Коробка мармеладок - Box jellyfish
| Коробка мармеладок |
|
|---|---|
|
|
| Chironex sp. | |
|
|
| Карукиа Барнези | |
Научная классификация 
|
|
| Королевство: | Animalia |
| Тип: | Книдария |
| Подтип: | Medusozoa |
| Класс: |
Кубозоа Вернер , 1973 |
| Заказы | |
Коробчатая медуза (класс Cubozoa ) - это книдарийные беспозвоночные, которые отличаются своим коробчатым (т. Е. Кубовидным) телом. Некоторые виды коробчатых медуз производят сильный яд, доставляемый их щупальцами. Укусы некоторых видов, в том числе Chironex fleckeri , Carukia barnesi , Malo kingi и некоторых других, чрезвычайно болезненны и часто смертельны для человека.
Таксономия и систематика
По состоянию на 2018 год был известен как минимум 51 вид коробчатых медуз. Они сгруппированы в два отряда и восемь семейств . С тех пор было описано несколько новых видов, и, вероятно, остались еще неописанные виды .
Класс Cubozoa
- Заказать Carybdeida
- Семья Alatinidae
- Семья Carukiidae
- Семья Carybdeidae
- Семья Tamoyidae
- Семья Tripedaliidae
- Заказать Chirodropida
- Семья Chirodropidae
- Семья Chiropsalmidae
- Семья Chiropsellidae
Описание
Форма медузы коробчатой медузы имеет квадратный коробчатый колокол, от которого и произошло ее название. С каждого из четырех нижних углов свисает короткий ножной нож или стебель, на котором есть одно или несколько длинных, тонких, полых щупалец . Обод колокола загнут внутрь, образуя полку, известную как велариум, которая ограничивает отверстие колокола и создает мощную струю при пульсации колокола. В результате медуза-коробочка может двигаться быстрее, чем другие медузы; были зарегистрированы скорости до 6 метров (20 футов) в минуту.
В центре нижней стороны колокола находится подвижный отросток, называемый манубриумом, который чем-то напоминает хобот слона. На его кончике рот. Внутренняя часть колокола известна как гастроваскулярная полость . Он разделен четырьмя равноудаленными перегородками на центральный желудок и четыре желудочных кармана. Восемь гонад расположены парами по обе стороны от четырех перегородок. По краям перегородок несут пучки мелких желудочных волокон, в которых находятся нематоцисты и пищеварительные железы, которые помогают подчинять добычу . Каждая перегородка расширена в перегородочную воронку, которая выходит на поверхность ротовой полости и облегчает поступление жидкости в животное и из него.
Нервная система коробмедузы более развита, чем у многих других медуз. У них есть нервное кольцо вокруг основания колокольчика, которое координирует их пульсирующие движения - особенность, которую можно найти в других местах только у коронной медузы . В то время как у некоторых других медуз есть простые пигментные глазки в виде чашечек , коробчатые медузы уникальны тем, что обладают настоящими глазами, укомплектованными сетчаткой , роговицей и линзами . Их глаза расположены группами, называемыми ропалиями , расположенными в карманах посередине внешней плоской поверхности колокола. Каждый из них содержит два глазка ротопалий с линзами, один направлен вверх, а другой вниз и внутрь к манубриуму. Это позволяет животному видеть определенные точки света, а не просто различать свет и тьму. Коробчатая медуза также имеет двадцать глазков (простых глаз), которые не формируют изображения, но обнаруживают свет и темноту; следовательно, у них всего двадцать четыре глаза. Рядом с ропалиями находятся статолиты, которые обнаруживают гравитационное притяжение и помогают животному ориентироваться.
Коробчатая медуза также демонстрирует сложное, вероятно, управляемое визуально поведение, такое как уклонение от препятствий и быстрое плавание по направлению. Исследования показывают, что благодаря количеству нервных клеток ропалии и их общему расположению визуальная обработка и интеграция, по крайней мере, частично происходят внутри рапалии коробчатой медузы. Сложная нервная система поддерживает относительно развитую сенсорную систему по сравнению с другими медузами, а медузы-коробочки были описаны как имеющие активное, рыбоподобное поведение.
В зависимости от вида полностью выросшая коробчатая медуза может достигать 20 см (8 дюймов) с каждой стороны коробки (30 см или 12 в диаметре), а щупальца могут вырастать до 3 м (10 футов) в длину. Его вес может достигать 2 кг ( 4+1 ⁄ 2 фунта). Однако Ируканджи размером с миниатюру представляет собой коробчатую медузу, и, несмотря на свой небольшой размер, смертельно опасен. На каждом углу по 15 щупалец. Каждое щупальце содержит около 500 000 книдоцитов , содержащих нематоцисты - микроскопический механизм в форме гарпуна, который вводит яд в жертву. У кубозойных животных обнаружено много различных видов нематоцист.
Распределение
Хотя общеизвестно опасные виды коробчатых медуз в значительной степени ограничены тропическим Индо-Тихоокеанским регионом, различные виды коробчатых медуз можно широко найти в тропических и субтропических океанах, включая Атлантический океан и восточную часть Тихого океана, причем виды встречаются далеко на севере до Калифорния ( Carybdea confusa ), Средиземное море ( Carybdea marsupialis ) и Япония (например, Chironex yamaguchii ), а также южная Африка (например, Carybdea branchi ) и Новая Зеландия (например, Copula sivickisi ). В водах Гавайев есть три известных вида, все из рода Carybdea : C. alata , C. rastoni и C. sivickisi .
Экология
Возраст и рост
Было обнаружено, что статолиты, которые состоят из полугидрата сульфата кальция , демонстрируют четкие последовательные возрастающие слои, которые, как считается, откладываются ежедневно. Это позволило исследователям оценить темпы роста, возраст и возраст до зрелости. Chironex fleckeri , например, увеличивает его между pedalia расстояния (IPD) на 3 мм ( 1 / 8 дюйма) в день, достигая IPD 50 мм (2 дюйма) , когда от 45 до 50 дней. Максимальный возраст любого обследованного человека составлял 88 дней, к тому времени он вырос до IPD 155 мм (6 дюймов).
Поведение
Коробчатая медуза активно охотится на свою добычу (мелкую рыбу), а не дрейфует, как настоящие медузы . Они способны развивать скорость от 1,5 до 2 метров в секунду или около 4 узлов (7,4 км / ч; 4,6 миль в час).
Яд кубозоянов отличается от яда сцифозов и используется для ловли добычи (мелкая рыба и беспозвоночные, включая креветок и наживку ) и для защиты от хищников, в том числе масляной рыбы , летучих мышей , рыбы-кролика , крабов ( синий краб-пловец ). и различные виды черепах, включая морскую черепаху ястребиного клюва и морскую черепаху с плоской спиной . Похоже, морские черепахи не подвержены укусам, потому что им нравится коробчатая медуза.
Опасность для человека
Хотя коробчатая медуза - неуказанный вид - была названа в газетах «самым ядовитым существом в мире» и самым смертоносным существом в море, только несколько видов этого класса были подтверждены как причастные к смерти людей; некоторые виды не вредны для человека, возможно, причиняя не более чем болезненный укус.
Австралия
В Австралии Хьюго Флекер , который работал с различными ядовитыми видами животных и ядовитыми растениями, был обеспокоен необъяснимой смертью пловцов. Он определил причину как коробчатую медузу, позже названную Chironex fleckeri . В 1945 году он описал еще одно отравление медузой, которое он назвал «синдромом Ируканджи», позже идентифицированный как коробчатая медуза Carukia barnesi .
В Австралии гибель чаще всего вызвана крупнейшим видом медуз этого класса, Chironex fleckeri , который, безусловно, является одним из самых ядовитых существ в мире. После сильного укуса Chironex fleckeri может быстро произойти остановка сердца.
В Австралии C. fleckeri вызвала не менее 79 смертей с момента первого сообщения в 1883 году, но даже у этого вида большинство встреч, по-видимому, приводит только к умеренному отравлению. В то время как большинство последних смертей в Австралии приходилось на детей, что связано с их меньшей массой тела, в 2021 году 17-летний мальчик умер примерно через 10 дней после того, как его ужалили во время купания на пляже в западной части Кейп-Йорка в Квинсленде в феврале 2021 года. Предыдущий смертельный исход был в 2007 году.
По крайней мере, две смерти в Австралии были приписаны коробчатой медузе Ируканджи размером с миниатюру . Укушенные ими люди могут страдать от серьезных физических и психологических симптомов, известных как синдром Ируканджи . Тем не менее, большинство жертв выживают, и из 62 человек, получивших лечение от отравления Ируканджи в Австралии в 1996 году, почти половина могла быть выписана домой с небольшими симптомами или без них через 6 часов, и только двое остались госпитализированы примерно через день после укуса.
Профилактические меры в Австралии включают в себя сети, устанавливаемые на пляжах, чтобы не допустить попадания медуз, и кувшины с уксусом, размещенные вдоль пляжей для купания, которые можно использовать для быстрой первой помощи.
Гавайи: исследования и опасности
Исследователи из отдела тропической медицины Гавайского университета обнаружили, что яд заставляет клетки становиться достаточно пористыми, чтобы допустить утечку калия, вызывая гиперкалиемию , которая может привести к сердечно-сосудистому коллапсу и смерти в течение 2–5 минут.
На Гавайях количество коробчатых медуз достигает пика примерно через семь-десять дней после полнолуния , когда они подходят к берегу, чтобы нереститься. Иногда приток настолько велик, что спасатели закрывают зараженные пляжи, такие как залив Ханаума , до тех пор, пока их количество не утихнет.
Малайзия, Филиппины, Япония, Мексиканский залив
В некоторых частях Малайского архипелага количество смертельных случаев намного выше, чем в Австралии. На Филиппинах около 20-40 человек ежегодно умирают от укусов хиродропидов , вероятно, из-за ограниченного доступа к медицинским учреждениям и противоядиям .
Недавно обнаруженный и очень похожий Chironex yamaguchii может быть не менее опасным, поскольку был причастен к нескольким смертельным случаям в Японии. Неясно, какой из этих видов обычно является причиной гибели людей на Малайском архипелаге.
Предупреждающие знаки и первые станции помощи были установлены в Таиланде после смерти 5-летнего французского мальчика в августе 2014. Женщина умерла в июле 2015 года после того , как ужаленный от Пханган , а другой в Ламай - Бич на Самуи на 6 октября 2015.
В 1990 году 4-летний ребенок умер от укуса Chiropsalmus quadrumanus на острове Галвестон в Мексиканском заливе , и этот вид или Chiropsoides buitendijki считаются вероятными виновниками двух смертей в Западной Малайзии .
Защита и лечение
Защитная одежда
Ношение колготок , костюмов из лайкры для всего тела , шкур для дайвинга или гидрокостюмов - эффективная защита от укусов коробмедузы. Раньше считалось, что колготки работают из-за длины жала коробмедузы (нематоцисты), но теперь известно, что это связано с тем, как работают стингер-клетки. Жалящие клетки на щупальцах коробчатой медузы вызываются не прикосновением, а химическими веществами, обнаруженными на коже, которых нет на внешней поверхности шланга, поэтому нематоцисты медузы не срабатывают.
Первая помощь при укусах
Как только щупальце коробчатой медузы прилипает к коже, оно накачивает нематоцисты с ядом в кожу, вызывая жжение и мучительную боль. Промывание уксусом используется для дезактивации невыделенных нематоцист, чтобы предотвратить выделение дополнительного яда. Исследование 2014 года показало, что уксус также увеличивает количество яда, выделяемого из уже выведенных нематоцист; однако это исследование подверглось критике по методологическим причинам.
Уксус доступен на австралийских пляжах и в других местах вместе с ядовитыми медузами.
Дополнительные щупальца обычно удаляют полотенцем или рукой в перчатке, чтобы предотвратить вторичное покалывание. Щупальца все еще могут жалить, если они отделены от колокола или после смерти существа. Удаление щупалец может привести к контакту необожженных нематоцист с кожей и огню, что приведет к большей степени отравления.
Хотя обычно рекомендуется в фольклоре и даже в некоторых статьях по лечению укусов, нет научных доказательств того, что моча , аммиак , смягчитель мяса , бикарбонат натрия , борная кислота , лимонный сок , пресная вода , стероидные сливки , алкоголь , холодные компрессы , папайя или водород. перекись предотвратит дальнейшее жжение, и эти вещества могут даже ускорить выделение яда. Тепловые компрессы доказали свою эффективность в умеренном обезболивании. Использование повязок для иммобилизации под давлением, метилированного спирта или водки, как правило, не рекомендуется для лечения укусов студня.
Возможные противоядия у человека
В 2011 году исследователи из Гавайского университета объявили, что они разработали эффективное средство от укусов гавайской коробчатой медузы путем «деконструкции» яда, содержащегося в их щупальцах. Его эффективность была продемонстрирована в эпизоде PBS Nova «Venom: Nature's Killer», первоначально показанном по североамериканскому телевидению в феврале 2012 года. Их исследование показало, что введенный глюконат цинка предотвращает разрушение красных кровяных телец и снижает токсическое воздействие на сердечную деятельность исследования мышей. Позже было обнаружено, что глюконат меди оказался еще более эффективным. Был произведен крем, содержащий глюконат меди, который будет применяться для подавления введенного яда; он используется американскими военными водолазами, однако доказательства его эффективности на людях лишь анекдотичны.
В апреле 2019 года группа исследователей из Сиднейского университета объявила, что они нашли возможное противоядие от яда Chironex fleckeri , которое остановит боль и некроз кожи, если ввести его в течение 15 минут после укуса. Исследование стало результатом работы, проделанной с помощью редактирования всего генома CRISPR, в ходе которой исследователи выборочно деактивировали гены клеток кожи до тех пор, пока они не смогли идентифицировать ATP2B1 , АТФазу , транспортирующую кальций , в качестве фактора хозяина, поддерживающего цитотоксичность . Исследование показало терапевтическое использование существующих лекарств, нацеленных на холестерин, у мышей, хотя эффективность этого подхода не была продемонстрирована на людях.