Как медузы существуют 500 миллионов лет без мозга и сердца?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Медузы появились на Земле задолго как до динозавров, так и до появления первых позвоночных. У них нет мозга, сердца, крови, костей и даже почек. Казалось бы, столь примитивное существо должно было исчезнуть на первых этапах эволюционной гонки. Однако медузы не просто выжили — они процветают в океанах по сей день, а недавние научные открытия показывают, что их устройство куда сложнее и хитроумнее, чем считалось прежде.

Автор: -shatter- Источник: creator.nightcafe.studio

Нервная сеть вместо мозга

Долгое время в биологии господствовало представление о медузах как о простейших организмах, действующих исключительно на уровне рефлексов. Действительно, у них отсутствует централизованная нервная система: вместо мозга тело пронизано сетью нервных клеток, число которых у некоторых видов не превышает тысячи. Для сравнения, человеческий мозг насчитывает 86 миллиардов нейронов. Тем не менее эта скромная нервная сеть, расположенная по кругу зонтика, выполняет функции полноценного управляющего центра — регулирует моторную активность, отвечает на внешние воздействия и позволяет животному ориентироваться в пространстве.

Анатомия и реактивный способ перемещения

Строение этих стрекающих удивительно рационально. Их желеобразный организм включает в себя купол, покрытый эпителиально-мышечной тканью, рот, выполняющий функции как поглощения нутриентов, так и избавления от непереваренных остатков, а также ловчие нити, оснащенные нематоцистами, необходимыми для добычи пропитания и обороны. Долгое время ученые полагали, что истинная мускулатура у этих созданий отсутствует, однако впоследствии был обнаружен пласт исчерченной мышечной ткани, участвующей в локомоции. Именно за счет ритмичной работы этих мышечных волокон, расположенных по периметру купола, животное совершает пульсирующие толчки (сужаясь и расширяясь), создавая реактивную тягу, толкающую ее вперед.

Автор: -shatter- Источник: creator.nightcafe.studio

Дыхание без легких и жабр

Не менее примечательна и дыхательная система, а точнее, ее полное отсутствие. Эти обитатели океана лишены как легких, так и жабр. Покровы их организма отличаются такой микроскопической толщиной, что живительный газ свободно диффундирует сквозь желеобразную оболочку прямо в ткани и полости. Таким образом, газообмен у этого существа осуществляется через всю наружную оболочку — решение, кажущееся примитивным, но при этом дающее максимальный результат для существа с подобным образом жизни.

Двухступенчатое размножение

Размножаются медузы также своеобразно. Генеративный (половой) способ репродукции характерен для них не в каждой генерации, а лишь чередуясь с бесполым этапом. В результате оплодотворения женской клетки мужской появляется подвижная стадия — планула, чья задача — осесть на твердую поверхность и трансформироваться в донную форму (полип). Когда эта прикрепленная стадия достигает зрелости, она приступает к стробиляции: от нее отделяются юные эфиры (будущие взрослые особи), вновь запуская цикл. Такая двухступенчатая система размножения — еще один пример того, как природа находит обходные пути там, где, казалось бы, необходимы сложные механизмы.

Автор: -shatter- Источник: creator.nightcafe.studio

Новый взгляд науки

Впрочем, самым неожиданным открытием последних лет стало то, что эти желетелые обладают когнитивными навыками. Сборная команда исследователей из немецких и датских институтов, изучавшая обитающую в Карибском бассейне кубомедузу Tripedalia cystophora, установила, что эти особи успешно навигируют среди густых сплетений мангровых зарослей, используя два десятка визуальных сенсоров, способных оценивать игру света и тени в толще воды. Выяснилось, что подопытные могут фиксировать в памяти удачные и неудачные траектории, постепенно оптимизируя маршруты своей миграции. Скорость обучения при этом сопоставима с показателями дрозофил и даже грызунов — животных, обладающих несравнимо более развитой нервной системой.

Автор: -shatter- Источник: creator.nightcafe.studio

Результаты научной работы, увидевшей свет на страницах издания Current Biology, заставили ученых пересмотреть устоявшиеся представления о пределах возможностей организмов с базовым устройством нейронных сетей. Хотя раньше считалось, что для обучения необходим централизованный мозг со сложной архитектурой связей, то пример медуз доказывает обратное: даже минимальная нервная сеть способна обеспечивать процессы, которые прежде приписывали исключительно высокоорганизованным животным. Ученые надеются, что дальнейшее изучение механизмов, лежащих в основе обучения медуз, поможет понять, применимы ли эти принципы к другим представителям животного мира.

4 комментария

Добавить комментарий

C
«Как медузы существуют 500 миллионов лет без мозга и сердца?»
Да что медузы, таких людей немало есть.
Korzh
А вы не завидуйте! ;)

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему на массовом советском кассовом аппарате «ОКА 4401» не было нуля на клавиатуре

Сейчас розничная торговля плотно так завязана на сеть «Интернет», без него Вам и коробку молока в супермаркете у дома не продадут. Кассы в магазинах все электронные (по сути это ПК), а даже бабушки...

Почему люди снова покупают кнопочные телефоны, хотя привыкли к смартфонам

Современный смартфон хранит билеты, помогает оплачивать покупки, прокладывает маршруты и заменяет фотоаппарат. Казалось бы, кнопочным телефонам давно пора исчезнуть. Однако их продолжают...

Caps Lock: как спорная клавиша заняла своё место на клавиатуре

Каждый год 22 октября интернет на один день вспоминает про клавишу Caps Lock — энтузиасты отмечают неофициальный праздник, отправляя сообщения исключительно ЗАГЛАВНЫМИ БУКВАМИ. В...

Мы не заметили, как начался и закончился новый ледниковый период: почему глобальное потепление остановило его в 1960 году

Двадцать две тысячи лет назад, во время пика последнего ледникового периода, большая часть Северной Америки находилась подо льдом. Территорию современной Канады и северных штатов США покрывал...

Квантовая интерференция впервые позволила запереть электронные волны внутри металла

В 1929 году физики Джон фон Нейман и Юджин Вигнер опубликовали математический расчет, который противоречил привычным представлениям о поведении волн. В квантовой механике частицы, включая...

Почему на севере дрова хранят на улице под открытым небом

На севере дрова хранят под открытым небом. Их заготавливают на долгую зиму, аккуратно складывая возле дома, где они находятся в любую погоду. В мокрую погоду вода стекает по поленьям, между ними...