معلومة

مساعدة في تحديد أنواع قنديل البحر


تلقت مجموعتنا البحثية (مجموعة علم الوراثة التطورية ، جامعة زيورخ) رسالة من طفل من ذوي الاحتياجات الخاصة طلب منا بلطف تحديد ثلاثة أنواع من قناديل البحر.

لسوء الحظ ، لا تتضمن الرسالة أي شيء آخر باستثناء ثلاث قصاصات ذات جودة منخفضة مما أفترض أنه كتاب أطفال. لا أحد في مختبرنا لديه أي معرفة بتصنيف قناديل البحر ، لذا فإن أي مساعدة محل تقدير كبير.


كن حذرًا من أن هذه مجرد أفضل التخمينات - كما قلت بنفسك ، هذه ليست صورًا رائعة لتحديد الهوية لأنها تبدو وكأنها رسومات بسيطة:

1) هذا يشبه إلى حد كبير أوريليا أوريتا - على الرغم من أن عدم وجود أي نقش داخلي في الرسم يجعلني أفكر ربما بخلاف ذلك.

مصدر الصورة: https://www.leisurepro.com/blog/wp-content/uploads/2017/05/shutterstock_272438348.jpg">https://holidays-majorca.co.uk/wp-content/uploads/2017/ 01 / Aurelia-Aurita-S-300x225.jpg ">

مصدر الصورة: https://www.cairnsholidayspecialists.com.au/shared_resources/media/irukandji-jellyfish-in-far-north-18836_400x322.jpg ">

مصدر الصورة: https://www.mindenpictures.com/cache/pcache2/90194947.jpg">https://c8.alamy.com/comp/E45A4H/deepsea-medusa-jellyfish-atolla-manubrium-gulf-of- maine-atlantic-E45A4H.jpg ">ShareImprove هذه الإجابةأجاب 25 يونيو 2019 الساعة 19:45روبرت جريجسونروبرت جريجسون1296 شارات برونزية

قنديل البحر المتفتح في شمال شرق المحيط الأطلسي والبحر الأبيض المتوسط

تشير سلسلة زمنية طويلة المدى من سجلات العوالق التي تم جمعها بواسطة مسح العوالق المستمر (CPR) في شمال شرق المحيط الأطلسي إلى زيادة حدوث Cnidaria منذ عام 2002. في عامي 2007 و 2008 ، تفشي scyphomedusa ذات المناخ الدافئ ، بيلاجيا نوكتيلوكا، التي ظهرت في عينات الإنعاش القلبي الرئوي بين 45 درجة شمالاً و 58 درجة شمالاً و 1 درجة غرباً إلى 26 درجة غرباً. مع العلم ببيولوجيا هذا النوع وحدوثه في البحر الأبيض المتوسط ​​المجاور ، نقترح أن P. noctiluca ربما تستغل التغيرات المناخية المائية الأخيرة في شمال شرق المحيط الأطلسي لزيادة مدى انتشار المرض وشدته. في النظم البيئية السطحية ، يمكن أن تؤثر القراصات على تجنيد الأسماك بشكل سلبي. حيث P. noctiluca من الأنواع شديدة السمية ، يمكن أن يؤدي تفشي المرض أيضًا إلى الإضرار بتربية الأحياء المائية وجعل مياه الاستحمام غير صالحة للاستعمال ، وبالتالي يكون لها عواقب بيئية واجتماعية واقتصادية عميقة.

1 المقدمة

تشكل قنديل البحر الحقيقي البيلاجي (Cnidaria) نقابة وفيرة من كبار الحيوانات المفترسة في النظم البيئية البحرية جنبًا إلى جنب مع الأسماك (Purcell & amp Arai 2001). يختلف حجم القراصات من بضعة مليمترات إلى بضعة أمتار ، وقد يكون انفراديًا (على سبيل المثال ، Medusae من Hydrozoa و Scyphozoa و Cubozoa) أو مستعمر (على سبيل المثال ، hydrozoan siphonophores) ، وله دورة حياة إما عوالق حقًا أو تتضمن a مرحلة البوليبات القاعية (Boero وآخرون. 2008). تعد القراصات من الحيوانات المفترسة المهمة للعوالق ليرقات الأسماك وغذاءها للعوالق الحيوانية ، لذا يمكنها التأثير على مصايد الأسماك عن طريق التحكم من أسفل إلى أعلى ومن أعلى إلى أسفل في بقاء يرقات الأسماك (داسكالوف) وآخرون. 2007 بورسيل وآخرون. 2007).

تشير الدلائل التي صدرت في السنوات الأخيرة إلى أن القراصات قد ازدادت بكثرة في جميع أنحاء محيطات العالم وتزدهر (فاشيات من عشرات إلى مئات من Medusae لكل متر مكعب) تحدث الآن بشكل متكرر في العديد من البحار (بورسيل وآخرون. 2007) تُعزى هذه الفاشيات بشكل مختلف إلى التغيرات في البنية الغذائية للنظم الإيكولوجية البحرية بسبب الصيد الجائر ، وإلى التأثيرات المناخية المائية ، حيث يمكن أن تؤثر درجة حرارة البحر على دورات حياة قناديل البحر والإنتاج الإنجابي (بورسيل وآخرون. 2007 بويرو وآخرون. 2008). ومع ذلك ، لا تقتصر الآثار الاجتماعية والاقتصادية لتفشي الكائنات المجوفة على مصايد الأسماك السطحية فقط. نظرًا لأن جميع أنواع القراصات تحتوي على أكياس نيماتوسية لاذعة ، فهي سامة وبالتالي يمكن أن تكون ضارة بتربية الأحياء المائية الساحلية من خلال الإضرار بالأسماك في أقفاص ، وللسياحة عن طريق الحد من أنشطة الاستحمام (بورسيل وآخرون. 2007).

كشف تحليل البيانات التي تم جمعها بواسطة مسجل العوالق المستمر (CPR) ، وهو المسح الأكثر شمولاً من حيث الزمان والمكان للعوالق في العالم ، عن تغييرات كبيرة في مجتمعات العوالق في شمال شرق المحيط الأطلسي على مدى العقدين الماضيين والتي يبدو أنها مرتبطة بالتغير المناخي المائي (Beaugrand 2004) ). في حين تم اقتراح أن التأثير المائي المناخي له تأثير مهم على وفرة بعض أنواع بحر الشمال cnidarian (Lynam وآخرون. 2005) ، فإن الأصناف في عينات CPR شمال شرق المحيط الأطلسي غير معروفة ، لأن تحديدها المورفولوجي مستحيل.

هنا ، باستخدام الطرق الجزيئية ، نحدد Cnidaria في شمال شرق المحيط الأطلسي وشمال بحر الشمال عينات CPR التي تم جمعها خلال عامي 2007 و 2008 بين 45 درجة شمالاً إلى 58 درجة شمالاً و 1 درجة غربًا إلى 26 درجة غربًا للمساعدة في فهم التغييرات التي حدثت ، قارنا نتائجنا بملاحظات Cnidaria في غرب البحر الأبيض المتوسط ​​حيث تتوفر أيضًا سجلات طويلة الأجل.

2. المواد والأساليب

(أ) أخذ عينات من العوالق في شمال شرق المحيط الأطلسي

تم الحصول على بيانات حول توزيعات cnidarian والمواد المستخدمة في التحليل الجيني من مسح CPR (باتن وآخرون. 2003). تمثل كل عينة من عينات الإنعاش القلبي الرئوي العوالق المأخوذة من 3 م 3 من المياه المأخوذة خلال 18 كم من القطر بمتوسط ​​عمق 7 أمتار. تم استخدام التحديد البصري للأنسجة العقدية و / أو الأكياس النيماتوسية كمؤشر للوجود وتم تعيينها للفترة 1958-2007 باستخدام شبكة 2 ° ، حيث تم حساب العقد باستخدام طريقة الاستيفاء العكسي للمسافة (Isaaks & amp Srivastava 1989). تم تطبيق اختبار Kruskal-Wallis لاكتشاف أهمية التغيرات في المتوسطات السنوية في الشتاء (من نوفمبر إلى أبريل) والصيف (من مايو إلى أكتوبر) للفترات 1958-1963 و 1964-2001 و2002-2007. تحليل المجاميع التراكمية ، والذي يكتشف بيانياً التغيرات المحلية في سلسلة زمنية (Kirby وآخرون. 2009). ثم تم تقسيم البيانات إلى فترتين ، 1958-2001 و2002-2007 ، وتم حساب متوسط ​​التوزيع المكاني في كل فترة ، والشذوذ بينهما.

(ب) التحليل الجيني للقراصات في عينات الإنعاش القلبي الرئوي

تم استخدام الطرق الجينية للتعرف على القراصات في عينات الإنعاش القلبي الرئوي. تم استخراج الحمض النووي من 34 عينة من الأنسجة العقدية ، تم جمعها من 15 عينة منفصلة للإنعاش القلبي الرئوي والتي تم تغطيتها بالكامل في مادة cnidarian ، باستخدام البروتوكولات القياسية (كيربي وآخرون. 2006). تم بعد ذلك تضخيم تسلسل mtDNA 16S rDNA الجزئي 540-bp بواسطة PCR باستخدام بادئات Cunningham & amp Buss (1993) و Schroth وآخرون. (2002). تضمن PCR خطوة تمسخ أولية من 94 درجة مئوية (دقيقة واحدة) ، و 50 دورة من 94 درجة مئوية (دقيقة واحدة) ، و 51 درجة مئوية (دقيقة واحدة) و 72 درجة مئوية (دقيقة واحدة) وتمديد نهائي قدره 72 درجة مئوية. (10 دقائق). تم تسلسل منتجات PCR باستخدام تمهيدي التضخيم الأمامي وتم تحديد هويتها بالمقارنة مع GenBank. للمساعدة في تحديد الهوية ، تم الحصول على عدد من تسلسلات الحمض النووي أيضًا من Cnidaria أخذ عينات من شبكة العوالق قبالة بليموث (إنجلترا) وستونهافن (اسكتلندا). تم الحصول على هذه التسلسلات لكل من خيوط DNA (أرقام دخول GenBank EU999219 - EU999230).

(ج) سجلات القراصات من البحر الأبيض المتوسط

تم إحصاء يرقات القراصات (أي الأفيرا) والبالغات في عينات العوالق من خليج تونس (على الشاطئ وفي البحر) ، في خليج كالفي وخليج فيلفرانش (على الساحل فقط). وفرة الكبار بيلاجيا نوكتيلوكا تم تقديرها أيضًا بصريًا في بحر البليار وبحر البوران ومن الشاطئ في خليج كالفي (الجدول S1 ، المواد التكميلية الإلكترونية). تم استخدام سجلات scyphomedusae من البحر الأبيض المتوسط ​​للمساعدة في فهم التقدم الموسمي للكنيداريا الرئيسية في عينات الإنعاش القلبي الرئوي شمال غرب المحيط الأطلسي.

(د) بيانات درجة الحرارة

تم الحصول على درجة حرارة سطح البحر (SST) (1 درجة شبكة) من مركز هادلي ، المملكة المتحدة.

3. النتائج

تكشف تحليلات عينات الإنعاش القلبي الرئوي المأخوذة من بحر الشمال عن زيادة في وتيرة الإصابة بالكنيداريا منذ أوائل الثمانينيات (الشكل 1).أ) ، بالتزامن مع التحول من البرد إلى نظام مائي دافئ (Beaugrand 2004). في شمال شرق المحيط الأطلسي ، يكون تواتر القراصات أكبر خلال أشهر الشتاء منذ عام 2002 مما كان عليه في السابق (ص & lt 0.001) ، أي أن القراصات تظهر في وقت مبكر من العام وتستمر لفترة أطول (الشكل 1ب). حدثت أكبر الزيادات في وفرة cnidarian في هذه المنطقة في الغالب بين 40 درجة شمالا إلى 58 درجة شمالا و 10 درجة غربا إلى 30 درجة غربا (الشكل 2أ).

الشكل 1. متوسط ​​التكرار الشهري للكنيداريا في (أ) بحر الشمال و (ب) عينات الإنعاش القلبي الرئوي شمال شرق المحيط الأطلسي في 1958-2007.

الشكل 2. القراصات ودرجة حرارة سطح البحر (SST) في شمال شرق المحيط الأطلسي. (أ) خريطة لشذوذ تواتر القراصات في عينات الإنعاش القلبي الرئوي محسوبة على أنها الفرق في التكرار بين الفترات 1958-2001 و2002-2007. (قبل الميلاد) توزيع لل P. noctiluca تفشي المرض في غرب البحر الأبيض المتوسط ​​وفي عينات الإنعاش القلبي الرئوي من شمال شرق المحيط الأطلسي في (ب) 2007 (المربعات السوداء تظهر سجلات من دويل وآخرون. (2008)) و (ج) 2008. الأسهم السوداء المتقطعة تشير إلى تطور مجرى المياه السطحية للمحيط الأطلسي (AW) في غرب البحر الأبيض المتوسط. تشير الأسهم الحمراء والسوداء في شمال شرق المحيط الأطلسي إلى تيار المنحدر القاري (CSC) وتيار شمال الأطلسي (NAC) ، على التوالي. (د) الشتاء (يناير إلى مارس) شذوذ SST (درجة مئوية) 2002-2008 مقابل 1958-2001. (ب) فتح مربع وردي ، دائرة مفتوحة من يناير إلى مارس ، دائرة ممتلئة في يوليو ، مثلث سبتمبر المفتوح ، مربع مملوء بأكتوبر ، مثلث ممتلئ في أكتوبر (انظر وسيلة الإيضاح) ، ديسمبر (ج) مربع وردي ممتلئ ، مربع وردي مفتوح من يناير إلى فبراير ، مثلث أصفر مملوء بشهر فبراير ، دائرة حمراء مفتوحة من مايو إلى يونيو ، دائرة حمراء مملوءة بشهر يوليو ، مثلث برتقالي مفتوح لشهر أغسطس ، مثلث برتقالي مملوء بشهر نوفمبر ، ديسمبر.

كشف التحليل الجيني لعينات الإنعاش القلبي الرئوي المختارة في شمال شرق المحيط الأطلسي التي تم جمعها بين عامي 2007 و 2008 عن أربعة أنواع مختلفة من siphonophore و scyphomedusa P. noctiluca، والتي كانت Cnidaria السائدة (الجدول S2 ، المواد التكميلية الإلكترونية). أشارت بيانات التوزيع من الإنعاش القلبي الرئوي والتحليل الجيني إلى تفشي المرض P. noctiluca خلال عام 2007 عند خطوط عرض 45 درجة شمالاً و 54 درجة شمالاً و 58 درجة شمالاً في سبتمبر وأكتوبر وأوائل ديسمبر ، على التوالي (الشكل 2ب). في عام 2008 ، تفشي مرض P. noctiluca حدثت خلال الصيف والخريف عند 54 درجة شمالاً في شمال شرق المحيط الأطلسي وعند 45 درجة شمالاً في خليج بسكاي في نوفمبر (الشكل 2ج).

ملاحظات P. noctiluca في غرب البحر الأبيض المتوسط ​​خلال 2007-2008 تشير إلى أن التطور الموسمي لهذا النوع بدأ في أواخر الخريف والشتاء في المنطقة الجنوبية قبالة الساحل التونسي وفي خليج كالفي (تم الحفاظ على كثافة عالية في خليج كالفي طوال فصل الشتاء) ، وتنتهي في خليج فيلفرانش وفي بحر البليار وبوران في الصيف (الشكل 2قبل الميلاد الجدول S3 ، المواد التكميلية الإلكترونية).

4. مناقشة

ازداد تواتر قناديل البحر في عينات الإنعاش القلبي الرئوي المأخوذة من شمال شرق المحيط الأطلسي منذ عام 2002 ، خاصة خلال فصل الشتاء. تكشف التحليلات الجزيئية لقنديل البحر في عينات الإنعاش القلبي الرئوي عن ذلك P. noctiluca يحدث على مساحة كبيرة تتزامن مع حيث تكون التغييرات الأخيرة في Cnidaria هي الأكبر (الشكل 2أ). في هذا الوقت نفسه ، تفشي P. noctiluca في عام 2007 تسبب في نفوق الأسماك المستزرعة في شمال شرق أيرلندا وعلى الساحل الغربي الاسكتلندي (Doyle وآخرون. 2008).

بيلاجيا نوكتيلوكا هو سكيفوزوان هولوبلانكتوني معتدل دافئ وينتشر على نطاق واسع من المياه الساحلية إلى المحيطات حتى شمال بحر الشمال (Hay وآخرون. 1990). بيلاجيا نوكتيلوكا يمكن أن تتأقلم مع نطاق واسع من درجات الحرارة (من أقل من 8 درجات مئوية إلى أكثر من 22 درجة مئوية في البحر الأبيض المتوسط ​​، (Sandrini & amp Avian 1991) ، وتنويع عملية التمثيل الغذائي لتعزيز تجنيد الوسطيات الصغيرة (Morand وآخرون. 1992) ، وهي ميزات تمكنه من التكاثر بسرعة في ظل ظروف مواتية للوصول إلى كثافات عالية على مدار العام. تكشف السجلات طويلة المدى من البحر الأبيض المتوسط ​​منذ أواخر القرن التاسع عشر أن تفشي هذا النوع ، الذي كان يميل إلى الحدوث مرة واحدة فقط كل 12 عامًا ولمدة 4 سنوات قبل عام 1998 ، أصبح الآن أكثر تواترًا (دالي يحيى) وآخرون. 2010). كما تفشي P. noctiluca يبدو أنه مرتبط بالشتاء الدافئ (Goy وآخرون. 1989) ، الزيادة الأخيرة في درجة حرارة سطح البحر غرب البحر الأبيض المتوسط ​​(زيادة تصل إلى 0.5 درجة مئوية منذ عام 2002 (الشكل 2د)) قد يفسر تزايد تواترها في هذه المنطقة. المياه الأكثر دفئًا في شمال شرق المحيط الأطلسي (زيادة تصل إلى درجة مئوية واحدة في درجة حرارة سطح البحر الشتوية منذ عام 2002 (الشكل 2د)) قد يكون قد تأثر P. noctiluca بصورة مماثلة.

الحدوث الموسمي لكثافات عالية من P. noctiluca في غرب البحر الأبيض المتوسط ​​وشمال شرق المحيط الأطلسي يبدو أيضًا أنه يتأثر بالهيدروغرافيا السطحية. في غرب البحر الأبيض المتوسط ​​، يحدث حدوث P. noctiluca تتبع الأسراب تطور مجرى المياه السطحية للمحيط الأطلسي ، الذي يتدفق شرقا من المحيط الأطلسي عبر مضيق جبل طارق على طول ساحل شمال إفريقيا (بالقرب من الساحل التونسي في الشتاء) قبل أن يدور عكس اتجاه عقارب الساعة حول حوض البحر الأبيض المتوسط ​​الغربي (Pinardi & amp Masetti 2000) (الشكل 2ب). في شمال شرق المحيط الأطلسي ، تفشي المرض P. noctiluca يبدو أنه يتبع تطور تيار شمال الأطلسي (NAC) وتيار المنحدر القاري السطحي (CSC) ، وهو فرع باتجاه الشمال لتيار الأزور يتدفق على طول حدود المنحدر الشرقي للحوض الأوروبي (Garcia-Soto وآخرون. 2002 Pingree 2002) (الشكل 2ب الشكل S1 ، المواد التكميلية الإلكترونية). تؤثر أنماط الغلاف الجوي واسعة النطاق ، أي تذبذب شمال الأطلسي (NAO) ، على قوة NAC و CSC. على وجه الخصوص ، خلال الفترة 2007-2008 ، كان NAO إيجابيًا خلال الشتاء وسلبيًا خلال الصيف ، مما أعطى الظروف المناخية المرتبطة عادةً بالاختراق المعزز شمالًا لـ NAC و CSC حول اسكتلندا في بحر الشمال (Garcia-Soto وآخرون. 2002 Pingree 2002).

تشير تنبؤات تغير المناخ العالمي إلى أن شمال شرق المحيط الأطلسي وبحر الشمال سيستمران في الاحترار (IPCC 2007). بسبب التغير المناخي المائي ، يتم الآن تسجيل كل من المياه الجنوبية الدافئة والأنواع على حد سواء بانتظام تخترق الشمال في مناطق الجرف (Beaugrand 2009 Graham & amp Harrod 2009). كما أن زيادة التقارب والخلط بين المياه الأكثر دفئًا والمياه البعيدة عن الشاطئ في بحار الجرف الساحلي ستحمل أيضًا P. noctiluca وقناديل البحر الأخرى في بيئات ذات موارد غذائية أعلى ، مما يعزز تكاثر قناديل البحر. تفشي P. noctilucaإلى جانب قناديل البحر الأخرى ، قد تصبح أكثر تكرارا وتمتد على مدى العام بنسبة أكبر من ذي قبل. قد تؤثر أي زيادة في تكاثر قناديل البحر على إنتاج العوالق الحيوانية وتجنيد الأسماك لتغيير شبكة الغذاء السطحي. حيث P. noctiluca هو أحد أكثر الأنواع السامة في المياه المحيطة بالجزر البريطانية (ماريوتيني وآخرون. 2008) ، قد يكون للتغييرات في وفرة آثار اجتماعية واقتصادية كبيرة.


الذي نفعله


صناديق الحياة البرية: الحماية الحيوانات البرية للمستقبل. جمعية خيرية مسجلة برقم 207238

ينظمها منظم جمع التبرعات. اقرأ وعد جمع التبرعات هنا.


التنوع الحيواني على الويب

تم العثور على قنديل البحر البوصلة في المناطق الساحلية من شمال شرق المحيط الأطلسي ، ولا سيما في سلتيك ، الايرلندي ، والبحار الشمالية (وفرة أكبر بين 50.0 درجة - 52.0 درجة شمالا). توجد أيضًا في البحر الأبيض المتوسط ​​والمناطق الساحلية في جنوب إفريقيا. (دويل وآخرون ، 2007 Hays وآخرون ، 2008 Mariottini and Pane ، 2010)

الموطن

قنديل البحر البوصلة هي كائنات بحرية تعيش في المياه الباردة أو المعتدلة (بين 4 درجات مئوية و 28 درجة مئوية) نسبيًا بالقرب من الساحل في مناطق الجرف القاري. يمكن عادة ملاحظة البالغين بالقرب من سطح الماء ، ولكن عندما تصبح التيارات القريبة من السطح خشنة للغاية ، فمن المعروف أنها تغوص أعمق في عمود الماء (حتى 26.9 مترًا) ويمكن العثور عليها على بعد نصف متر فقط من قاع البحر. بشكل عام ، من غير المألوف أن توجد هذه الأنواع أقل من 30 مترًا. (Buecher، et al.، 2001 Doyle، et al.، 2007 Fish and Fish، 1989 Hays، et al.، 2008 Houghton، et al.، 2007 Mariottini and Pane، 2010)

  • مناطق الموئل
  • معتدل
  • المياه المالحة أو البحرية
  • المناطق الأحيائية المائية
  • السطح
  • ساحلي
  • عمق النطاق من 30 إلى 2 متر 98.43 إلى 6.56 قدم

الوصف المادي

كشخص بالغ ، يمتلك قنديل البحر البوصلة مخطط جسم ميدوسا نموذجي ويعرض تناسقًا شعاعيًا حول المحور الفموي غير الفموي. يتراوح حجم الجرس المفلطح على شكل صحن ، والذي يلعب دورًا مهمًا في السباحة ، من 3 سم إلى 43 سم وقطر متوسط ​​يبلغ 15.31 سم ، ويمكن أن يزن في أي مكان من 0.2 إلى 2.4 كجم. يمكن أن يكون السطح غير الفموي للجرس بدرجات مختلفة من اللون البني وله علامات على شكل حرف V حول بقعة مركزية. تحتوي قناديل البحر هذه على مجسات قابلة للتمديد والسحب مرتبة في ثماني مجموعات من ثلاثة (ما مجموعه 24 مجسات). تحتوي المجسات على خلايا لاذعة لالتقاط الفريسة ، ويوجد عضو حاسة ، يمكنه اكتشاف الضوء والمنبهات الشمية ، بين كل مجموعة من اللوامس. بالإضافة إلى ذلك ، هناك أربعة أذرع ، أطول من قطر الكائن الحي ، تحيط بالفم. يتغير هذا النوع من ذكر إلى أنثى على مدار حياته ، مما يعني أن مرحلة الإناث أكبر من مرحلة الذكور ، في المتوسط. (Fish and Fish، 1989 Hays، et al.، 2008 Houghton، et al.، 2007)

  • ميزات فيزيائية أخرى
  • ذوات الدم البارد
  • غير متجانسة
  • تناظر شعاعي
  • سام
  • مثنوية الشكل الجنسي
  • أنثى أكبر
  • كتلة النطاق من 0.2 إلى 2.4 كجم من 0.44 إلى 5.29 رطل
  • طول المدى من 3 إلى 43 (قطر) سم 1.18 بوصة
  • متوسط ​​الطول 15.31 سم 6.03 بوصة

تطوير

قنديل البحر البوصلة هو scyphozoans ويظهر دورة حياة مميزة للكائنات الحية الأخرى في هذه الفئة. يتم إطلاق Planulae من الأنثى وتسبح بحرية لبضعة أيام قبل أن تستقر على ركيزة (ويفضل أن تكون غير حيوية) وتتحول إلى سليلة قاعية (scyphistoma). يتكاثر الورم العصبي اللاجنسي عن طريق إطلاق العديد من الأفيرا (مرحلة ميدوسا غير ناضجة) عادةً بين الربيع والخريف. أظهرت الأبحاث أن هناك تمثيلًا متساويًا لمستويات النضج المختلفة بين مرحلة الميدوزا في أي وقت معين ، مما يشير إلى أن العديد من الإيفيرايات يتم إطلاقها خلال فترة زمنية ، على عكس العديد منها في وقت واحد. يمكن أن يستغرق نضج مرحلة الإيفيرا إلى شكل البالغين من أسبوع إلى أشهر ويحدث عادةً بين الربيع والصيف. هناك أدلة تشير إلى أن مرحلة الإيفيرا المبكرة يمكن أن تشهد تطورًا عكسيًا وتتحول مرة أخرى إلى سليلة ، بدلاً من أن تنضج إلى شخص بالغ. ومع ذلك ، بمجرد بلوغ مرحلة البلوغ ، لا يكون التطور العكسي ممكنًا ومن المرجح أن يخضع الفرد للتكاثر الجنسي. لأن هذا النوع هو خنثى جاحظ ، عند النضج ، سيعمل الفرد في البداية كذكر ، ثم ينتقل لاحقًا إلى إنتاج الأمشاج الأنثوية. ("قنديل البحر البوصلة: Chrysaora hysoscella"، 2003 Calder، 1982 De Vito، et al.، 2006 Fish and Fish، 1989 Holst and Jarms، 2007 Holst and Jarms، 2010 Houghton، et al.، 2007)

التكاثر

لا تتوفر حاليًا معلومات محددة بشأن أنظمة التزاوج لهذا النوع ، بما في ذلك كيفية العثور على الأصحاب أو بدء إطلاق الأمشاج. وبوصفها مناضلات البث ، من المحتمل أن يكون للذكور والإناث العديد من الرفقاء. (فيش آند فيش ، 1989 هوتون وآخرون ، 2007)

يمكن أن تتكاثر هذه الأنواع عن طريق الاتصال الجنسي أو اللاجنسي. إن إطلاق الإيفيرا بواسطة ستروبيلاتينج سكيفوستوما هو شكل من أشكال التكاثر اللاجنسي ، في حين أن النغمات الناضجة قادرة على التكاثر الجنسي. الوقت اللازم لنضج الإفيرا إلى بالغ ناضج جنسيًا (ذكر) يصل إلى بضعة أشهر (عادةً بين الربيع والصيف في المناطق الشمالية). هناك تباين في أحجام Medusae (تمثل مراحل مختلفة من النضج) الموجودة في السكان في وقت معين ، ولكن أظهرت الأبحاث أن هناك عددًا أكبر من الأفراد الكبار خلال المواسم التي يحدث فيها التكاثر الجنسي. تختلف هذه الفصول باختلاف الموقع ، على سبيل المثال ، في بحر الشمال ، تتعدد Medusae الكبيرة في الصيف والخريف ، بينما تتعدد في الشتاء بالقرب من جنوب إفريقيا. يمكن أن تلعب درجة الحرارة وإمدادات الغذاء دورًا في إحداث هذا الاختلاف ، على الرغم من الحاجة إلى مزيد من البحث لتقييم هذه الادعاءات. (Buecher وآخرون ، 2001 Fish and Fish ، 1989 Houghton وآخرون ، 2007)

يتم إطلاق الحيوانات المنوية من فم ذكر وظيفي ويتم أخذها عن طريق فم الأنثى إخصاب داخلي. بعد الإخصاب ، تطلق الأنثى يرقات مستوية حرة السباحة وتستقر على شكل سلائل بعد بضعة أيام. من شكل الزوائد اللحمية ، أظهرت الأبحاث أن هذا النوع لا يظهر مجموعة تكاثرية متزامنة واحدة ، وبدلاً من ذلك يطلق الإفييرا على مدى عدة أشهر. (فيش آند فيش ، 1989 هوتون وآخرون ، 2007)

  • الميزات الإنجابية الرئيسية
  • سليل
  • متكرر
  • تربية موسمية
  • gonochoric / gonochoristic / ثنائي المسكن (الجنسين منفصلان)
  • خنثى متسلسل
    • جاحظ
    • داخلي
    • فترة التكاثر يختبر هذا النوع موسمًا واحدًا للتكاثر الجنسي سنويًا ، ولكن يمكنه أيضًا التكاثر اللاجنسي حتى بلوغ سن الرشد.
    • موسم التكاثر بشكل عام على مدار الموسم (3-4 أشهر) ، شتاء أو صيفاً حسب موقع النوع.

    ليس لدى الذكور استثمار أبوي في ذريتهم. تقدم الإناث بعض الحماية لصغارها النامي من خلال إيوائهم داخل أجراسهم حتى تصبح مرحلة السباحة الحرة جاهزة للإفراج عنهم. (فيش آند فيش ، 1989 هوتون وآخرون ، 2007)

    • الاستثمار الأبوي
    • لا مشاركة الوالدين
    • رعاية الوالدين
    • ما قبل الفقس / الولادة
      • حماية
        • أنثى

        عمر / طول العمر

        يبلغ عمر قنديل البحر البوصلة حوالي عام واحد. بين شهري يونيو وأغسطس ، تشير التقديرات إلى أن 95 ٪ من إجمالي Medusae يمرون بفترة جنوح قصيرة ، حيث يغسلون على الشاطئ ويموتون. سبب هذه الظاهرة غير معروف ، ولكن استنادًا إلى الأبحاث الحالية ، تم افتراض أن Medusae الناضجة تموت بعد إطلاق الأمشاج ، مما يؤدي إلى حبلا لها. تأتي الأدلة التي تدعم هذه الفرضية من الدراسات السابقة التي أجريت على الأنواع ذات الصلة ، والملاحظات التي تشير إلى أن قناديل البحر ذات البوصلة الناضجة التي تقطعت بها السبل مؤخرًا بدون أذرع فموية أو مخالب محيطية ، مما يشير إلى أنها ماتت قبل غسلها على الشاطئ. وقد وجد أيضًا أن بعض النتوءات الصغيرة غير الناضجة جنسيًا قد تتأرجح بسبب عدم القدرة على تحمل التيارات القوية. (فيش آند فيش ، 1989 هوتون وآخرون ، 2007)

        سلوك

        تسبح قنديل البحر البوصلة باستخدام حركات جرسها لضخ المياه ودفعها للأمام. يعتبر الأفراد منفردين ويبقون عمومًا بالقرب من سطح المياه البحرية في المناطق البحرية الساحلية ، على الرغم من أنه تم توثيقهم للقيام بحركات رأسية واسعة النطاق عبر عمود الماء على مدى عدة ساعات. (دويل وآخرون ، 2007 هايز وآخرون ، 2008 هولست وجارمز ، 2010)

        نطاق المنزل

        على الرغم من تمتعهم بمستوى معين من التحكم في موقعهم في عمود الماء ، إلا أن قنديل البحر البوصلة يتم حمله إلى حد كبير في تيارات المحيط ، وبالتالي لا يحافظ على نطاقات أو مناطق منزلية محددة جيدًا. (هايز وآخرون ، 2008)

        التواصل والإدراك

        قناديل البحر البوصلة قادرة على إدراك اتجاهها والحفاظ على التوازن الموضعي عبر الخلايا الحسية التي تسمى الكيسات الستاتية التي توجد داخل الهياكل الحسية الأكبر التي تسمى rhopalia. يحتوي rhopalia أيضًا على بقع مصبوغة تساعد قنديل البحر على إدراك التغيرات في الضوء ، بالإضافة إلى الحفر الحسية التي يمكنها اكتشاف الإشارات الكيميائية في الماء. من المحتمل أن تكون المواد الكيميائية هي الوسيلة الرئيسية التي تتواصل من خلالها قناديل البحر هذه ، ولكن نظرًا لأنها حيوانات منعزلة إلى حد كبير ، فإن اتصالاتها لم تتم دراستها بدقة بعد. (Arai، 1997 Doyle، et al.، 2007 Wrobel، 2004)

        عادات الطعام

        يتغذى هذا النوع على اللافقاريات البحرية الأخرى ، مثل Phyllopods (Penilia avirostris) ، مجدافيات الأرجل (Acartia و Centropages sp.) ، ويرقات عشاري الأرجل. ومن المعروف أيضًا أنها تتغذى على العوالق. يستخدم قنديل البحر البوصلة مخالبه الفموية الأربعة لتحريك الطعام نحو الفم. تحمل المجسات الأكياس الخيطية أو الخلايا اللاذعة التي تقهر الفريسة ، وتساعد في التقاطها وتمنع تلف مخالب قناديل البحر الرقيقة. ("Britannica Online Encylopedia" ، 2012 Barz and Hirche ، 2007 Den Hartog and Van Nierop ، 1984)

        • النظام الغذائي الأساسي
        • لاحم
          • يأكل المفصليات غير الحشرات
          • أغذية حيوانية
          • القشريات المائية
          • اللافقاريات البحرية الأخرى
          • العوالق الحيوانية

          الافتراس

          يمكن أن تستهلك قنديل البحر البوصلة من قبل الحيوانات المفترسة مثل السلاحف البحرية ذات الظهر الجلدية وسمك شمس المحيط. أظهرت الدراسات أن الأفراد يسمحون لأنفسهم بالانجراف إلى المياه العميقة عندما يشعرون بالتهديد من قبل الحيوانات المفترسة المحتملة ، أو لتجنب الأمواج الشديدة. (Arai، 1997 Hays، et al.، 2008 Houghton، et al.، 2006)

          أدوار النظام البيئي

          يعتبر هذا النوع من الفرائس المهمة المحتملة للحيوانات المفترسة المذكورة أعلاه ، بالإضافة إلى كونه مفترسًا للعديد من الأنواع المختلفة من القشريات البحرية. تتغذى العديد من أنواع الأسماك على هذه الفرائس ، مما يؤدي إلى التنافس بين قنديل البحر وهذه الأنواع المفترسة الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، يلعب قنديل البحر البوصلة دور المضيف لنوعين على الأقل من amphipods الطفيلية ، والتي تتغذى على مناسل قنديل البحر. (Buecher، et al.، 2001 Dittrich، 1988 Purcell، et al.، 2007)

          الأهمية الاقتصادية للإنسان: إيجابية

          لا توجد حاليًا أي آثار اقتصادية إيجابية معروفة لقنديل البحر البوصلة على البشر.

          الأهمية الاقتصادية للإنسان: سلبية

          أدى تغير المناخ والتنافس على الفريسة بين أنواع الأسماك وقنديل البحر البوصلة إلى زيادة كبيرة في أعداد قناديل البحر ، بينما تسبب في انخفاض عدد الأسماك خلال العشرين عامًا الماضية. يؤثر تحول الهيمنة من الأسماك إلى قناديل البحر تأثيرًا سلبيًا على صناعة صيد الأسماك. يمكن أن يفسد قناديل البحر أيضًا صيد الأسماك عن طريق انفجار شباك الجر. علاوة على ذلك ، من المعروف أن هذا النوع يتدخل في توليد الطاقة عن طريق عرقلة المآخذ ، وإعاقة تعدين الماس عن طريق منع امتصاص الرواسب ، ولسع البشر في بعض الأحيان ، مما يتسبب في جروح نادراً ما تكون مؤلمة ، إلا أنها نادراً ما تكون شديدة. (Hays، et al.، 2008 Lynam، et al.، 2006 Purcell، et al.، 2007)

          حالة الحفظ

          هذا النوع ليس لديه حاليا أي حالة حفظ خاصة. (IUCN ، 2012)

          • القائمة الحمراء لـ IUCN لم يتم تقييمها
          • القائمة الفيدرالية الأمريكية لا يوجد وضع خاص
          • CITES لا يوجد وضع خاص
          • قائمة ولاية ميشيغان لا يوجد وضع خاص

          المساهمون

          كايلين داوسون (مؤلف) ، كلية نيو جيرسي ، كارا جيوردانو (مؤلف) ، كلية نيو جيرسي ، كيث بيكور (محرر) ، كلية نيو جيرسي ، جيريمي رايت (محرر) ، جامعة ميشيغان آن أربور.

          قائمة المصطلحات

          المسطح المائي بين إفريقيا وأوروبا والمحيط الجنوبي (فوق خط عرض 60 درجة جنوبًا) ونصف الكرة الغربي. إنه ثاني أكبر محيط في العالم بعد المحيط الهادئ.

          الذين يعيشون في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى (جنوب 30 درجة شمالًا) ومدغشقر.

          الذين يعيشون في الجزء الشمالي من العالم القديم. بعبارة أخرى ، أوروبا وآسيا وشمال إفريقيا.

          التكاثر غير الجنسي أي التكاثر الذي لا يشمل إعادة تركيب الأنماط الجينية للوالدين

          حيوان يأكل اللحوم بشكل رئيسي

          يستخدم الروائح أو المواد الكيميائية الأخرى للتواصل

          الموائل المائية القريبة من الشاطئ بالقرب من الساحل أو الخط الساحلي.

          الحيوانات التي يجب أن تستخدم الحرارة المكتسبة من البيئة والتكيفات السلوكية لتنظيم درجة حرارة الجسم

          تتم رعاية الوالدين من قبل الإناث

          اتحاد البويضة والحيوانات المنوية

          وجود درجة حرارة جسم تتقلب مع درجة حرارة البيئة المباشرة دون وجود آلية أو آلية متطورة لتنظيم درجة حرارة الجسم الداخلية.

          يحدث الإخصاب داخل جسم الأنثى

          يتم إنتاج النسل في أكثر من مجموعة (فضلات ، براثن ، إلخ) وعبر مواسم متعددة (أو فترات أخرى مناسبة للتكاثر). يجب أن تعيش الحيوانات غير المتجانسة ، بحكم التعريف ، على مدى مواسم متعددة (أو تغيرات دورية في الحالة).

          تغير كبير في شكل أو هيكل الحيوان يحدث أثناء نموه. في الحشرات ، يحدث "التحول غير الكامل" عندما تتشابه الحيوانات الصغيرة مع البالغين وتتغير تدريجيًا إلى شكل البالغين ، و "التحول الكامل" يحدث عندما يكون هناك تغيير عميق بين أشكال اليرقات والبالغ. الفراشات لها تحول كامل ، والجنادب لديها تحول غير كامل.

          القدرة على الانتقال من مكان إلى آخر.

          المنطقة التي يوجد فيها الحيوان بشكل طبيعي ، المنطقة التي يتوطن فيها.

          منطقة الأحياء المائية تتكون من المحيط المفتوح ، بعيدًا عن اليابسة ، لا يشمل قاع البحر (المنطقة القاعية).

          حيوان يأكل العوالق بشكل رئيسي

          هو نوع تعدد الزوجات الذي تتزاوج فيه الأنثى مع عدة ذكور ، يتزاوج كل منهم مع عدة إناث مختلفة.

          حالة الحيوانات (والنباتات) الخنثى التي تظهر فيها الأعضاء الذكرية ومنتجاتها أمام الأعضاء الأنثوية ومنتجاتها

          شكل من أشكال تناسق الجسم يتم فيه ترتيب أجزاء الحيوان بشكل مركز حول محور فموي / غير فموي مركزي ، وينتج أكثر من مستوى وهمي واحد من خلال هذا المحور إلى أنصاف عبارة عن صور مرآة لبعضها البعض. ومن الأمثلة على ذلك الكائنات المجوفة (فيلوم كنيداريا ، وقنديل البحر ، وشقائق النعمان ، والشعاب المرجانية).

          يعيش بشكل رئيسي في المحيطات أو البحار أو غيرها من المسطحات المائية المالحة.

          تربية محصورة في موسم معين

          يتم إنتاج جميع النسل في مجموعة واحدة (القمامة ، القابض ، إلخ) ، وبعد ذلك يموت الوالد عادة. غالبًا ما تعيش الكائنات الحية شبه المنوية خلال موسم واحد / سنة (أو تغير دوري آخر في الظروف) ولكنها قد تعيش لعدة مواسم. في كلتا الحالتين يحدث التكاثر كاستثمار منفرد للطاقة في النسل ، مع عدم وجود فرصة مستقبلية للاستثمار في التكاثر.

          غير متحرك تعلق بشكل دائم في القاعدة.

          تعلق على الطبقة التحتية وتتحرك قليلاً أو لا تتحرك على الإطلاق. Synapomorphy من الأنثوزوا

          التكاثر الذي يشمل الجمع بين المساهمة الجينية لفردين ، ذكر وأنثى

          تلك المنطقة من الأرض بين 23.5 درجة شمالاً و 60 درجة شمالاً (بين مدار السرطان والدائرة القطبية الشمالية) وبين 23.5 درجة جنوباً و 60 درجة جنوباً (بين مدار الجدي والدائرة القطبية الجنوبية).

          حيوان لديه عضو قادر على حقن مادة سامة في الجرح (على سبيل المثال ، العقارب وقنديل البحر والأفاعي الجرسية).

          يستخدم البصر للتواصل

          مكون حيواني من العوالق بشكل رئيسي القشريات الصغيرة ويرقات الأسماك. (قارن بالعوالق النباتية.)

          مراجع

          أراي ، م. 1997. علم الأحياء الوظيفي لـ Scyphozoa. بريطانيا العظمى: تشابمان وهيل.

          بارز ، ك ، هـ. هيرش. 2007. وفرة وتوزيع وتكوين فريسة scyphomedusae في جنوب بحر الشمال. علم الأحياء البحرية ، 151: 1021-1033.

          Buecher ، E. ، C. Sparks ، A. Brierley ، H. Boyer ، M. Gibbons. 2001. القياسات الحيوية وتوزيع حجم هيسوسكلا كريساورا (Cnidaria ، Scyphozoa) و Aequorea aequorea (Cnidaria، Hydrozoa) قبالة ناميبيا مع بعض الملاحظات على الطفيل Hyperia medusaru. مجلة أبحاث العوالق ، 23:10: 1073-1080.

          Calder، D. 1982. Nematocysts in the life cycle of Stomolophus meleagris، مع مفاتيح scyphistomae و ephyrae لبعض scyphozoa غرب المحيط الأطلسي. المجلة الكندية لعلم الحيوان ، 61: 1185-1192.

          دي فيتو ، دي ، س. بيراينو ، جيه شميش ، جيه بوالون ، إف بويرو. 2006. دليل على التطور العكسي في Leptomedusae (Cnidaria ، Hydrozoa): حالة Laodicea undulata (Forbes and Goodsir 1851). علم الأحياء البحرية ، 149: 2: 339-346 ،.

          دين هارتوج ، ج ، إم فان نيروب. 1984. دراسة عن محتويات الرجل لست سلاحف من الجلد Dermochelys coriacea (Linnaeus) (Reptilia: Testudines: Dermochelyidae) من المياه البريطانية ومن هولندا. Zoologische Verhandelingen ، 209: 4-36.

          Dittrich، B. 1988. دراسات حول دورة حياة وتكاثر البرمائيات الطفيلية Hyperia galba في بحر الشمال بيرجيت ديتريش. Helgoland Marine Research، 42/1: 79-98.

          دويل ، ت ، جيه هوتون ، إس باكلي ، ج. هايز ، جيه دافنبورت. 2007. التوزيع الواسع النطاق لخمسة أنواع من قناديل البحر عبر بيئة ساحلية معتدلة. علم الأحياء المائية ، 579: 29-39.

          هايز ، جي ، تي دويل ، جيهوتون ، إم ليلي ، جي ميتكالف ، دي رايتون. 2008. سلوك الغوص لقنديل البحر مزود ببطاقات إلكترونية. مجلة أبحاث العوالق ، 30: 3: 325-331.

          هولست ، س. ، ج. جارمز. 2010. آثار انخفاض الملوحة على استقرار وفطريات Schyphozoa (Cnidaria): هل عرف الأسد كابيلاتا سيانيا (L.) قادرة على التكاثر في بحر البلطيق قليل الملوحة ؟. Hydrobiologia، 645: 53-68.

          هولست ، س. ، ج. جارمز. 2007. اختيار الركيزة وتفضيلات الاستيطان ليرقات بلانولا لخمسة سكيفوزوا (Cnidaria) من German Bight ، بحر الشمال. علم الأحياء البحرية ، 151: 3: 863-871. تم الوصول إليه في 20 آذار (مارس) 2012 في http://web.ebscohost.com/ehost/detail؟.

          هوتون ، جيه ، تي دويل ، جيه دافنبورت ، إم ليلي ، ر. ويلسون ، ج. هايز. 2007. أحداث الجدل توفر رؤى غير مباشرة عن الموسمية واستمرار قناديل البحر medusae (Cnidaria: Scyphozoa). علم الأحياء المائية ، 589: 1-13.

          هوتون ، جيه ، تي دويل ، جيه دافنبورت ، ج. هايز. 2006. سمكة شمس المحيط مولا مولا: نظرة ثاقبة على التوزيع والوفرة والسلوك في البحر الأيرلندي والبحر السلتي. جمعية علم الأحياء البحرية ، 86: 1237-1243.

          IUCN ، 2012. "قائمة IUCN الحمراء للأنواع المهددة بالانقراض. إصدار 2012.1." (متصل). تم الوصول إليه في 02 أكتوبر 2012 في http://www.iucnredlist.org.

          لينام ، سي ، إم جيبونز ، بي أكسلسن ، سي سباركس ، جي كويتزي ، بي هيوود ، إيه بريرلي. 2006. قنديل البحر يتفوق على الأسماك في نظام بيئي كثيف الصيد. علم الأحياء الحالي ، 13/13: 492-493.

          ماريوتيني ، جي ، إل باني. 2010. سم قنديل البحر المتوسط: مراجعة على scyphomedusae. الأدوية البحرية ، 8: 1122-1152. تم الوصول إليه في 20 آذار (مارس) 2012 في www.mdpi.com/journal/marinedrugs.

          بورسيل ، جيه ، إس أوي ، دبليو لو. 2007. الأسباب البشرية لتكاثر قناديل البحر وعواقبها المباشرة على البشر: مراجعة. سلسلة التقدم البيئي البحري ، 350: 153-174.


          حالة الحفظ

          لم يقم الـ IUCN بتقييم هلام القمر من حيث حالة الحفظ. قنديل البحر وفيرة ، مع ارتفاع أعداد البالغين أو "التفتح" في شهري يوليو وأغسطس.

          ينمو قنديل البحر القمري في الماء الذي يحتوي على تركيز أقل من المعتاد للأكسجين المذاب. ينخفض ​​الأكسجين المذاب استجابة لزيادة درجة الحرارة أو التلوث. لا تستطيع مفترسات قنديل البحر (السلاحف الجلدية ذات الظهر وسمكة شمس المحيط) تحمل نفس الظروف ، فهي عرضة للصيد الجائر وتغير المناخ ، وقد تموت عندما تأكل عن طريق الخطأ أكياس بلاستيكية عائمة تشبه الهلام ، وبالتالي من المتوقع أن تنمو أعداد قناديل البحر.


          تلوث معدات الوقاية الشخصية آخذ في الارتفاع على شواطئ المملكة المتحدة

          أضف تأثيرًا إلى بريدك الوارد - اشترك في النشرة الإخبارية عبر البريد الإلكتروني

          ونسخ جمعية المحافظة على البيئة البحرية 2021.

          جمعية خيرية مسجلة في إنجلترا وويلز 1004005 وفي اسكتلندا SC037480.
          شركة مسجلة محدودة بضمان في إنجلترا وويلز 02550966.
          المكتب المسجل: Overross House، Ross Park، Ross-on-Wye، HR9 7US.
          VAT number: 321491232.


          Bioluminescence In Jellyfish

          Bioluminescence, the ability to produce light, is a common feature among many marine animals, and is well represented in jellyfish. Jellies are free- swimming organisms that belong to the phylum Cnidaria, consisting of many different species, and the term also loosely encompasses the phylum Ctenophora, the comb jellies. Many jellyfish have the ability to bioluminescence, especially comb jellies, where more than 90% of planktonic species are known to produce light (Haddock and Case 1995). Arguably, the most famous of all bioluminescent invertebrates is the Aequorea victoria, which is the first species from which GFP was isolated, a discovery which went on to win the Nobel prize. Bioluminescence is used predominantly as a form of communication between animals, and can be used for defense, offense, and intraspecific communication. Many animals use bioluminescence in multiple ways, though jellyfish use it primarily for defense. It is important to note, however, that the different ways in which jellyfish use bioluminescence are still being discovered. This chart illustrates the many different ways in which marine mammals, including jellyfish, use bioluminescence.

          Schematic Diagram displaying the methods in which many marine animals use bioluminescence. Haddock. et al 2010


          These Jellyfish Don’t Need Tentacles to Deliver a Toxic Sting

          A mysterious burning, itchy sensation after a swim is usually the telltale sign of a jellyfish sting.

          But in coastal mangroves and other subtropical ecosystems, snorklers and swimmers have long reported a similar sensation without ever coming in contact with a jellyfish. A phenomenon called “stinging water” is to blame, but the cause is unknown.

          One potential culprit is a type of jellyfish belonging to the genus Cassiopea called the upside-down jellyfish, but they are missing a key appendage normally necessary to deal a stinging blow: spaghetti-like tentacles.

          Instead of a gelatinous, umbrella-shaped body with long, swaying tentacles undulating beneath as it floats through the water, Cassiopea got its common name for being the exact opposite. The soft, circular body, known as the medusa, rests on the seafloor while just a few short, tentacles float above them. Cassiopea are known to get the bulk of their energy through their symbiotic relationship with the photosynthetic algae Symbiodinium that lives within their body.

          But how could the upside-down jellyfish sting something without ever coming in direct contact with their victims? These unassuming invertebrates are known to unleash plumes of mucus into the water, and though the slime was certainly a suspected cause of the irritation, scientists had never researched what elements of the slime might lead to pain before.

          In a paper published today in Nature Communications Biology, researchers found that the mucus is laced with toxic bubble-like tissues covered in the same stinging cells that cause the iconic jellyfish itch.

          Study coauthor Allen Collins, a NOAA invertebrate zoologist, is no stranger to this stinging sensation. While completing field work at the Smithsonian Tropical Research Institute in Panama, Collins fell victim to the so-called “stinging water” while handling the upside-down jellyfish.

          “I picked up quite a bunch of them and brought them back to the lab,” Collins says. “Even though I had gloves on I was very soon uncomfortable where my skin was exposed, around my neck and my face.”

          Collins has long shared his experience as a cautionary tale for students when introducing them to upside-down jellyfishes reared in the Department of Invertebrate Zoology at Smithsonian’s National Museum of Natural History. One of those students is first author of the study Cheryl Ames, now a marine biologist at Tohoku University in Japan who started this research while she was a Ph.D. researcher working with Collins at Smithsonian’s National Museum of Natural History.

          Ames and several other researchers decided to view at the mucus under a microscope when they couldn’t find the stinging sensation associated with the slime in scientific literature. Upon closer look, they found that the plumes expelled by the upside-down jellyfish are loaded with tiny spheres encased in nematocysts, which are the same stinging cells jellyfish are traditionally known for.

          “They’re roughly ovular, shaped like asteroids with little bumps on them,” Collins describes. “And on those bumps are where the stinging capsules are concentrated.”

          The oval structures along the protruding edges are stinging capsules known as nematocysts, and the brown cells in the interior are symbiotic algae that live within the tissues of Cassiopea. (Cheryl Ames, Anna Klompen)

          Dubbed cassiosomes by the team, the capsules are covered in fine, hair-like structures known as cilia. The cilia allow the entire cassiosome to gyrate and spiral within the mucus. In a laboratory experiment, researchers found that the cassiosomes are capable of incapacitating brine shrimp, providing evidence that the jellyfish release cassiosomes to stun prey before eating them.

          Cassiopea species have been known since 1775, and their mucus spewing behavior is well-described. At first, Collins thought for sure the research had already been done.

          “I had always assumed that it was well explained somewhere in the literature and that we just hadn’t come across it yet,” Collins says. “When we started going into the literature, we didn’t find anything other than a couple brief asides. No one had worked this out in detail.”

          The phenomenon of stinging water is not a new finding, but the discovery of the source is truly valuable, explains Leslie Babonis, a researcher at the Whitney Laboratory for Marine Bioscience.

          “Think about how crazy this is – it’s energetically costly for animals to produce new cells and tissues and the upside-down jellies are just dumping huge masses of these things into the water column to deter passers-by,” says Babonis, who was not involved in this study.

          This team of researchers have uncovered an entirely unknown mechanism of stings, as cassiosomes have since been found in other related jellyfish species and could be even more widespread.

          Cassiopea, or upside-down jellyfish, on display at the National Aquarium. (National Aquarium)

          Oddly enough, however, the team also found that the cassiosomes are hollow and filled with the same photosynthetic, symbiotic algae the live freely in their bodies. Because expelling mucus is so energetically costly, Collins speculates that the Symbiodinium could provide energy to the cassiosomes as well. In the lab, cassiosomes could survive in seawater for at least ten days. Why the mechanism exists remains unknown, but Collins hypothesizes about a few possibilities.

          One could be that cassiosomes help to disperse Symbiodinium, which is beneficial both for the algae and the jellyfish. Cassiopea can take up the algae from the water, which is necessary for development.

          "We know there's a really tight symbiosis there,” Collins says. “They can’t produce a medusa unless they have Symbiodinium in their tissues. Cassiosomes may be a way for the algae to get out and get around.”

          Representation of a cassiosome, including its cross section. (Nick Bezio)

          Understanding this symbiotic relationship certainly interest biologists, but explaining “stinging water” and better understanding how marine creatures produce and disperse venomous goo may have also have wide-ranging impacts for human health. لأن Cassiopeia is already recognized as a model organism, meaning the species is used in laboratory studies to better understand biological processes, this study could lead to exciting new discoveries about other jellyfish species as well.

          For now, the researchers—and probably a lot of snorkelers and swimmers—are happy the “stinging water” mystery has been solved.


          Helen Bailey, George L. Shillinger، و Dong Liang: conceptualized the study. George L. Shillinger, Patricia Zarate, Jorge Azócar, Daniel Devia, Joana Alfaro-Shigueto, Jeffery C. Mangel, Nelly de Paz, Javier Quinones Davila, David Samiento Barturen, Juan M. Rguez-Baron, Amanda S. Williard، و Christina Fahy: Assisted with data contributions and data procurement. Jennie Hannah Degenford, Dong Liang, Aimee L. Hoover, and Helen Bailey: Conducted data processing and analyses and wrote the first manuscript draft with contributions from George L. Shillinger و Nicole Barbour. All authors revised the manuscript after peer review and approved the final version.

          There was no interaction with human or lab animal.


          How a Jellyfish Protein Transformed Science

          These days, scientists can track how cancer cells spread, how HIV infections progress and even which male ends up fertilizing a female fruit fly's egg. These and many other studies that offer insight into human health all benefit from a green, glowing protein first found in a sea creature.

          From its humble beginnings in the bodies of a particular species of jellyfish, green fluorescent protein, or GFP for short, has transformed biomedical research. Using a gene that carries instructions to make GFP, scientists can attach harmless glow-in-the-dark tags to selected proteins, either in cells in lab dishes or inside living creatures, to track their activity. It's like shining a flashlight on the inner workings of cells. Flatworms, tadpoles and zebrafish are among the creatures whose parts have been programmed to glow in the name of science.

          Individual proteins in human cells are too small to see even under a microscope, but the ways they form, fold and interact are essential to life &mdash so catching a glimpse of them in action is invaluable.For example, attaching GFP to insulin-producing cells in the pancreas has helped researchers study how they're made, which could inform new diabetes treatments. Tagging fruit fly sperm with GFP is likewise shedding light on how certain sex cells maximize their chances of being fertilized.

          GFP can also be used to study aspects of the intracellular environment, such as a cell's pH or calcium concentration.

          Ancient Origins

          GFP might sound like a futuristic, sci-fi material, but it has actually been around for more than 160 million years. The protein is naturally expressed in the North American jellyfish ايكوريا فيكتوريا, and works by absorbing energy from blue light in the environment and emitting a green glow in response. Scientists don't know why these jellyfish evolved their glow, but one hypothesis is that it helps them ward off predators.

          Jellyfish aren't the only bioluminescent (making their own glow) creatures on the planet. Differently colored glowing proteins occur naturally in more than a hundred species, including fireflies and corals. Many of these fluorescent proteins are being used to derive new colored tags for research.

          GFP remains special, however, because it spontaneously folds into the right shape when it's created, ready to glow without needing help from additional chemicals, enzymes or other substances.

          A Prized Protein

          GFP research had its time to shine on stage in 2008 when Martin Chalfie, Osamu Shimomura and Roger Tsien received the Nobel Prize in chemistry for their discovery and development of GFP.

          Shimomura first extracted the glowing protein from jellyfish in the 1960s and then isolated the gene that carries the instructions to make it. This enabled researchers to introduce the gene into virtually any other animal through breeding or by using techniques such as viruses to deliver the genetic material. As long as an animal has the gene, it can produce GFP &mdash which can be used to light up specific parts of an animal, like muscle cells or brain cell circuits.

          Chalfie's work in the early 1990s turned GFP into a powerful tool for studying gene expression, and Tsien's work in subsequent years produced an entire palette of colors that glowed longer and brighter, allowing researchers to study many different molecules at the same time.

          The discovery of GFP opened the door to exciting new scientific possibilities, like seeing how specific sets of cells behave during embryonic development, studying how cells die during a process called apoptosis and even finding new ways to turn fluorescence on and off.

          Going Beyond GFP

          GFP is good for studying cells, but it does have its limitations. In live mammals, its fluorescent colors are often masked because hemoglobinin the blood absorbs the visible light that GFP emits.

          A team of researchers at Albert Einstein College of Medicine engineered a new fluorescent probe using a bacterial protein. Dubbed iRFP, the probe emits near-infrared light. Since mammalian tissues are nearly transparent in infrared light, this probe makes it easy to peer inside whole organs and organisms.

          So far, iRFP has only been tested on mice. But as a nontoxic, noninvasive method that doesn't involve radiation, iRFP could have great potential for imaging in humans.

          This Inside Life Science article was provided to LiveScience in cooperation with the National Institute of General Medical Sciences, part of the National Institutes of Health.


          شاهد الفيديو: Jellyfish are very beautifulقناديل البحر (كانون الثاني 2022).