفاثة، يلف نجم البحر ذراعيه حوله، ويفتح الصدفة ويأكلها...


إكليل(البكتين)، جنس من اللافقاريات البحرية من رتبة الرخويات ذات الصدفتين (Bivalvia). يتم تقريب صدفة الإسكالوب بحافة مفصلية مستقيمة. سطحه مغطى بأضلاع شعاعية متباعدة من الأعلى. يتم إغلاق الصمامات الصدفية بواسطة عضلة واحدة قوية. البكتين مكسيموس، Flexopecten glaber يعيش في البحر الأسود؛ في بحار اليابان وأوخوتسك – Mizuhopecten Yessoensis ( ما يصل إلى 17 سمفي القطر).

مضخة نفاثة يرقة اليعسوب الروك

طبع يرقات اليعسوب الروك، أو اشني(Aeshna sp.) ليست أقل افتراسًا من أقاربها المجنحين. تعيش لمدة عامين وأحيانًا أربع سنوات في المملكة تحت الماء، وتزحف على طول القاع الصخري، وتتعقب سكان الأحياء المائية الصغيرة، وتضمن بسعادة الضفادع الصغيرة الكبيرة الحجم والقلي في نظامها الغذائي. في لحظات الخطر، تنطلق يرقة اليعسوب الهزاز وتسبح للأمام مع الهزات، مدفوعة بعمل رائع مضخة نفاثة. إدخال الماء إلى المعى المؤخر، ثم رميها بشكل حاد، تقفز اليرقة إلى الأمام، مدفوعة بقوة الارتداد. وهكذا باستخدام مبدأ الدفع النفاث، يرقة اليعسوب الهزاز ذات الهزات والهزات الواثقة تختبئ من التهديد الذي يلاحقها.

النبضات التفاعلية للطريق السريع العصبي للحبار

في جميع الحالات المذكورة أعلاه (مبادئ الدفع النفاث لقناديل البحر والاسكالوب ويرقات اليعسوب الهزاز) يتم فصل الصدمات والهزات عن بعضها البعض بفترات زمنية كبيرة، وبالتالي لا يتم تحقيق سرعة عالية في الحركة. لزيادة سرعة الحركة، بمعنى آخر، عدد النبضات التفاعلية لكل وحدة زمنية، ضروري زيادة التوصيل العصبيالتي تحفز انقباض العضلات، خدمة محرك نفاث حي. مثل هذه الموصلية الكبيرة ممكنة مع قطر عصبي كبير.

ومن المعروف أن الحبار هو الأكبر في مملكة الحيوان الألياف العصبية . في المتوسط، يصل قطرها إلى 1 ملم - أي أكبر بـ 50 مرة من قطر معظم الثدييات - وتقوم بالإثارة بسرعة 25 م/ث. والحبار ثلاثة أمتار dosidicus(تعيش قبالة سواحل تشيلي) سمك الأعصاب كبير بشكل خيالي - 18 ملم. الأعصاب سميكة مثل الحبال! تندفع إشارات الدماغ - التي تثير الانقباضات - على طول "الطريق السريع" العصبي للحبار بسرعة السيارة - 90 كم/ساعة.

بفضل الحبار، تقدمت الأبحاث في الوظائف الحيوية للأعصاب بسرعة في بداية القرن العشرين. "و من يعلم"، يكتب عالم الطبيعة البريطاني فرانك لين، ربما يوجد الآن أشخاص مدينون للحبار لأن نظامهم العصبي في حالة طبيعية..."

يتم أيضًا تفسير سرعة الحبار وقدرته على المناورة من خلال كونه ممتازًا الأشكال الهيدروديناميكيةجسم الحيوان لماذا الحبار ويلقب بـ "الطوربيد الحي".

حبار(Teuthoidea)، رتبة فرعية من رأسيات الأرجل من رتبة عشاري الأرجل. الحجم عادة 0.25-0.5 م، ولكن بعض الأنواع كذلك أكبر الحيوانات اللافقارية(الحبار من جنس Architeuthis يصل 18 م، بما في ذلك طول مخالب).
جسم الحبار ممدود، مدبب من الخلف، على شكل طوربيد، مما يحدد سرعة حركتها العالية كما هو الحال في الماء ( تصل إلى 70 كم/ساعة) وفي الهواء (يمكن للحبار القفز من الماء إلى ارتفاع ما يصل إلى 7 م).

محرك الحبار النفاث

الدفع النفاث، الذي يستخدم الآن في الطوربيدات والطائرات والصواريخ والقذائف الفضائية، هو أيضًا من سمات رأسيات الأرجل - الأخطبوطات والحبار والحبار. الأكثر أهمية للفنيين والفيزيائيين الحيويين هو محرك الحبار النفاث. لاحظ كم هو سهل، مع ماذا الحد الأدنى من التكلفةطبيعة المادة حلت هذه المهمة المعقدة والتي لا تزال غير مسبوقة؛-)


في جوهر الأمر، يمتلك الحبار محركين مختلفين تمامًا ( أرز. 1 أ). عند التحرك ببطء، تستخدم زعنفة كبيرة على شكل ماسة، والتي تنحني بشكل دوري على شكل موجة جارية على طول جسم الجسم. يستخدم الحبار محركًا نفاثًا ليطلق نفسه بسرعة.. أساس هذا المحرك هو الوشاح - عضلة. وهي تحيط بجسم الرخويات من جميع الجهات، وتشكل ما يقرب من نصف حجم جسمها، وتشكل نوعا من الخزان - تجويف الوشاح - "غرفة الاحتراق" لصاروخ حي، حيث يتم امتصاص الماء بشكل دوري. يحتوي تجويف الوشاح على خياشيم و اعضاء داخليةحبار ( أرز. 1 ب).

بطريقة السباحة النفاثةيمتص الحيوان الماء من خلال فجوة عباءة مفتوحة واسعة إلى تجويف الوشاح من الطبقة الحدودية. يتم "تثبيت" فجوة الوشاح بإحكام باستخدام "أزرار أكمام" خاصة بعد امتلاء "غرفة الاحتراق" للمحرك الحي بمياه البحر. تقع فجوة الوشاح بالقرب من منتصف جسم الحبار، حيث تكون أكثر سمكًا. يتم إنشاء القوة التي تسبب حركة الحيوان عن طريق رمي تيار من الماء عبر قمع ضيق يقع على سطح بطن الحبار. هذا القمع، أو السيفون، هو "فوهة" محرك نفاث حي.

تم تجهيز "فوهة" المحرك بصمام خاصويمكن للعضلات أن تقلبه. عن طريق تغيير زاوية تركيب فوهة القمع ( أرز. 1 ج)، يسبح الحبار بشكل متساوٍ، للأمام والخلف (إذا سبح للخلف، يمتد القمع على طول الجسم، ويتم ضغط الصمام على جداره ولا يتداخل مع تيار الماء المتدفق من تجويف الوشاح؛ عندما يحتاج الحبار إلى التحرك للأمام، وتمتد النهاية الحرة للقمع إلى حد ما وتنحني في المستوى الرأسي، وينهار مخرجه ويأخذ الصمام وضعًا منحنيًا). الصدمات النفاثة وامتصاص الماء في تجويف الوشاح يتبعان الواحدة تلو الأخرى بسرعة بعيدة المنال، ويندفع الحبار مثل صاروخ في زرقة المحيط.

الحبار ومحركه النفاث - الشكل 1


1أ) الحبار – طوربيد حي؛ 1ب) محرك الحبار النفاث؛ 1ج) موضع الفوهة وصمامها عندما يتحرك الحبار ذهابًا وإيابًا.

يقضي الحيوان جزءًا من الثانية في إدخال الماء ودفعه للخارج. من خلال امتصاص الماء في تجويف الوشاح في الجزء الخلفي من الجسم خلال فترات الحركات البطيئة بسبب القصور الذاتي، يقوم الحبار بعملية شفط الطبقة الحدودية، وبالتالي منع التدفق من التوقف أثناء نظام التدفق غير المستقر. من خلال زيادة أجزاء المياه المقذوفة وزيادة تقلص الوشاح، يزيد الحبار من سرعة حركته بسهولة.

المحرك النفاث الحبار اقتصادي للغاية، والتي بفضلها يمكنه الوصول إلى السرعة 70 كم/ساعة; يعتقد بعض الباحثين أنه حتى 150 كم/ساعة!

لقد أنشأ المهندسون بالفعل محرك مشابه لمحرك الحبار النفاث: هذا مدفع المياهتعمل باستخدام محرك بنزين أو ديزل تقليدي. لماذا محرك الحبار النفاثلا يزال يجذب انتباه المهندسين وهو موضوع بحث دقيق من قبل علماء الفيزياء الحيوية؟ للعمل تحت الماء، من المناسب أن يكون لديك جهاز يعمل دون الوصول الهواء الجوي. يهدف البحث الإبداعي للمهندسين إلى إنشاء تصميم محرك هيدروجيت، مشابه طائره نفاثه

بناءً على مواد من كتب رائعة:
"الفيزياء الحيوية في دروس الفيزياء"سيسيليا بونيموفنا كاتز,
و "رئيسات البحر"ايجور ايفانوفيتش أكيموشكينا


كونداكوف نيكولاي نيكولاييفيتش (1908–1999) – عالم الأحياء السوفيتي، فنان الحيوان، مرشح العلوم البيولوجية. كانت مساهمته الرئيسية في العلوم البيولوجية هي رسوماته لمختلف ممثلي الحيوانات. وقد أدرجت هذه الرسوم التوضيحية في العديد من المنشورات، مثل كبير الموسوعة السوفيتية، الكتاب الأحمر لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، في أطالس الحيوانات والوسائل التعليمية.

أكيموشكين إيجور إيفانوفيتش (01.05.1929–01.01.1993) – عالم أحياء سوفيتي، كاتب ومروج لعلم الأحياء، مؤلف كتب العلوم الشعبية عن الحياة الحيوانية. حائز على جائزة "المعرفة" من جمعية عموم الاتحاد. عضو اتحاد كتاب اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. أشهر منشورات إيغور أكيموشكين هو كتاب مكون من ستة مجلدات "عالم الحيوان".

المواد الواردة في هذه المقالة ستكون مفيدة للتطبيق ليس فقط في دروس الفيزياءو مادة الاحياء، ولكن أيضًا في الأنشطة اللامنهجية.
المواد البيوفيزيائيةإنه مفيد للغاية لتعبئة انتباه الطلاب، لتحويل الصياغات المجردة إلى شيء ملموس وقريب، مما يؤثر ليس فقط على المجال الفكري، ولكن أيضا المجال العاطفي.

الأدب:
§ كاتز ت.ب. الفيزياء الحيوية في دروس الفيزياء

§ § أكيموشكين الأول. رئيسيات البحر
موسكو: دار ميسل للنشر، 1974
§ تاراسوف إل في. الفيزياء في الطبيعة
موسكو: دار النشر بروسفيشتشيني، 1988

قنديل البحر لديه عضلات. صحيح أنها مختلفة تمامًا عن العضلات البشرية. كيف يتم تنظيمها وكيف يستخدمها قنديل البحر في الحركة؟

قنديل البحر مخلوقات بسيطة إلى حد ما مقارنة بالبشر. يفتقر جسمهم إلى الأوعية الدموية والقلب والرئتين ومعظم الأعضاء الأخرى. قنديل البحر له فم، غالبًا ما يقع على ساق ومحاط بمخالب (مرئية أدناه في الصورة). يؤدي الفم إلى الأمعاء المتفرعة. ومعظم جسم قنديل البحر عبارة عن مظلة. غالبًا ما تنمو المجسات أيضًا على حوافها.

قد تتقلص المظلة. عندما يقبض قنديل البحر على المظلة، يتحرر الماء من تحتها. يحدث الارتداد، مما يدفع قنديل البحر في الاتجاه المعاكس. في كثير من الأحيان تسمى هذه الحركة رد الفعل (على الرغم من أن هذا ليس دقيقا تماما، إلا أن مبدأ الحركة مشابه).

تتكون مظلة قنديل البحر من مادة هلامية مرنة. يحتوي على الكثير من الماء، ولكنه يحتوي أيضًا على ألياف قوية مصنوعة من بروتينات خاصة. الأسطح العلوية والسفلية للمظلة مغطاة بالخلايا. إنهم يشكلون غلاف قنديل البحر - "جلده". لكنها مختلفة عن خلايا بشرتنا. أولاً، تقع في طبقة واحدة فقط (لدينا عدة عشرات من طبقات الخلايا في الطبقة الخارجية من الجلد). ثانياً، جميعهم على قيد الحياة (لدينا خلايا ميتة على سطح بشرتنا). ثالثًا، عادةً ما تحتوي الخلايا الغشائية لقنديل البحر على عمليات عضلية؛ لهذا السبب يطلق عليهم اسم العضلات الجلدية. تم تطوير هذه العمليات بشكل جيد بشكل خاص في الخلايا الموجودة على السطح السفلي للمظلة. تمتد عمليات العضلات على طول حواف المظلة وتشكل عضلات قنديل البحر الدائرية (بعض قناديل البحر لها أيضًا عضلات شعاعية تقع مثل المتحدث في المظلة). وعندما تنقبض العضلات الدائرية، تنقبض المظلة ويخرج الماء من تحتها.

غالبًا ما يُكتب أن قناديل البحر ليس لديها عضلات حقيقية. لكن تبين أن الأمر لم يكن كذلك. في العديد من قناديل البحر، تحت طبقة خلايا العضلات الجلدية على الجانب السفلي من المظلة، توجد طبقة ثانية - خلايا عضلية حقيقية (انظر الشكل).

ترتيب العضلات في مظلة بعض قناديل البحر المائية. يُظهر اللون الأخضر خلايا عضلات الجلد بسلاسة ألياف عضليةخلايا العضلات الحمراء المخططة

لدى البشر نوعان رئيسيان من العضلات - الملساء والمخططة. تتكون العضلات الملساء من خلايا عادية ذات نواة واحدة. أنها تضمن تقلص جدران الأمعاء والمعدة والمثانة والأوعية الدموية والأعضاء الأخرى. تتكون العضلات المخططة (الهيكل العظمي) عند البشر من خلايا ضخمة متعددة النوى. إنهم مسؤولون عن حركة أذرعنا وأرجلنا (وكذلك لساننا وأحبالنا الصوتية عندما نتحدث). تتميز العضلات المخططة بخطوط مميزة وتنقبض بشكل أسرع من العضلات الملساء. اتضح أن الحركة في معظم قناديل البحر يتم ضمانها أيضًا عن طريق العضلات المخططة. فقط خلاياهم صغيرة وحيدة النواة.

عند البشر، ترتبط العضلات المخططة بعظام الهيكل العظمي وتنقل القوى إليها أثناء الانقباض. وفي قناديل البحر، ترتبط العضلات بالمادة الجيلاتينية الموجودة في المظلة. إذا ثني الشخص ذراعه، فعندما تسترخي العضلة ذات الرأسين، فإنها تمتد بسبب عمل الجاذبية أو بسبب تقلص عضلة أخرى - الباسطة. لا تحتوي قناديل البحر على "عضلات باسطّة مظلة". وبعد استرخاء العضلات، تعود المظلة إلى وضعها الأصلي بسبب مرونتها.

ولكن من أجل السباحة، لا يكفي أن يكون لديك عضلات. نحتاج أيضًا إلى خلايا عصبية تعطي العضلات الأمر بالانقباض. يُعتقد غالبًا أن الجهاز العصبي لقنديل البحر عبارة عن شبكة عصبية بسيطة من الخلايا الفردية. لكن هذا خطأ أيضاً. تحتوي قناديل البحر على أعضاء حسية معقدة (العيون وأعضاء التوازن) ومجموعات من الخلايا العصبية - العقد العصبية. يمكنك حتى القول أن لديهم عقلًا. إلا أنه ليس مثل دماغ معظم الحيوانات الموجود في الرأس. قنديل البحر ليس له رأس، ودماغه عبارة عن حلقة عصبية بها عقد عصبية على حافة المظلة. وتمتد عمليات الخلايا العصبية من هذه الحلقة، لتعطي الأوامر للعضلات. من بين خلايا الحلقة العصبية توجد خلايا مذهلة - أجهزة تنظيم ضربات القلب. وتظهر فيهم إشارة كهربائية (نبضة عصبية) على فترات معينة دون أي تأثير خارجي. ثم تنتشر هذه الإشارة حول الحلقة، وتنتقل إلى العضلات، فيقوم قنديل البحر بقبض المظلة. إذا تمت إزالة هذه الخلايا أو تدميرها، فإن المظلة سوف تتوقف عن الانكماش. البشر لديهم خلايا مماثلة في قلوبهم.

في بعض النواحي، يكون الجهاز العصبي لقنديل البحر فريدًا من نوعه. قنديل البحر المدروس جيدًا يحتوي على aglanta ( اجلانثا ديجيتال) هناك نوعان من السباحة - العادي و"رد فعل الطيران". عند السباحة ببطء، تنقبض عضلات المظلة بشكل ضعيف، ومع كل انقباض يتحرك قنديل البحر بطول جسم واحد (حوالي 1 سم). أثناء "رد فعل الطيران" (على سبيل المثال، إذا قمت بقرص مجسات قنديل البحر)، تنقبض العضلات بقوة وبشكل متكرر، ومع كل انقباض للمظلة، يتحرك قنديل البحر للأمام بمقدار 4-5 أطوال جسم، ويمكن أن يغطي ما يقرب من نصف متر في ثانية. اتضح أن الإشارة إلى العضلات تنتقل في كلتا الحالتين على طول نفس العمليات العصبية الكبيرة (المحاور العصبية العملاقة)، ​​ولكن بسرعات مختلفة! ولم يتم حتى الآن اكتشاف قدرة نفس المحاور على إرسال الإشارات بسرعات مختلفة في أي حيوان آخر.

باولا ويستون

ليس لديها قلب أو عظام أو عيون أو دماغ. يتكون الماء بنسبة 95% منه، لكنه يظل أكثر الحيوانات المفترسة البحرية نشاطًا.

هذا المخلوق غير العادي هو قنديل البحر، وهو حيوان لا فقاري ينتمي إلى شعبة Coelenterata (نفس الشعبة التي تنتمي إليها الشعاب المرجانية).

يتكون جسم قنديل البحر من جرس يشبه الهلام ومخالب وأجزاء فم تستخدم لأكل الفريسة. حصلت ميدوسا على اسمها بسبب تشابهها مع الأسطورة جورجون ميدوسا، التي كان لها ثعابين تخرج من رأسها بدلاً من الشعر.

يوجد أكثر من 200 نوع من قناديل البحر (فئة قناديل البحر المربعة) بأحجام مختلفة: من قنديل البحر الكاريبي الصغير إلى سيانيد القطب الشمالي، الذي يصل قطر جرسه إلى 2.5 متر، ويبلغ طول مخالبه حوالي 60 مترًا (مرتين أطول من قنديل البحر) الحوت الأزرق)، ويبلغ وزنه أكثر من 250 كجم.

كيف تتحرك قناديل البحر؟

تسبح بعض قناديل البحر باستخدام الدفع النفاث، بينما يلتصق البعض الآخر بأشياء أخرى، مثل الأعشاب البحرية. على الرغم من استخدام الدفع النفاث، لا تزال قناديل البحر لا تسبح بشكل جيد بما يكفي للتغلب على قوة الأمواج والتيارات.

تتم الحركة النفاثة لقنديل البحر بسبب وجود عضلات إكليلية تبطن الجزء السفلي من جرسه. وعندما تقوم هذه العضلات بدفع الماء إلى خارج الجرس، يحدث ارتداد، مما يدفع الجسم في الاتجاه المعاكس.

قنديل البحر ليس له دماغ أو عيون، لذلك فهو يعتمد بشكل كامل على الخلايا العصبية لمساعدته على الحركة والاستجابة للطعام والخطر. تخبر أعضاء الحواس قنديل البحر في أي اتجاه يتحرك، كما تحدد أيضًا مصدر الضوء.

بمساعدة الأكياس الخاصة الموجودة على حافة الجرس، يتوازن قنديل البحر بشكل مثالي في الماء. عندما يتدحرج جسم قنديل البحر على جانبه، تتسبب الأكياس في تقلص النهايات العصبية للعضلات، ويستقيم جسم قنديل البحر.

الصيادون

على الرغم من مظهرها غير الضار، فإن قنديل البحر صيادون رائعون. إنهم يلسعون ويقتلون ضحاياهم بخلايا لاذعة خاصة، وهي الأكياس الخيطية. يوجد داخل كل خلية حربة صغيرة. نتيجة اللمس أو الحركة، فإنه يستقيم ويطلق النار على الفريسة، ويحقن السم فيها. تعتمد درجة سمية هذا السم على نوع قنديل البحر. ردود الفعل على السم يمكن أن تكون مختلفة أيضًا: من طفح جلدي صغير إلى الموت.

قنديل البحر لا يصطاد الناس. إنهم يفضلون أن يتغذىوا على الكائنات المجهرية والأسماك وقناديل البحر الأخرى. لا يمكن أن يتعرض الناس للأذى عن طريق الخطأ إلا عندما تدخل قناديل البحر إلى المنطقة الساحلية.

يمكن أن يكون قنديل البحر الذي يسبح في البحر مفترسًا وفريسة. نظرًا لشفافيته، فهو مموه تمامًا وغير مرئي تقريبًا في الماء. وهذا أمر مهم لأنه، على الرغم من حركة الطائرات النفاثة، فإن هذه الكائنات تكون تحت رحمة التيار تماما، وفي البحر المفتوح، كما نعلم، لا يوجد مكان للاختباء.

دورة الحياة

إن بداية دورة حياة قنديل البحر مشابهة جدًا للبداية، وإن لم تكن كاملة. تسبح اليرقات في الماء حتى تجد سطحًا صلبًا (صخرة أو صدفة) وتلتصق به. تنمو اليرقات الملتصقة وتتطور إلى بوليبات، والتي تشبه في هذه المرحلة شقائق النعمان البحرية.

ثم تبدأ الأخاديد الأفقية بالتشكل في البوليبات. إنهم يتعمقون أكثر حتى يصبح الورم عبارة عن كومة من الأورام الحميدة الفردية التي تشبه الفطيرة. تنفصل هذه الزوائد اللحمية المسطحة عن المكدس واحدًا تلو الآخر وتطفو بعيدًا. من هذه النقطة فصاعدًا، يبدو الورم المنفصل مثل قنديل البحر البالغ.

قنديل البحر لها دورة حياة قصيرة. الأنواع الأكثر عنادًا تعيش لمدة تصل إلى 6 أشهر. تموت هذه المخلوقات عادة في مياه البحر أو تصبح فريسة للحيوانات المفترسة الأخرى. تعتبر أسماك الشمس والسلاحف الجلدية الظهر من أخطر الحيوانات المفترسة التي تتغذى على قناديل البحر (لا يعرف الباحثون كيف يمكن للسلاحف والأسماك أن تأكل قناديل البحر مع الأكياس الخيطية السامة دون أن تؤذي نفسها).

على الرغم من هشاشتها المذهلة، فإن قناديل البحر معقدة للغاية. يتم تنفس هذه التجاويف المعوية من خلال كامل سطح الجسم. وهي قادرة على امتصاص الأكسجين وإطلاق ثاني أكسيد الكربون.

"قنديل البحر" الآخر

هناك العديد من الكائنات الأخرى في البحر، على الرغم من تسميتها بقناديل البحر، إلا أنها ليست قناديل بحر. أحد هذه الأنواع يشبه إلى حد كبير قنديل البحر.

تبدو Ctenophores وتتصرف مثل قناديل البحر، ولكنها ليست "قنديل بحر حقيقي" لأنها لا تحتوي على خلايا لاذعة. تسكن قناديل البحر البحار والمحيطات حول العالم. غالبًا ما يعيشون في المناطق الساحلية، على الرغم من أنه من المعروف أيضًا أن الأنواع التي تعيش في أعماق البحار تنتج ضوءًا رائعًا بسبب التلألؤ البيولوجي.

الغموض التطوري

ونظرًا لتعقيد البنية التشريحية وطريقة الصيد لهذه الكائنات البحرية، فمن الصعب تخيل كيف يمكن للأشكال الانتقالية بين قناديل البحر غير القناديل والقناديل الحديثة البقاء على قيد الحياة. تظهر قناديل البحر فجأة وبدون أشكال انتقالية في السجل الأحفوري.

جميع ميزات قنديل البحر مهمة للبقاء على قيد الحياة: الأكياس التي تساعدها على السباحة في الاتجاه الصحيح، والأعضاء الحسية التي تنبهها إلى اقتراب الحيوانات المفترسة أو الفريسة، والأكياس الخيطية اللاذعة. ولذلك فمن المنطقي تمامًا أن نستنتج أن أي شكل انتقالي يفتقر إلى هذه السمات المتطورة بالكامل سيؤدي بسرعة إلى انقراض النوع. تشير الأدلة إلى أن قناديل البحر كانت دائمًا قناديل البحر منذ أن خلقها الله في اليوم الخامس من أسبوع الخليقة (تكوين 1: 21).

كيف تتحرك قناديل البحر قنديل البحر مخلوق مثير للاهتمام وغير عادي يجذب انتباه العلماء باستمرار. ولكن ما هو سر هذا المخلوق المائي؟ يتكون جسم قنديل البحر من الماء بنسبة خمسة وتسعين بالمائة تقريبًا. تختلف أحجام قنديل البحر تمامًا: فبعضها لا يصل قطره إلى سنتيمتر واحد، والبعض الآخر يتجاوز قطره مترين.

كيف تتحرك قناديل البحر - الجهاز الحركي :

تتحرك معظم أنواع قناديل البحر عن طريق الانقباض، وهو إيقاعي، واسترخاء جسمها الذي يكون على شكل قبة. مثل هذه الحركات تذكرنا إلى حد ما بفتح وإغلاق المظلة.

اكتشف العلماء أن بعض أنواع قناديل البحر تتحرك بطرق غير عادية، رغم أنها لا تستطيع السباحة بسرعة. كل انقباض لجسم قنديل البحر يخلق حلقة دوامية، تشبه حلقة الدخان. يبدو أن سكان المياه هؤلاء يدفعونه بعيدًا. بمساعدة قوة الارتداد للحلقات المشكلة، رد فعل عنيففبفضلها يستطيع قنديل البحر تحريك جسمه للأمام.

تشبه آلية الحركة هذه آلية المحرك النفاث. والفرق الوحيد هو أن الحركة لا تحدث بسبب الجر المستمر، ولكن نتيجة للدفعة التي تولدها الطاقة. قالت إحدى المجلات الشهيرة إن الإجراءات التي تخلق حلقات دوامة ليس من السهل وصفها باستخدام الرياضيات.

قنديل البحر العملاق

يدرس العديد من العلماء حركات قناديل البحر من أجل استخدام مثالهم لإنشاء أجهزة مائية أكثر كفاءة. ومنذ وقت ليس ببعيد، اخترع أحدهم غواصة تتحرك مثل قنديل البحر وتستهلك طاقة أقل بنسبة ثلاثين بالمائة من السفن المروحية التقليدية. طول القارب 1.2 متر.

بالنسبة لأطباء القلب، فإن دراسة كيفية تحرك قناديل البحر لها أهمية خاصة لأن حركة الدم في بطين القلب، الموجود على اليسار، تشكل حلقات دوامية مماثلة. ومن خلال طريقة حركتها، يمكن تشخيص القلب في المراحل الأولى من المرض.

سوف تستمر دراسة قنديل البحر في إثارة اهتمام العلماء لفترة طويلة. بعد كل شيء، على الرغم من أنهم اكتشفوا كيف يعمل، يكاد يكون من المستحيل تكرار نفس الإجراءات في الممارسة العملية. لكن العديد من اللقطات تحت الماء لقناديل البحر الجميلة تجبرنا ببساطة على أخذ استراحة من كل شيء آخر ومشاهدتها وهي تتحرك في الماء لبضع دقائق على الأقل.

ربما يكون غير المفهوم والمجهول يجذب الناس دائمًا، والنظام الحركي لقنديل البحر يذهل الإنسان دائمًا!

نشاهد فيديو لكيفية تحرك قنديل البحر، النظام الحركي لقنديل البحر مذهل !!!

كيف تتحرك قناديل البحر - النظام الحركي كيف تتحرك قناديل البحر - النظام الحركيهل أعجبك المقال؟ مشاركتها مع الأصدقاء على الشبكات الاجتماعية:
هل أعجبك المقال؟ شارك الموضوع مع أصدقائك!