НОВОГОДНИЕ ПОДЕЛКИ - МЕДУЗА СВОИМИ РУКАМИ

Здравствуйте, друзья!
Я снова изобретаю свой педагогический велосипед. Столкнулась с проблемой отсутствия кейсов для проведения занятий в кружке на станции юннатов, а разработки из интернета меня не удовлетворяют. Они откровенно скучны. Поэтому создаю свою кухню. Кто мечтал посмотреть что мы делаем на занятиях? Приглашаю!

В декабре повсеместно открываются мастерские Деда Мороза, где ребята мастерят новогодние поделки. А я приглашаю Вас в новогоднюю биологическую мастерскую феечек. Кто сказал, что мастерская новогодних игрушек только для малышей? Она может стать замечательным развивающим инструментом и для школьников подростков. Все дело в том, под каким соусом это подано. 

Тайна львиной гривы

Любите ли Вы разгадывать тайны?  Тогда я хочу вспомнить рассказ Артура Конона Дойла, идущий от лица Шерлока Холмса.

 

Да, мы будем творить сегодня удивительную поделку родственную той, что вдохновила мастера детективного жанра создать рассказ о необычном убийце с двадцатиметровыми ядовитыми кнутами. 

"Странный предмет, на который я указывая, действительно был похож на спутанную львиную гриву. Он покоился на выступе скалы, в каких-нибудь трех футах от поверхности воды; ужасное, колышущееся, волосатое создание, с серебристыми прядями, вплетенными в желтые космы, которое медленно пульсировало, расширяясь и сокращаясь." А.К.Дойл

Монстра уничтожили, сбросив кусок скалы с утеса. 
Хотя, справедливости ради, стоит отметить, что смертоносность львиной гривы  - цианеи волосистой, очень преувеличена в произведении. От встречи с ней люди не умирают. Если, конечно, нет индивидуальной непереносимости, приводящей к анафилактическому шоку. Кто же это? Цианея волосистая (Cyanea capillata, Cyanea arctica) - гигантская сцифоидная медуза из Атлантического и Тихого океанов.

Кто такие медузы?

Группа из типа кишечнополостных получила название в честь мифической Медузы Горгоны с легкой руки Карла Линнея в 1740 году. По типу строения выделяют гидроидных и сфифодных медуз, относящихся к различным классам. 

Но стоит отметить, что медузами называют не только отдельную систематическую группу, но и стадию развития кишечнополостных. Поскольку в цикле развития у стрекающих животных чередуются две стадии развития - стадия полипа со стадией медузы. 

Медузоидное поколение отпочковывается от полипа и отправляется в свободное плаванье. Медузы производит яйцеклетки и сперматозоиды, то есть служат для полового размножения и расселения кишечнополостных.

Выходит, что сцифоидные и гидроидные медузы - это затянувшаяся стадия из цикла развития кишечнополостных, которая развилась и усложнилась благодаря преимуществам, которое дает подвижный образ жизни.
К сожалению, в Восточном Казахстане не водятся медузы, и мы не сможем изучить их натурально, поэтому будем моделировать!

Есть ли у медуз глаза?

Медузы - двухслойные животные. Наружный одинарный слой клеток - эктодерма, а внутренний - энтодерма. А между ними залегает мезоглея - неклеточный гель. Медуза состоит из купола (зонтика) и щупалец. 

Выпуклая часть купола звучит как заклинание - эксумбрелла, а внутренняя - субумбрелла. Под куполом проходит тонкая мускулистая перепонка - парус, зауживающая вход под зонтик. Огромным куполом может похвастаться медуза цианея волосистая, или львиная грива. Диаметр ее зонтика составляет свыше 2 метров, а щупальца тянутся на 15-40 метров.

У медуз в центре купола есть рот, с четырьмя ротовыми лопастями, ведущий в желудок кишечной (гастральной) полости. Полость имеет ответвления в виде кишечных каналов, поэтому у медуз пищеварительная система более сложная, чем у гидры - гастроваскулярная, то бишь кишечнососудистая. Благодаря такому строению, медузы могут питаться довольно крупной добычей. Размеры трофеев определяются объемами желудка.

На щупальцах находятся стрекательные клетки или нематоциты. Именно, стрекательные клетки содержат в себе яд, убивающий жертву. Проблема в том, что многие виды медуз питаются молодью рыб, поэтому у них выработался яд токсичный для позвоночных. Самый сильный яд у австралийских кубомедуз, он способен убить человека.

Таких сложно устроенных и специализированных клеток, как нематоциты кишечнополостных, нет больше ни у кого из животных Стрекательные клетки мы уже моделировали в одном из выпусков пальчикового театра "БиоТОП", если вы пропустили, то ссылка в помощь - http://biomagic27.blogspot.com/2017/03/blog-post-pochemu-krapiva-zhzhetsja.html
Ребята же не знали об этом ничего, они лишь получили от меня нитку, деревянную прищепку, скрепку и изображение нематоцита. И стали изобретать работающую модель стрекательной клетки.

Но вернемся от моделирования к обсуждению. Оказывается, медузы глазастые! По краю зонтика аурелии проходит целых 24 глаза, способные различать светотень. По сути, это видоизмененные щупальца, ямки, в которых находятся скопления клеток со светочувствительными белками. У некоторых медуз  в этих щупальцах сидят сложно устроенные глазки, сверху заполненные прозрачным веществом эктодермы, которое работает как линза. Таких глазков по 6 в каждой ямке, итого - 144! Научное название этих видоизмененных щупалец - ропалии. Ропалии являются и органами равновесия, и органами слуха.

Кроме того, у медузы есть гонады, производящие половые клетки. У медузы крестовичка, они образуют ярко выраженный  крест, отсюда и ее название. Оплодотворение происходит в воде. Из яйца появляется подвижная личинка планула, которая через некоторое время оседает на дно и превращается в полип.

Что делать, если ужалила медуза?

Но вернемся к нашей тайне. Как описывает действие яда медузы Конон Дойл?

"От соприкосновения с многочисленными нитями на коже выступают ярко-красные полосы. При более близком исследовании оказывается, что это мельчайшие точки или нарывчики и в середине каждого из них находится как бы раскаленная докрасна иголка, впивающаяся в нервы. Страдания, причиняемые этими ранами, объясняет Вуд, — это еще не самое худшее: «От пронизывающей боли в груди я упал, как сраженный пулей. Когда прошли судороги, мое сердце шесть или семь раз ударило так сильно, как будто хотело выскочить». Это его едва не убило, а ведь он встретился с цианеей в открытом море, а не в тихой и тесной лагуне. Он рассказывает, что потом с трудом узнал сам себя, такое у него было бледное, искривленное и сморщенное лицо." А.К. Дойл.

Решаем следующую задачку: можно ли было спасти Макферсона из рассказа "Львиная грива?". Ответ, да. Если бы пострадавший получил вовремя укол хлорида кальция, и противогистаминные препараты. Но во времена Шерлока Холмса интоксикацию лечили бренди. Это очень живучий миф, о том, что алкоголь выводит яд, но это не так. Алкоголь сам по себе является ядом, и дает дополнительную нагрузку на без того страдающие печень и почки. 

Первая помощь при контакте с медузой

Противоядия нет. Лечение будет симптоматическим. 
1. Прежде всего нужно удалить остатки щупалец с помощью полотенца, еще лучше тупой стороной лезвия ножа соскрести обрывки, не прикасаясь к ожогу руками. 
2. Затем необходимо обработать ожог щелочным раствором, например, пищевой соды. Моча в этом случае не поможет, несмотря на распространенный миф. Если нет содового раствора, то лучше промывать морской водой, но не пресной! Пресная вода усилит боль, и моча, кстати, тоже.
3. Дать антиаллергические препараты внутрь. И желателен укол хлористого кальция внутривенно или хотя бы внутримышечно. Если нет шприца, но есть ампула с хлоридом кальция, то ее можно просто выпить.
4. Обильное безалкогольное питье.
5. Обязательно обратиться к врачу.

При купании в водах богатых медузами от контакта с ними спасает гидрокостюм. ВНИМАНИЕ! Ожог можно получить и от медуз выброшенных на берег.

Как плавает медуза?

Медузы парадоксальны. Обычно существа, имеющие радиальную симметрию тела неповоротливы и малоподвижны, но это не про медуз. 

Медузы - живые ракеты! Эти кишечнополостные освоили реактивный способ движения. Двигаются за счет  выброса воды из зонтика. Благодаря сокращению кожно-мускульных клеток купола и паруса, медуза движется со скоростью до 55 км/ч. 

В отличие от гидры имеющих нервную сеть с равномерным распределением нейроцитов (нервных клеток) по всему телу, у медуз усложняется нервная система. В дополнении к сети, появляются нервные узлы - ганглии, а по краю купола проходит сплошное нервное кольцо, иннервирующее сокращение кожно-мускульных клеток паруса.

Но даже самые большие медузы не могут противостоять течениям своим реактивным движением, и по большей части, дрейфуют как макропланктон.

Как сделать медузу в бутылке, так чтобы она стала биологическим пособием?

Медузы состоят из 98% воды. Эта вода сосредоточена в мезоглее. Вместе с кружковцами мы сделали очень простую поделку, иллюстрирующую этот факт - медузу в бутылке. Этот известный фокус, давненько ходит по просторам интернета, даже не припомню где впервые я с ним познакомилась. Но для моих учеников он оказался в новинку.

Мы взяли пластиковую бутылку, половинку целлофанового пакета, нитку для завязывания, ножницы, акварельные краски и кисти.

Наполнили пакетик водой и подкрасили ее краской. Каждый ребенок выбрал свой цвет. Если добавить флуоресцирующую в темноте краску и блестки внутрь, то будет совсем по новогоднему! 
Затем целлофан завязали ниткой так, чтобы вместе с жидкостью туда попал воздух. Воды лучше взять чуть-чуть. Ведь нам предстоит пропустить пузырь в горлышко бутылки. 

Это важный шаг, так как иногда получается слишком много воды в пузыре, тогда придется удалять нить и убирать излишки. Настоящий тренажер для глазомера! Затем надрезали целлофан по краям, чтобы получились щупальца.

После чего мы протолкнули медузу вовнутрь. Она шмякнулась, распластавшись лепешкой по дну. Мы не успокоились на этом и добавили еще одну медузу для разнообразия. Шмяк! Еще одна цветная клякса. А потом добавили воды в бутылку до самого верха.

А теперь переворачиваем бутылку и вуаля! Медузы плывут вверх, но с разной скоростью. Интересно, почему? Ребята догадываются, что у одной медузы воздушный пузырек больше, значит он и тянет медузу вверх на порядок быстрее!

А ведь кишечнополостные, действительно, используют воздух в своих полостях! Например, португальский кораблик из класса гидроидных. Это даже не отдельный организм, а многоорганизменная дрейфующая колония, которая держится на поверхности благодаря пневматофору - пузырю, заполненному воздухом. Эти колонии покорно плывут с потоками ветров и течений, как парусные корабли, и часто во время шторма терпят свое крушение на берегу. Но этих существ мы будем изучать в игре уже на другом занятии, для которого я придумала новую настолку, только это секрет.

МК светящейся медузы на Новый год

Героиней новогоднего МК будет выступать медуза-кристалл, фосфорицирующая зеленым цветом. Это явление биолюминесценции. Благодаря медузе был открыт и изучен светящийся белок GFP, а исследователи белка Осаму Симомура, Мартин Чалфи и Роджер Цянь получили Нобелевскую премию 2008 года. Этот белок используется как безопасная метка клеток в медицинских исследованиях.

Мастерская феечек начинает свою работу. Нам понадобится пластиковая бутылка (желательно, зеленого цвета), дождик новогодний, скотч, ножницы, шило, свеча, пальчиковый маленький фонарик.

1. Обрежем бутылку. С помощью накаленного над пламенем свечи шила сделаем два отверстия, в которые проденем дождинку.

2. Внедряем элемент биолюминесценции. На дне с помощью скотча закрепляем маленький пальчиковый фонарик.

3. Делаем щупальца. Закрепляем полоску скотча липкой стороной вверх на краю стола. Наклеиваем на скотч дождик, свернутый пополам. Скотч липкий, и к нему легко прилипает дождик, поэтому дождинки должны свисать, чтобы не приклеиваться повторно, и не путаться.

4. Прикрепляем щупальца на край бутылки сверху. Делать это нужно аккуратно, не отклеивая один край скотча от стола. Постепенно наматываем на бутылку. В серединку на дно  скотчем прикрепляем дождинки, которые чуть длиннее, чем щупальца по краю.

5. Запускаем волшебство. Включаем фонарик и перемещаем светящуюся медузу в темноте. Замечательный эффект создают скользящие щупальца. Новогоднее биологическое волшебство! Это шикарный атрибут для праздничной вечеринки!

Если Вам понравилось, поделитесь постом в социальных сетях. Желаю радости открытий!