Оказалось, что дыхательная система голотурий, соединённая с анальным отверстием, может не только всасывать питательные вещества из воды, но и активно переваривать захваченную пищу.
Морские огурцы, или голотурии, известны в первую очередь необычным вариантом автотомии: когда им угрожает враг, от которого не получается скрыться, они выплёвывают в него свою пищеварительную систему. Пока хищник пытается очиститься от малоаппетитной слизистой массы, морской огурец получает ещё один шанс спастись. Но как в таком случае животное обходится без желудка? Это всё же не хвост ящерицы, а кое-что поважнее.
Одна из самых крупных голотурий — калифорнийский морской огурец, достигающий полуметра в длину.
Исследователи из Вашингтонского университета и Уэслианского университета в Иллинойсе (оба — США) выяснили, что морской огурец может с лёгкостью питаться через дыхательную систему, которая соединена с анальным отверстием. Через анус вода прокачивается по системе дыхательных трубок, которые абсорбируют кислород и передают его тканям. И эти же трубки могут использоваться для питания.
На первый взгляд в этом нет ничего удивительного: многие иглокожие , к которым относятся и голотурии, всасывают растворённые в воде питательные вещества через кожу. Однако в случае с голотуриями речь идёт вовсе не об элементарной органике. Исследователи кормили морских огурцов одноклеточными водорослями, которые содержали радиоактивный изотоп С14. Также голотуриям давали раствор углеводов и белков, содержащих ион железа. Через 26 часов исследователи проверяли ткани голотурий на содержание радиоактивного углерода и железа. Оказалось, что бoльшая часть и того, и другого осела вовсе не в пищеварительной, а в дыхательной системе.
На переднем конце тела у голотурий есть рот, в который попадают найденные на морском дне кусочки пищи: специальные щупальца на голове отправляют их в пищеварительную систему. Но, по-видимому, у голотурий есть ещё один «рот» — анус, который вместе с водой поглощает плавающую пищу и переправляет её в дыхательную систему. А дыхательная система в этом случае работает как двойник пищеварительной, то есть не просто всасывает, но активно расщепляет попавшую в неё пищу. И это, как пишут исследователи в журнале Invertebrate Biology, единственный пример такого рода.
Как голотурия это делает и зачем её это нужно, исследователи сказать не могут. Предположительно, как мы уже говорили, морской огурец может использовать дыхательную систему, если ему пришлось избавиться от пищеварительной. С другой стороны, обе могут работать на равных, чтобы обеспечить животное всем ассортиментом необходимых питательных веществ, как тех, что лежат на дне, так и тех, что плавают вокруг.
Как и всем живым созданиям, рыбам необходим кислород. Большинство рыб получает его при помощи специальных решетообразных органов, которые называются жабрами.
Жабры находятся прямо за ротовой полостью по обеим сторонам головы и, как правило, защищены полупрозрачной пластинкой - жаберной крышкой, или оперкулумом. Под оперкулумом располагается четыре ряда частично перекрывающих друг друга кроваво-красных жабер. Жабры состоят из костных дуг, которые поддерживают многочисленные жаберные лепестки - пары тонких мягких отростков, напоминающих плотно посаженные зубья расчески. Каждый лепесток содержит крошечные мембраны, или ламеллы, сотканные из миллиардов кровеносных капилляров. Стенки мембран настолько тонки, что текущая по ним кровь экстрагирует кислород непосредственно из водного потока, омывающего жабры. Затем ламеллы выводят из крови в воду углекислый газ. Вода, как и воздух, на 1/30 состоит из кислорода, и этот газовый обмен - кислорода и углекислого газа является ключевым компонентом подводной жизни.
Жесткие жаберные тычинки , расположенные на жаберной дуге, фильтруют поступающую воду. Кровеносные сосуды в жаберных лепестках снабжают кровью и осушают капилляры в ламелле.
Вода, проходящая по жаберным лепесткам , обогащает артериальную кровь кислородом. После этого кровь по венозным сосудам поступает в мембрану, где она освобождается от углекислого газа.
Поступление воды в жабры
Нормальная жизнедеятельность рыб обеспечивается непрерывным поступлением в жабры насыщенной кислородом воды. У большей части костных рыб рот и жабры работают во взаимодействии по принципу насоса: сначала жабры плотно закрываются, рот распахивается, а его стенки расширяются, затягивая внутрь воду. Затем ротовая полость сжимается, рот захлопывается, а жабры раскрываются, выталкивая воду изо рта. Такой способ дыхания, позволяющий воде проникнуть в жабры, даже если рыба находится в состоянии покоя, характерен для малоподвижных рыб, таких, как карп, камбала и палтус.
Дыхание начинается , когда рот рыбы раскрывается, а ротовая полость расширяется, всасывая воду.
Затем рот рыбы закрывается, и открываются оперкулумы, выталкивая воду из жаберной полости через жабры.
Правильнее дышать ртом
Активным рыбам - макрели, тунцу и некоторым видам акул - необходимо больше кислорода, чем их медлительным собратьям, таким, как камбала, угорь, электрический скат и морские коньки. Вот почему подводные рыбы часто плавают с открытыми ртами: это позволяет им пропустить через жабры значительно больший объем воды, а значит, и кислорода. Кроме того, жабры у этих видов рыб крупнее и толще, с тесно расположенными мембранами, что заметно повышает их респираторную способность. Эти рыбы вынуждены плавать даже во время сна, иначе они погибнут от недостатка кислорода (от удушения).
Вода, как известно, составляет значительную часть планеты, поэтому она напрямую воздействует на процессы, которые происходят в воздушном пространстве. В процессе испарения воды с поверхности мирового океана минералы и соли попадают в воздух. Эффективней всего такой процесс на этапе образования морской пены. В результате образуются «солевые аэрозоли». Вдали от берега моря их концентрация мала, но на самом побережье их количество в воздухе настолько велико, что может оказывать благоприятный эффект на человеческий организм.Разнообразные исследования доказали, что за сутки на сушу попадает более пяти тонн солей с поверхности моря. Дожди возвращают эти соли обратно в глубины моря. В соленой морской воде присутствует практически целиком Менделеева. Морской воздух не только отличается выской степенью ионизации, но славится очень концентрацией йода, брома, хлорида натрия и других микроэлементов и веществ, очень полезных для .
Особенно полезно пребывание в зоне километра от прибоя, на большем растоянии польза воздуха существенно снижается.
Полезная ионизация
Морской воздух лишен пыли и бактерий, что позволяет буквально дышать полной грудью, избавляя легкие от ненужных частичек. Во время волнений на море очень полезно находиться на берегу, поскольку большое количество отрицательно заряженых ионов, продуцирующихся во время штормов, через стенки эритроцитов обогощают органы кислородом. Ионизация заставляет эритроциты отталкиваться друг от друга со значительной силой и ускоряет их передвижение в узких сосудах.Сосны и другие хвойные деревья значительно усиливают целебные свойства морского воздуха.
Отрицательно заряженные ионы значительно облегчают легочную вентиляцию, способствуя быстрому усвоению кислорода. При этом они выводят значительные объемы углекислого газа и улучшают работу сердца. Свежий морской воздух улучшает работоспособность и умственную, и физическую. А также укрепляет костную ткань, ускоряет синтез важных витаминов групп C и B.
Частицы морской воды действуют на слизистые оболочи дыхательных систем человеческого организма, насыщая его полезными веществами, усиливая защитные реакции. Свежий воздух с моря увеличивает количество эритроцитов и гемоглобина в крови, активизируя дыхание и кровобращение. Именно поэтому отдых на море так важен при наличии заболеваний дыхательной системы.
Йод, которого очень много в морском воздухе, благоприятно воздействует на щитовидную железу, к тому же омолаживает кожу. Соединение йода и калия нормализует кровяное давление и ксилотно-щелочной баланс.
Условия жизни в воде более благоприятны и стабильны, чем на суше. По сравнению с воздухом вода плотнее и лучше поддерживает тела существ, позволяя активно двигаться в любом направлении и даже дрейфовать, не тратя сил, по воле течений. Жители моря в полной мере используют особенности своей среды обитания, выработав специфические способы перемещения, питания и размножения.
Плавать или ползать?
Нередко можно видеть рыб, которые, словно уснув, не меняя положения тела, замирают в воде на одном месте. Они не тонут и не всплывают, так как способны регулировать свою плавучесть с помощью плавательного пузыря. Этот внутренний эластичный мешок заполнен газовой смесью, объем которой меняется в зависимости от окружающего давления, позволяя рыбе держаться на нужной глубине. У наутилуса роль плавательного пузыря играют камеры раковины. Заполняя их водой, он погружается, а продувая - всплывает. Если такой системы нет, приходится все время активно плавать. Для этого служат органы локомоции (движения животных, связанные с их активным перемещением в пространстве): плавники, ласты, членистые конечности рачков, пульсирующие купола медуз, реактивные устройства кальмаров. Многие животные - морские звезды, улитки, крабы - передвигаются только по дну. Вместе с прикрепленными существами они составляют так называемый бентос.
На своем месте
В воде плавает множество пищи - планктона, мальков, органических остатков. Достаточно подгонять их к себе, никуда не перемещаясь, или просто расположиться там, где есть течение, и будешь сыт. Такую стратегию избрали многочисленные прикрепленные животные - губки, полипы, морские желуди, асцидии, двустворчатые моллюски, сидячие черви... Это так называемые фильтра-торы. Некоторые (например, актинии) не просто глотают подплывающую добычу, а сначала убивают ее ядом.
Дыхание в воде
Чтобы получать энергию, большинство организмов окисляют органику кислородом, который получают из воздуха или воды. Многие водные животные поглощают кислород из воды (дышат) жабрами. Это перистые или пластинчатые выросты, густо пронизанные кровеносными сосудами. Когда их омывает вода, кровь поглощает из нее кислород и отдает углекислый газ - отход, образующийся при окислении органики. Нужно только непрерывно прогонять через жабры воду, например шевеля жаберными крышками, как это делает большинство рыб. Многие примитивные животные, например губки и актинии, лишены жабр. Кислород поглощается ими из воды всей поверхностью тела.
Размножение
Половые клетки (гаметы), попав в воду, не высыхают и могут перемещаться в любом направлении. Этим пользуются многие животные для размножения. Например, прикрепленные организмы не способны искать себе половых партнеров, зато самцам и самкам достаточно одновременно выпустить в воду гаметы. Сперматозоиды сами найдут яйцеклетки и сольются с ними (произойдет наружное оплодотворение). В принципе то же самое происходит и при встрече партнеров у многих подвижных форм, включая рыб. У большинства морских беспозвоночных из оплодотворенного яйца развивается крошечная планктонная личинка, сильно отличающаяся строением и способом питания от взрослой особи. Ее превращение во взрослое животное (метаморфоз) часто происходит уже далеко от родителей, что облегчает расселение вида. Очевидно, такой способ размножения, когда родители не заботятся о своем потомстве, экономит их силы, но требует больших материальных затрат: ведь подавляющее число попавших в воду гамет, оплодотворенных икринок и личинок погибает зря или идет на корм другим животным. Поэтому некоторые морские животные заботятся о потомстве. Так, самец колюшки строит для икринок гнездо из кусочков водорослей, скрепляя их клейкой нитью, вырабатываемой его почками. А самка осьминога охраняет вход в пещерку, где развивается ее кладка.
Data-lazy-type="image" data-src="http://zdoru.ru/wp-content/uploads/2013/08/polza-morskogo-vozduha-1..jpg 603w, https://zdoru.ru/wp-content/uploads/2013/08/polza-morskogo-vozduha-1-300x200.jpg 300w" sizes="(max-width: 603px) 100vw, 603px">
С тех пор, как первые древние люди вышли к берегу моря и обосновались там, судьба человечества неразрывно связана с морскими просторами. Сегодня расскажу вам историю о пользе морского воздуха.
В прошлом году британские учёные из Девона и Корнуолла провели небольшое исследование. Целью этого исследования являлся поиск взаимосвязи между здоровьем британцев и отдалённостью места их проживания от моря. Опрошенным предлагалось три варианта ответа на вопрос: «Как вы оцениваете собственное здоровье?»
Так вот, была выявлена взаимосвязь. Люди, живущие от моря на расстоянии более 50 километров (например, в Лидсе или Шеффилде), гораздо чаще оценивали своё здоровье, как не очень хорошее, чем те, кто живёт на расстоянии 5-50 километров от моря.
Самыми удовлетворёнными своим здоровьем оказались жители прибрежной полосы в 5 километров. В среднем по Британии именно они чаще всех оценивали своё здоровье, как достаточно хорошее.
Кроме того, англичане заметили, что среди жителей прибрежных городов выше достаток, по сравнению с жителями из глубины острова.
В чём же польза
Надо начать с того, что морской воздух насыщен полезными веществами, положительно влияющими на здоровье, он совсем не содержит пыли (непосредственно в море или на берегу). Учёные обнаружили сходство по составу плазмы человеческой крови и морской воды. А вода, в свою очередь, насыщает и воздух веществами, положительно влияющими на здоровье человека и .
- Калий. Он выполняет роль антиаллергена в нашем организме.
- Кальций. Обеспечивает укрепление соединительных тканей нашего организма.
- Бром. Оказывает на организм успокаивающее действие.
- Магний. Помогает снять отёчность.
- Йод. Способствует омолаживанию клеток кожи.
Особенно насыщен всеми этими элементами морской воздух в непогоду, когда море штормит и волны образуют так называемые «барашки», выбрасываясь на берег . Находящиеся в воздухе молекулы воды частично ионизированы, что придаёт воздуху ещё больше целебных свойств.
Морской воздух, который отрицательно ионизирован, ускоряет обмен веществ. У вдыхающего его человека, повышается гемоглобин и содержание в крови эритроцитов. Кроме всего прочего, при дыхании таким воздухом, улучшается работа дыхательной системы, вентиляция лёгких, он улучшает усвоение кислорода, помогает выводить из организма углекислоту.
Так же и на системе кровообращения положительно сказываются прогулки на побережье, сердце в такие часы (прогулки обязательно должны быть продолжительными) работает особенно ровно и ритмично.
При длительной аэротерапии укрепляется нервная система, что помогает при , сон становится более спокойным и глубоким, улучшается аппетит, повышается способность к умственной и , а так же заметно повышается иммунитет. Дети и подростки начинают быстрее расти, укрепляются костные ткани.
Лечение морем - История из жизни
Одного моего знакомого, когда ему не было ещё пяти лет, отец при помощи морского воздуха вылечил от бронхиальной астмы. Врач порекомендовал, кроме обычного курса лечения, чаще бывать с ребёнком на берегу моря (благо город прибрежный)..jpg" alt="польза морского воздуха" width="475" height="356" srcset="" data-srcset="https://zdoru.ru/wp-content/uploads/2013/08/polza-morskogo-vozduha..jpg 300w" sizes="(max-width: 475px) 100vw, 475px">
Однако, отец решил пойти дальше. Каждый день, когда позволяла погода, он брал на прокат лодку, и вывозил сына в море, чтобы тот мог дышать максимально чистым и насыщенным воздухом. Проводились такие процедуры с мая по сентябрь и за один сезон мальчик полностью вылечился.
