Содержание

Морские губки учат сопромату | Наука и жизнь

Некоторые морские организмы проявляют чудеса инженерной мысли, создавая удивительно прочные микроскопические структуры.

Инженеры подчас заимствуют идеи у самой природы. Существует даже такое направление в науке – бионика, которая изучает, как можно адаптировать природные технические решения для пользы человечеству. Например, берцовая кость человека, несмотря на свою изогнутую форму, может выдерживать вертикальную нагрузку больше тонны. Такую прочность ей обеспечивают особым образом ориентированные костные структуры. Похожий принцип был использован при проектировании Эйфелевой башни, в результате она и получилась такой легкой и прочной. Хотя наш инженер и архитектор Владимир Шухов использовал для своей знаменитой башни еще более легкую гиперболическую конструкцию, которую он сам и придумал. На единицу высоты Шуховской радиобашни было использовано в три раза меньше металла, чем у Эйфелевой башни в Париже.

Euplectella aspergillum – красивые морские губки, которые называют корзинками Венеры. Фото: NOAA Photo Library/Flickr.

Тонкими стеклянными нитями, спикулами, морские губки Euplectella aspergillum закрепляются на морском дне. От того, насколько крепко губка закрепится на поверхности, зависит без малого ее жизнь, поэтому естественный отбор наделил эти нити удивительной проч

Разрез спикулы морской губки (слева) и теоретическая модель материала с круговыми слоями(справа), которая обеспечивает максимальную прочность конструкции. Эволюция привела к возникновению биологической структуры, которая построена согласно правильным инже

Но вернемся в мир природы, а именно к беспозвоночным. В отличие от тех, кто в ходе эволюции обзавёлся внутренним скелетам, вроде млекопитающих, птиц или рыб, беспозвоночным приходится, что называется, жить без «внутреннего стержня». Какие-то виды бесхребетное существование вполне устроило, другие же создали себе различные формы экзоскелета, чтобы лучше выживать во враждебном мире. Например, моллюски спрятались в прочные раковины, а крабы обзавелись не только крепким панцирем, но и грозными клешнями. Однако речь сейчас пойдёт не о них, а о другом интересном классе морских беспозвоночных – о стеклянных, или шестилучевых, губках. Самые известные, да и самые красивые представители их образуют семейство под названием корзинка Венеры. 

Скелет этих губок представляет собой ажурный цилиндр, выполненный из переплетающихся волокон из диоксида кремния, или, грубо говоря, из стекла. Как оказалось, такие волокна по свойствам ничем не уступают современным оптоволоконным нитям. Вот только в промышленности они изготавливаются при температуре свыше 1000 градусов, в то время как губка, находясь на морском дне, спокойно делает продукт такого же качества при температуре всего лишь несколько градусов выше нуля. Действительно, производителям оптоволокна есть чему поучиться. Другая интересная особенность корзинки Венеры – то, как она крепится к морскому дну. Якорем ей служат длинные, толщиной с человеческий волос стеклянные нити, называемые базальными спикулами. На них находятся микроскопические крючки, благодаря которым губка прочно цепляется за поверхность. Казалось бы, использовать хрупкую стеклянную нить в качестве якорной цепи выглядит не самым продуманным шагом. Но это до тех пор, пока мы не посмотрим на структуру такой нити в разрезе.

Толщина «якорной» спикулы порядка 50 микрометров, что составляет одну двадцатую часть миллиметра. В центре нити располагается сердцевина, которую, в свою очередь, окружают несколько десятков концентрических слоев. Все слои и сердцевина сделаны из стекла, а ультратонкая прослойка между ними выполнена из органического материала. По виду такая картина очень напоминает срез ствола дерева. Фотография спикулы в разрезе так и оставалась бы иллюстрацией к какому-нибудь справочнику морфологии подводных обитателей, не попадись она на глаза профессору Ханешу Кесари с факультета инженерии Брауновского университета.И вот тут сработала так называемая профессиональная деформация взгляда на окружающий мир.

Если биологи видели всего лишь замысловатую концентрическую структуру, то инженер сразу же обратил внимание на толщину круговых слоев.

Она менялась от центра к наружному краю спикулы по вполне определенному закону: внутри были самые толстые слои, а по мере приближения к поверхности их толщина равномерно уменьшалась. И если морская губка в ходе эволюции использовала такое техническое решение для столь жизненно важной части тела, то, наверное, это было неспроста. 

От того, насколько прочно губка закрепится на поверхности, зависит без малого ее жизнь. Поэтому прочность спикул, которыми она держится за дно, становится одним из важных факторов естественного отбора. Инженеры решили проверить, насколько строение стеклянных нитей губок соответствует наилучшей конструкции с точки зрения науки. Была создана модель, описывающая строение спикулы: сердцевина в виде сплошного стержня, окруженная концентрическими поверхностями переменной толщины. Задав параметры прочности материала, из которого губка изготавливает свои спикулы, исследователи рассчитали, какой должна быть оптимальная толщина слоев.

Удивительно, но результаты прочностных расчетов привели к тому же самому принципу, по которому губки конструируют свои «якори».

Профиль распределения толщины слоев теоретической модели получился в точности таким же, как в природе. Получается, что эволюция, не изучав сопромат в институте, пришла, тем не менее, к наиболее удачному инженерному решению. 

Фото: NOAA Photo Library/Flickr,  Brown University

По материалам PNAS и  Brown University

Наука: Наука и техника: Lenta.ru

Австралийские ученые нашли генетические механизмы, которые подтверждают общее происхождение человека и многих других животных с морской губкой. Речь идет о регулирующих активность генов участков ДНК, которые сохранялись на протяжении более полмиллиарда лет. Об открытии сообщается в статье, опубликованной в журнале Science.

Исследователи собрали образцы морской губки Amphimedon queenslandica на Большом Барьерном рифе, недалеко от острова Херон, располагающейся в южной части Большого Барьерного рифа. Специалисты извлекли ДНК и ввели генетический материал внутрь одноклеточного эмбриона рыбки данио-рерио. Эту процедуру повторили с ДНК человека и мышей, которую также внедряли в рыбок.

Материалы по теме

00:03 — 7 марта 2017

00:02 — 2 мая 2017

Биологи показали, что некоторые элементы человеческого генома функционируют схожим образом с геномом губки. Это означает, что генетические механизмы, управляющие активностью генов, сохранялись на протяжении 700 миллионов лет, с момента жизни последнего общего предка губок и других животных. Эта ДНК, составляющая значительную часть генома, не кодирует белки, и долгое время ее функции оставались неясными, поэтому ее относят к так называемой «темной материи» генома. Сейчас ученые знают, что некодирующая ДНК важна для регуляции кодирующей ДНК, участвующей в синтезе белков.

Исследователей интересовали специфические участки некодирующей ДНК, называемые энхансерами. Они содержат схожие аминокислотные последовательности — мотивы, состоящие из 10 пар оснований. Их распознают факторы транскрипции — молекулы, влияющие на активность определенных генов. Несмотря на наличие мотивов, происхождение и эволюции энхансеров трудно различить, если анализировать только нуклеотидные последовательности ДНК.

Ученые идентифицировали мотивы внутри энхансера губки, которые используют транскрипционные факторы для связывания. Затем они проверили, сохраняются ли эти мотивы у позвоночных животных. Внутри генома рыбок данио-рерио был встроен регион ДНК, называемый Islet-Scaper. Это пара генов, в одном из которых располагается энхансер Islet, управляющий активностью другого гена. При этом для визуализации работы Islet ученые использовали зеленый флуоресцентный белок, чья активность зависела от активности энхансера. Выяснилось, что энхансеры позвоночных животных, встроенные в Islet-Scaper, приводили к такой же флуоресценции в тканях и органах рыбки, что и энхансер Islet. Это означает, что в энхансерах различных животных присутствуют мотивы, имеющие общее происхождение.

Быстрая доставка новостей — в «Ленте дня» в Telegram

Вещество для вакцины от коронавируса нашли в морских губках

https://ria. ru/20200406/1569655014.html

Вещество для вакцины от коронавируса нашли в морских губках

Вещество для вакцины от коронавируса нашли в морских губках

Российские ученые вместе с немецкими коллегами обнаружили, что морские губки вырабатывают биологически активные вещества, которые можно использовать для борьбы... РИА Новости, 07.04.2020

2020-04-06T18:48

2020-04-06T18:48

2020-04-07T10:23

мгу имени м. в. ломоносова

наука

коронавирус covid-19

океанология

биология

здоровье

открытия - риа наука

российская академия наук

уральский федеральный университет

/html/head/meta[@name='og:title']/@content

/html/head/meta[@name='og:description']/@content

https://cdn22.img.ria.ru/images/07e4/04/06/1569652531_0:192:1597:1090_1920x0_80_0_0_b50c5028ca7e233fa39b4f10362b7fc6.jpg

МОСКВА, 6 апр — РИА Новости. Российские ученые вместе с немецкими коллегами обнаружили, что морские губки вырабатывают биологически активные вещества, которые можно использовать для борьбы с целым рядом инфекций, в том числе COVID-19. Результаты исследований опубликованы в журналах Materials Science and Engineering: C и Marine Drugs.Морские губки — древнейшие фильтрующие воду животные, ведущие прикрепленный образ жизни на морском дне. В ходе эволюции морские губки выработали уникальные механизмы защиты от хищников и патогенов — вирусов, грибов, бактерий, водорослей. Они научились производить особые химические вещества — так называемые вторичные метаболиты, обладающие антимикробными, антивирусными и другими защитными свойствами.Российские ученые из МГУ им. М. В. Ломоносова, Уральского федерального университета (УрФУ), Института океанологии РАН и Института органического синтеза УО РАН в составе международной группы исследователей под руководством профессора Германа Эрлиха из Горного университета Фрайберга в Германии разработали метод, позволивший впервые извлечь из морской губки значительный объем — более 30 граммов — редкого вещества аэроплизинина, благодаря чему стало возможным приступить к активному исследованию воздействия этого вещества на раковые клетки и патогены.

Аэроплизинин — вторичный метаболит морских губок из группы бромтирозинов — многоцелевых биологически активных веществ, проявляющий фармакологические свойства против различных заболеваний и инфекций. Результаты исследования показали способность аэроплизинина подавлять развитие патогенных микроорганизмов и опухолевых клеток. Антивирусные свойства бромтирозинов подтверждены и другими учеными: показано, что аэроплисинин ингибирует репликацию ВИЧ, что свидетельствует о его огромном терапевтическом потенциале для лечения разных вирусных заболеваний. Сейчас ученые приступили к разработке вакцины против COVID-19 на основе аэроплизинина."Морской губка Aplysina aerophoba естественным образом производит противовирусные вещества — бромтирозины — защиту от вирусов, бактерий и других микроорганизмов, — приводятся в пресс-релизе УрФУ слова Юлии Хрунык, одного из авторов исследования. — В лаборатории нашего немецкого коллеги, профессора Фрайбергской горной академии Германа Эрлиха вещества получены в достаточном количестве, чтобы немедленно использовать их в клинических исследованиях против нового коронавируса".
Крупнейшие запасы Aplysina aerophoba встречаются в европейском Средиземноморье, особенно у побережья Черногории, Хорватии и Албании. С 2014 группа ученых под руководством профессора Эрлиха совместно с биотехнологами из черногорского Института биологии моря осуществляют надзор за небольшой фермой по производству этих губок. "Можно ожидать, что выделяемые из морской губки Aplysina aerophoba бромтирозины, в особенности аэроплизинин и изофистуларин, будут включены в исследования по поиску новых противовирусных, в частности противокоронавирусных, лекарств. Немецкие исследователи совместно с коллегами из Черногории уже на протяжении ряда лет ведут активные работы по выращиванию этих губок на небольшом участке морского дна. Благодаря этому, уже созданы необходимые технологические и ресурсные основы для производства нужного количества уникальных веществ и новых биоматериалов, создаваемых на основе выделяемых из морских губок трехмерных хитиновых матриц", — приводятся в пресс-релизе МГУ слова еще одного автора исследования, ведущего научного сотрудника лаборатории морфологии, экологии и систематики беспозвоночных Вячеслава Иваненко.
Кроме использования губок для получения бромтирозинов, большой интерес для биотехнологии и медицины представляют каркасы губок — скаффолды, которые можно использовать в качестве трехмерных пористых матриц. Совместно с группой профессора Эрлиха ученые УрФУ Юлия Хрунык и Сергей Беликов исследуют скаффолды разных видов морских губок с целью их использования в качестве потенциальных биоматериалов, в том числе для имплантологии.Уральские ученые готовятся запустить стартап по культивированию губок на территории России — это позволит получать бромтирозины и их производные, а также скаффолды у нас в стране.

https://ria.ru/20200302/1566583201.html

https://ria.ru/20200404/1569577145.html

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2020

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdn23.img.ria.ru/images/07e4/04/06/1569652531_0:57:1597:1255_1920x0_80_0_0_1592f4bdd3b1a6d390a65b480aba0f7e.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

мгу имени м. в. ломоносова, коронавирус covid-19, океанология, биология, здоровье, открытия - риа наука, российская академия наук, уральский федеральный университет

МОСКВА, 6 апр — РИА Новости. Российские ученые вместе с немецкими коллегами обнаружили, что морские губки вырабатывают биологически активные вещества, которые можно использовать для борьбы с целым рядом инфекций, в том числе COVID-19. Результаты исследований опубликованы в журналах Materials Science and Engineering: C и Marine Drugs.

Морские губки — древнейшие фильтрующие воду животные, ведущие прикрепленный образ жизни на морском дне. В ходе эволюции морские губки выработали уникальные механизмы защиты от хищников и патогенов — вирусов, грибов, бактерий, водорослей. Они научились производить особые химические вещества — так называемые вторичные метаболиты, обладающие антимикробными, антивирусными и другими защитными свойствами.

Российские ученые из МГУ им. М. В. Ломоносова, Уральского федерального университета (УрФУ), Института океанологии РАН и Института органического синтеза УО РАН в составе международной группы исследователей под руководством профессора Германа Эрлиха из Горного университета Фрайберга в Германии разработали метод, позволивший впервые извлечь из морской губки значительный объем — более 30 граммов — редкого вещества аэроплизинина, благодаря чему стало возможным приступить к активному исследованию воздействия этого вещества на раковые клетки и патогены.

Аэроплизинин — вторичный метаболит морских губок из группы бромтирозинов — многоцелевых биологически активных веществ, проявляющий фармакологические свойства против различных заболеваний и инфекций. Результаты исследования показали способность аэроплизинина подавлять развитие патогенных микроорганизмов и опухолевых клеток. Антивирусные свойства бромтирозинов подтверждены и другими учеными: показано, что аэроплисинин ингибирует репликацию ВИЧ, что свидетельствует о его огромном терапевтическом потенциале для лечения разных вирусных заболеваний.

2 марта 2020, 07:14Распространение коронавирусаУченые сообщили сроки начала применения вакцины от коронавируса

Сейчас ученые приступили к разработке вакцины против COVID-19 на основе аэроплизинина.

"Морской губка Aplysina aerophoba естественным образом производит противовирусные вещества — бромтирозины — защиту от вирусов, бактерий и других микроорганизмов, — приводятся в пресс-релизе УрФУ слова Юлии Хрунык, одного из авторов исследования. — В лаборатории нашего немецкого коллеги, профессора Фрайбергской горной академии Германа Эрлиха вещества получены в достаточном количестве, чтобы немедленно использовать их в клинических исследованиях против нового коронавируса".

Крупнейшие запасы Aplysina aerophoba встречаются в европейском Средиземноморье, особенно у побережья Черногории, Хорватии и Албании. С 2014 группа ученых под руководством профессора Эрлиха совместно с биотехнологами из черногорского Института биологии моря осуществляют надзор за небольшой фермой по производству этих губок.

"Можно ожидать, что выделяемые из морской губки Aplysina aerophoba бромтирозины, в особенности аэроплизинин и изофистуларин, будут включены в исследования по поиску новых противовирусных, в частности противокоронавирусных, лекарств. Немецкие исследователи совместно с коллегами из Черногории уже на протяжении ряда лет ведут активные работы по выращиванию этих губок на небольшом участке морского дна. Благодаря этому, уже созданы необходимые технологические и ресурсные основы для производства нужного количества уникальных веществ и новых биоматериалов, создаваемых на основе выделяемых из морских губок трехмерных хитиновых матриц", — приводятся в пресс-релизе МГУ слова еще одного автора исследования, ведущего научного сотрудника лаборатории морфологии, экологии и систематики беспозвоночных Вячеслава Иваненко.

Кроме использования губок для получения бромтирозинов, большой интерес для биотехнологии и медицины представляют каркасы губок — скаффолды, которые можно использовать в качестве трехмерных пористых матриц. Совместно с группой профессора Эрлиха ученые УрФУ Юлия Хрунык и Сергей Беликов исследуют скаффолды разных видов морских губок с целью их использования в качестве потенциальных биоматериалов, в том числе для имплантологии.

Уральские ученые готовятся запустить стартап по культивированию губок на территории России — это позволит получать бромтирозины и их производные, а также скаффолды у нас в стране.

4 апреля 2020, 14:40Распространение коронавирусаУченые предупредили об опасном свойстве коронавируса

Учёные обнаружили под шельфовым ледником Антарктиды неизвестных животных, похожих на губки Статьи редакции

Они обитают на булыжниках — и это всё, что пока знают учёные.

16 709 просмотров

Животных обнаружили на глубине в 900 метров от поверхности ледника Фильхнера, который находится на западном берегу Антарктиды — в 260 километрах от открытого океана, в полной темноте при температуре -2,2°. Об этом сообщается в журнале Frontiers in Marine Science.

Учёные бурили льды, чтобы взять образцы донных отложений.

Закреплённая на конце троса камера вместо отложений показала им твёрдые валуны с прикреплёнными неподвижными животными неизвестного вида.

Животные напоминают губок — это водные организмы, прикрепляющиеся к скалам на морском дне, которые питаются, пропуская через себя воду. Учёные предположительно идентифицировали: одну стебельчатую губку, 15 губок других форм и 22 пока неизвестных животных.

По словам учёных, животных можно увидеть на изображениях A-E, а на изображении F их нет

Исследователи заявили, что животные находятся на расстоянии в 1,5 тысячи километров вверх по течению от ближайшего источника фотосинтеза. По одной из версий, они получают питательные вещества за счёт хемосинтеза бактерий вокруг. Теперь учёные хотят изучить животных и их среду обитания, но у них пока нет даже инструментов для сбора.

Чтобы ответить на наши вопросы, мы должны найти способ приблизиться к этим животным и их среде обитания — а это под 900 метрами льда, в 260 километров от кораблей, где находятся наши лаборатории. Это означает, что нам, полярным учёным, придется найти новые и инновационные способы их изучения и ответить на все новые вопросы, которые у нас есть.

Хью Гриффитс

ведущий автор исследования

Это важное открытие для учёных, которые ранее считали, что под плавучими ледниками при температуре -2,2° могут существовать только небольшие мобильные падальщики и хищники. Среда под шельфовыми ледниками считалась для губок слишком враждебной.

Наше открытие ставит больше вопросов, чем даёт ответов. Например, как они [животные] туда попали? Чем они питаются? Давно ли они там? Сколько ещё таких валунов, покрытых жизнью? Это тот же вид, который живёт за пределами шельфового ледника или совершенно новый? Что случится с этими колониями, если ледник обрушится.

Хью Гриффитс

ведущий автор исследования

Учёные добавили, что времени для исследования не так много — из-за климатического кризиса и обрушения шельфовых ледников.

Ученые превратили морскую губку в графит

Уникальное свойство морской губки не разрушаться при нагревании, а переходить в графит обнаружилось в результате эксперимента, проведенного российскими и зарубежными учеными, сообщает РИА Новости. Это открывает путь к получению новых экологически чистых материалов, сохраняющих прочность при очень высоких температурах. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

При разработке новых материалов ученые часто черпают идеи у природы. В бионике — науке о применении функций и структур организмов в технических устройствах — есть отдельное направление, изучающее возможности живых существ, приспосабливаться к экстремальным условиям.

Один из объектов экстремальной бионики — морские губки, которые за 600 миллионов лет своей истории сумели пережить самые разнообразные природные катаклизмы. Секрет невероятной стойкости морских губок — в веществе, из которого состоит их скелет, — спонгине.

Спонгин устойчив к воздействию кислот, а также выдерживает нагревание до 360 °C при наличии кислорода и до 1200 °C в бескислородной среде. Это делает его перспективным сырьем для создания композитных материалов.

Спонгин состоит из рогового вещества. Из него же состоят волосы, рога и когти. Его особые свойства связаны не столько с составом, сколько с необычной внутренней структурой. Волокна рогового вещества толщиной до 100 мкм объединены в нем в сложные трехмерные системы с высокой пористостью.

Применение спонгина открывает широкие возможности для создания возобновляемых, нетоксичных и биоразлагаемых органических каркасов сантиметрового и даже метрового размера. Современные технологии позволяют создавать такие структуры только на наноуровне.

Для повышения прочности органических каркасов перед промышленным использованием их подвергают карбонизации — высокотемпературному насыщению углекислым газом. Чтобы понять, как поведут себя спонгиновые структуры в таких условиях, ученые решили изучить свойства скелетов морских губок при нагревании.

Работа проводилась международной командой исследователей, в которую входили ученые из Фрайбергской горной академии (Германия), университетов США, Польши, Франции, Германии, Словакии. С российской стороны участвовали ученые из Санкт-Петербургского государственного университета, Сыктывкарского государственного университета и Университета ИТМО (Санкт-Петербург). Исследование поддержано Российским научным фондом.

Ученые провели эксперимент по нагреванию скелета морской губки до 1200 градусов. Другие биологические материалы при такой температуре превращаются в бесполезный угольный порошок. Но скелет губки после нагревания в течение часа полностью сохранил свою микро- и наноструктуру, хотя и потерял 70% объема. Изучение с помощью электронного микроскопа показало, что спонгин полностью превратился в графитовую губку, то есть сохранил свой внешний вид, но внутри заместился графитом. При этом он остался настолько прочным, что из него удалось вырезать разнообразные фигуры.

"Сейчас, когда проблема загрязнения окружающей среды стала одной из главных для всей планеты, появление новых материалов крайне важно. Использовать спонгин экономически целесообразно, так как это естественный, возобновляемый и экологически чистый ресурс, который можно производить по всему миру. Уже сейчас в странах Средиземноморья, Австралии и США выращивают кератозные губки. При правильном управлении развитие этих технологий не повредит популяции морских животных, а материалы из спонгина можно будет применять в самых разных областях промышленности", — приводит пресс-служба РНФ слова Александра Ересковского, профессора кафедры эмбриологии биологического факультета Санкт-Петербургского государственного университета.

Морские губки могут стать новым стратегическим сырьём

Сотрудники кафедры зоологии беспозвоночных биологического факультета МГУ имени М. В.Ломоносова в составе международной коллаборации учёных обнаружили в скелете морской губки отряда Poecilosclerida хитиновую основу. Трехмерные хитиновые матрицы, выделяемые из морских губок, находят все более широкое применение, а том числе и в клеточной инженерии, а также при изучении стволовых клеток и хрящевой ткани. Результаты работы опубликованы в престижном научном журнале Marine Drugs.

Внимание ученых, занимающихся морской фармацевтикой, биотехнологиями и биоматериаловедением в последнее время приковано к морским беспозвоночным — губкам (тип Porifera). Морские губки относятся к многоклеточным организмам, возникшим на нашей планете еще в докембрийский период, которые выжили и мало изменились за более чем 600 миллионов лет. Возможно эволюционная консервативность этих организмов обусловлена уникальными механизмами биохимической защиты.

На сегодняшний день достоверно установлено, что трехмерные пористые скелеты многих губок имеют хитиновую основу. Хитин — структурный полисахарид, встречающийся у грибов, моллюсков, червей, ракообразных и других членистоногих. Однако хитин также и лакомый источник углерода для морских бактерий. Исследования показали, что некоторые губки, такие как веронгиидные (отряд Verongiida: класс Demospongiae), достигающие в высоту более одного метра (см. фото), сумели выработать механизм синтеза биологически активных веществ — производных бромотирозинов, образуемых специфическими клетками, защищающими хитиновый скелет от микроорганизмов. Производные бромотирозинов известны своими антибактериальными, антивирусными, цитотоксичными и противовоспалительными свойствами.

Губки производят до 20 разновидностей бромотирозинов одновременно, что, возможно, и позволило им сохраниться в течение сотен миллионов лет. Исследование, проведенное под руководством профессора Германа Эрлиха, показало способность производного бромотирозина, известного как Aeroplysinin, проявлять и антиметастазную активность. Таким образом, морские губки, культивирование которых удалось наладить пока только в Черногории, обладают большим потенциалом для современного биоматериаловедения и морской фармацевтики. Цена одного миллиграмма противоракового производного бромотирозина сегодня достигает нескольких сотен евро. Таким образом, губки представляют собой новый, восполняемый ресурс как биоматериалов (трехмерных хитиновых матриц), так и высокоэффективных биологически активных соединений (производных бромотирозинов). Можно ожидать, что фармацевтика со временем сможет перейти на безотходное производство производных бромотирозинов на основе именно морских губок.

«Опубликованная статья — одна из цикла опубликованных и сданных в печать работ. Биоматериаловедение и фармацевтика на основе морских беспозвоночных – бурно развивающиеся междисциплинарные научные направление. Эти исследования требуют привлечения современной приборной базы, а также участия морских биологов, умеющих работать с необычными животными. При соблюдении этих условий возможности для поисковых исследований могут оказаться почти безграничными», — прокомментировал открытие один из авторов исследования Вячеслав Иваненко, ведущий научный сотрудник кафедры зоологии беспозвоночных биологического факультета МГУ.

В исследовании принимали участие сотрудники Познаньского технического университета (Польша), Университета короля Абдул-Азиза (Саудовская Аравия), Университета Суэцкого канала (Египет), Лейбницкого института полимерных исследований в Дрездене (Германия), Института океанологии имени П.П. Широва РАН (Москва), Дрезденского технического университета (Германия) и Технического университета «Фрайбергская горная академия» (Германия).

В Сургуте лекарственные травы вырастили на губках

В Сургуте выращивают краснокнижные лекарственные растения. От родиолы розовой до календулы и полевой ромашки. При этом - в искусственных условиях. Уникальные условия для редких видов лечебных трав создали в научной лаборатории Сургутского госуниверситета.

А начиналось всё с зелёных культур для стола - предприниматель обратился к учёным, чтобы те помогли вырастить ему местные и, что важно, богатые витамином шпинат и петрушку. Получилось. Теперь пошли дальше. В будущем, кстати, на гидропонике планируют выращивать и северную ягоду.

Мини-ферма уже прославилась на весь Сургут своими зелёными культурами. От шпината нескольких сортов до базилика, орегано и эстрагона. Здесь оборудовали настоящую плантацию и без химических удобрений смогли вырастить экологически чистые поляны с зелёными витаминами. Недавно учёные замахнулись на более серьёзный проект - решили выращивать лекарственные травы. Из Красной книги! Пока это скорее эксперимент - найти эдакую ботаническую формулу золотого сечения.

Зоя Самойленко, кандидат биологических наук, доцент СурГУ: «Выращивание лекарственных растений пока ещё не так популярно, только начинает набирать обороты, поэтому мы хотим апробировать эту технологию, посмотреть, насколько они могут накапливать необходимые вещества не в природе, а в искусственных условиях».

Родиолу розовую, зверобой, перечную мяту и много чего ещё из полезного выращивают в таких влажных губках. Это всё называют одним словом - гидропоника. Чтобы росток из искусственной почвы проклюнулся на свет, учёные тщательно следят за температурой, освещением и влажностью. Каждому краснокнижному ростку здесь, на чужбине, стараются устроить домашний - привычный ему климат.

«Какие-то требуют и высокой влажности в лаборатории, есть требования и к температуре. Например, родиоле розовой нужно поддерживать более низкую температуру воздуха. Поскольку растение обитает в горах, в широтах приполярных», - поясняет Зоя Самойленко.

Первый урожай лекарственных трав биологи уже сняли несколько дней назад. Нет, на полках аптек трав, выращенных в пробирке, пока не увидеть. С ними теперь работают биохимики. Их задача - понять, что же в итоге выросло в ферме, много ли в этих травах полезных веществ, и как ещё нужно скорректировать и без того заботливый уход.

Инесса Кравченко, старший научный сотрудник СурГУ: «Важно рассмотреть, чтобы культуры были, как говорится, чистые - от различных пестицидов и загрязнителей. Поэтому мы смотрим здесь очень большие компоненты - блок по тяжелым металлам, спектрофотометрические методы, методов очень много. Наша цель - вырастить ценные, чистые лекарственные и пищевые растения».
Пока гидропонику в фармацевтике только тестируют. В будущем экологически чистые травы ученые обещают поставлять на полки югорских аптек. Местное, говорят, лучше привозного, даже если изначально прописка у трав не югорская.

В лаборатории поставили ещё одну цель - вырастить в гидропонике и привычную для северян бруснику. Как бы удивительно это не звучало, в пробирках можно культивировать ягоду, в которой будет гораздо больше витаминов и вкуса, чем в той дикой, что растёт на болотах.

Источник: ugra-tv.ru

Какой тип губки удерживает больше всего воды? | Научный проект

Какие факторы определяют, сколько воды выдержит губка?

Губки удобны для очистки, так как они удерживают влагу. Они пористые, что означает, что в них есть крошечные отверстия, через которые может удерживаться чистящая жидкость или вода. Это сделает уборку намного быстрее, чем вы голыми руками или даже тряпкой.

Выбирайте губки примерно одинакового размера

Натуральные губки

Искусственные губки

  • Полиуретан
  • Полиэфир (эти радужные пакеты)
  • Полиэстер

Вода

Большая чаша (и)

Мерный стакан

  1. Возьмите одну губку и вдавите ее в миску с водой.Дайте немного стечь.
  2. Сжимайте губку до тех пор, пока вся вода не выльется в мерный стакан. Запишите это измерение.
  3. Проделайте то же самое со всеми остальными губками.
  4. Оцените, в каком из них больше всего воды.
  5. Изучите и сравните губки и попытайтесь понять, какие свойства могут помочь одной удерживать больше воды, чем другой.

* Примечание: вы можете повторить этот эксперимент, чтобы сделать несколько попыток точными.*

Рекомендуемая диаграмма

Количество удерживаемой воды

МАТЕРИАЛ

Испытание № 1

Испытание № 2

Испытание № 3

НАТУРАЛЬНЫЕ ГУБКИ

Целлюлоза

Морская губка

ИСКУССТВЕННЫЕ ГУБКИ

Полиуретан

Полиэфир

Полиэстер

Термины / Понятия: Губка; Пористость; Впитывающая способность

Каталожные номера:

Заявление об ограничении ответственности и меры предосторожности

Образование.com предоставляет идеи проекта Science Fair для информационных только для целей. Education.com не дает никаких гарантий или заверений относительно идей проектов Science Fair и не несет ответственности за любые убытки или ущерб, прямо или косвенно вызванные использованием вами таких Информация. Получая доступ к идеям проекта Science Fair, вы отказываетесь от отказаться от любых претензий к Education.com, которые возникают в связи с этим. Кроме того, ваш доступ к веб-сайту Education.com и идеям проектов Science Fair покрывается Образование.com Политика конфиденциальности и Условия использования сайта, которые включают ограничения об ответственности Education.com.

Настоящим дается предупреждение, что не все идеи проекта подходят для всех индивидуально или при любых обстоятельствах. Реализация идеи любого научного проекта должны проводиться только в соответствующих условиях и с соответствующими родительскими или другой надзор. Прочтите и соблюдайте правила техники безопасности всех Материалы, используемые в проекте, являются исключительной ответственностью каждого человека.Для Для получения дополнительной информации обратитесь к справочнику по научной безопасности вашего штата.

Сети губок могут захватывать ДНК для отслеживания состояния океана | Наука

Поскольку эти губки фильтруют воду для еды, они собирают ДНК, которую можно использовать для исследований биоразнообразия.

А.Riesgo

Автор Элизабет Пенниси

Чтобы отслеживать биологическое здоровье океанов, исследователи используют камеры, спутниковые снимки и, все чаще, ДНК, проливаемую прямо в воду. Но захват генетического материала в море - сложная задача: ученые должны просеивать огромное количество воды, чтобы извлечь свои образцы. Теперь морские биологи обнаружили, что губки очень хорошо «размазывают» ДНК.Требуются дополнительные исследования, но в конечном итоге сеть губок, посаженных по всему океану, может дать легкое представление о том, как обстоят дела с разнообразием растений и животных поблизости.

«Это отличная идея», - говорит Эске Виллеслев, эволюционный генетик из Копенгагенского университета, не участвовавший в работе. «Это может упростить и упростить изучение биоразнообразия».

По всей планете биологи изо всех сил пытаются составить каталог всех растений и животных мира, прежде чем они исчезнут.Традиционно это означало выходить на улицу и собирать образцы каждого вида. Однако в последние 20 лет исследователи собирали и секвенировали ДНК из почвы, воды, воздуха и даже кишечника других организмов. Эта так называемая экологическая ДНК или эДНК может сказать, какие растения, животные или микробы присутствуют в данной среде.

Морской эколог Стефано Мариани из Салфордского университета в Великобритании сосредоточил свои усилия на изучении морской среды. Но он всегда считал обработку образцов «утомительной, громоздкой, напряженной и расточительной».”

Итак, он решил посмотреть, могут ли животные, фильтрующие морскую воду для получения пищи, также быть резервуарами электронной ДНК. Сначала он попробовал кишки креветок, но, поскольку эти беспозвоночные очень разборчивы в еде, он решил, что еДНК, которую они всасывают, не отражает того, что там было. Но губки не различают. «Губка размером с футбольный мяч может отфильтровать почти воду в бассейне за день», - объясняет он. Мариани получил ДНК от девяти губок, ранее собранных в Средиземном море и Антарктиде, и использовал их в качестве своих тестовых примеров.Чтобы увидеть, как этот процесс может работать для защитников природы, которых больше всего беспокоит, он попытался выделить внутри ДНК всех позвоночных с помощью специальных молекулярных зондов. ДНК может находиться в ткани губки или на частицах, захваченных в ее каналах.

Результаты оказались даже лучше, чем ожидал Мариани. Он и его коллеги выделили ДНК 31 типа организмов, включая тюленей Уэдделла, антарктических пингвинов и каменной трески, сообщает сегодня команда в журнале Current Biology . Более того, антарктические и средиземноморские губки содержали ДНК разных наборов существ, отражающих разные виды, обитавшие в двух разных местах.Таким образом, было легко определить, откуда взялась губка и эДНК.

Мариани говорит, что однажды ученые могут использовать эти улавливающие ДНК губки вместе с роботами и автономными подводными аппаратами для фильтрации воды и извлечения ДНК. По словам Мариани, роботы и транспортные средства многообещающие, «но они также большие, дорогие, и их нелегко обрабатывать, перевозить и обслуживать». Он предсказывает, что если бы вместо этого можно было использовать губки, даже обычный ученый мог бы получить данные ДНК, просто отрезав небольшой кусок губки.

Пол Хеберт, специалист по биоразнообразию из Университета Гвельфа в Канаде, считает, что применение губок в качестве датчиков биоразнообразия ограничено, поскольку обитающие на дне существа не живут в открытом океане, где очень сложно исследовать животных другими способами. Он также отмечает, что, поскольку все губки фильтруют воду с разной скоростью, может быть сложно сравнивать коллекции эДНК из разных.

Тем не менее, Хеберт считает, что новая работа вдохновляет. «Забудьте о натуральных губках», - объясняет он.«Мне нравится идея техно-губки», созданная руками человека версия, которая имитирует методы реальных губок для захвата eDNA. Он говорит, что может представить себе школы техногубок, бороздящих моря или сидящих на морском дне и собирающих ценные данные. И даже если такие губки - или их естественные собратья - окажутся непрактичными, Хеберт добавляет: «Было интересно рассмотреть возможность того, что дно океана усеяно автономными пробоотборниками ДНК».

Что такое губка?

Морской пейзаж Национального морского заповедника Флауэр-Гарден-Бэнкс украшен множеством губок.От округлых до покрытых коркой и ветвящихся - цвета и текстуры губок делают риф более сложным. Предоставлено: G.P. Schmahl

Знаете ли вы?

Губки бывают самых разных цветов, форм и размеров, и их часто принимают за растения. Ученые считают, что их разнообразная окраска может защитить их от вредных ультрафиолетовых лучей солнца.

Губки существуют уже очень давно, а ископаемые останки некоторых видов датируются примерно 600 миллионами лет назад, до самого раннего (докембрийского) периода истории Земли.Приблизительно 8550 видов живых губок с научной точки зрения классифицируются в филум Porifera , который состоит из четырех отдельных классов: Demospongiae (самый разнообразный, содержащий 90 процентов всех живых губок), Hexactinellida (редкие стеклянные губки). ), Calcarea (известковые губки) и Homoscleromorpha (самый редкий и простой класс, недавно признанный, насчитывающий примерно 117 видов).

Хотя губки, как и кораллы, являются неподвижными водными беспозвоночными, в остальном они представляют собой совершенно разные организмы с отличной анатомией, методами питания и репродуктивными процессами.Основные отличия:

  • Кораллы - сложные многоклеточные организмы. Губки - очень простые существа без тканей.
  • Всем кораллам для выживания требуется соленая вода. Хотя большинство губок обитает в океане, многие виды также встречаются в пресной воде и устьях рек.

Несмотря на эти различия, губки являются важными обитателями экосистем коралловых рифов. Разнообразная популяция губок может влиять на качество воды на рифе, поскольку губки фильтруют воду, собирают бактерии и перерабатывают углерод, азот и фосфор.Считается, что в бедных питательными веществами коралловых рифах некоторые виды губок делают углерод биологически доступным, выделяя форму «губчатого помета», которым питаются другие организмы, тем самым повышая продуктивность всей экосистемы. Таким образом, губки защищают риф от резких колебаний плотности питательных веществ, температуры и света, способствуя выживанию других рифовых организмов.

Тип скелета губки хорошо адаптируется к конкретной среде обитания, позволяя ей жить на твердых, каменистых поверхностях или мягких отложениях, таких как песок и грязь.Некоторые губки даже прикрепляются к плавающему мусору! Редко их можно найти полностью свободно плавающими.

По мере того, как вода фильтруется через пористую поверхность губки, губка получает некоторое движение, получает пищу и кислород и рассеивает отходы. Внутри губки крошечные волосовидные структуры, называемые жгутиками, создают токи, фильтрующие бактерии из клеток губки и улавливающие в них пищу. Их прочный скелет помогает губкам противостоять большому количеству воды, которая проходит через них каждый день.

Секретное оружие Губок | Новости науки для студентов

Губки - простые животные, обитающие на дне океана. Ученые нашли способ использовать губки для борьбы с бактериальными инфекциями.

Предоставлено группой экспедиции Сумеречной зоны 2007, NOAA-OE

Бактерии - крошечные одноклеточные организмы.Они могут жить практически где угодно - в почве, воде, пище или в вашем теле. Мы можем вылечить многие виды бактериальных инфекций с помощью лекарств, называемых антибиотиками, которые убивают микробы. К сожалению, некоторые виды бактерий не реагируют на эти препараты. Это сопротивление может стать большой проблемой для людей; Если наши антибиотики не убивают микробы, бактериальная инфекция может оказаться смертельной. Но недавно ученые открыли новый способ борьбы с этими стойкими бактериями. И это было в очень необычном месте: под морем.

Учителя и родители, подпишитесь на шпаргалку

Еженедельные обновления, которые помогут вам использовать Science News для студентов в учебной среде

Питер Мёллер - химик из морской лаборатории Холлингса в Чарльстоне, Южная Каролина. Его команда нашла место на дне океана, где все организмы были мертвы, за исключением губки.

Губки - простые водные животные, многие из которых имеют вид трубок. (Исторически сложилось так, что люди использовали мертвые губки для мытья и чистки.Но большинство современных губок - например, у кухонной мойки - сделаны из синтетических или искусственных материалов.)

«Как эта штука выживает, когда все остальное мертво?» Мёллер задумался, думая об одинокой губке. Он знал, что море похоже на игровую площадку для болезней. Океанская вода буквально кишит бактериями.

В теле губки ученые обнаружили химическое вещество под названием агелиферин. Это химическое вещество нетоксично. Но это может стать новым оружием в борьбе с бактериями, которые не реагируют на антибиотики.Когда ученые применили агелиферин к некоторым особенно стойким бактериям в лаборатории, а затем добавили антибиотики, микробы умерли. Способность агелиферина противостоять бактериям может помочь объяснить, почему губка способна выжить в месте, недоступном для других организмов.

В феврале Мёллер объявил, что агелиферин может быть использован против бактерий, угрожающих людям. Он обнаружил, что в лаборатории агелиферин может усилить действие антибиотиков. Он продемонстрировал эту силу против бактерий, вызывающих коклюш, ушные инфекции и пищевые отравления.Его также можно использовать для борьбы с бактериальными инфекциями, возникающими среди раненых солдат.

Эта новость многообещающая. Но сейчас агелиферин работает только в лаборатории. Ученые также не знают, как работает агелиферин. Но если это сработает для губок, однажды это может сработать и для нас.

фактов о губчатой ​​рыбе | Demospongiae

Факты о губках

Основная добыча
Планктон, моллюски, ракообразные
Групповое поведение
Интересный факт
Некоторые люди используют губки в качестве губок
9033 9035 Размер наибольшей популяции
, разрушение среды обитания
Наиболее отличительная особенность
Поры на поверхности
Среда обитания
океаны, моря, озера
Диета
Всеядное животное
Средний размер помета
1,000
Тип жизни
Образ жизни
Тип жизни Название
Губка
Расположение
По всему миру
Слоган
Существует более 9000 известных видов!

Физические характеристики губки

Цвет
  • Коричневый
  • Желтый
  • Красный
  • Синий
  • Зеленый
  • Оранжевый
Тип кожи
Пористый
Срок службы
15-30 лет Вес
20 фунтов
Длина
0.25–2 м (0,8–6 футов)

Изображения губки

Просмотрите все наши изображения губки в галерее.

Посмотреть все изображения Sponge!



Губки - одни из самых простых и, возможно, самых старых животных на всей планете.

Это морские животные, которых легко принять за растения из-за отсутствия у них нервной системы, внутренних органов и подвижности. Все губки принадлежат к таксономическому типу Porifera, который является частью царства Animalia и включает более 500 родов и от 5000 до 10000 различных видов.Все губки - водные животные, подавляющее большинство из которых обитает в морской среде.

Невероятное животное: 4 факта о губках!

  • Открытое кровообращение : В отличие от большинства животных, губки имеют открытую кровеносную систему, функционирование которой зависит от движения воды. Токи проталкивают воду через открытые поры и внутренние каналы, которые позволяют дышать, питаться и удалять отходы.
  • Гибкое размножение : Губки способствуют половому и бесполому размножению.Многие из них - гермафродиты, причем некоторые из них последовательно переключаются с мужских на женские роли.
  • Соответствующее название : Научное название филума губок, Porifera, буквально означает «носитель пор».
  • Медленное движение : Хотя взрослые губки по сути являются неподвижными животными, они могут очень медленно перемещаться по поверхности в процессе транспортировки клеток.

Классификация губок и научное название

Все губки относятся к типу Porifera, что на латыни означает «несущий поры» или «носитель пор».Это название происходит от множества видимых пор, покрывающих их поверхность. Этот тип делится на четыре класса: Calcarea, Hexactinellida, Demospongiae и Homoscleromorpha. Общее название «губка» на самом деле восходит к древнегреческим истокам.

Виды губок

Из-за их многих уникальных характеристик по сравнению со всеми другими видами животных, губки были выделены в таксономическую изоляцию в пределах их собственного типа. Однако, несмотря на их многие общие характеристики, среди тысяч известных видов также существует множество генетических подразделений.Четыре существующих класса в пределах филума Porifera основаны на ключевых различиях в физиологии и среде обитания.

  • Demospongiae : Самый большой и самый разнообразный из четырех классов, включающих более 70 процентов известных видов губок. У них мягкая внешняя поверхность из плоти, которая покрывает обширную структуру скелета, которая поддерживает их вертикальный рост.
  • Calcarea : гораздо меньший класс, насчитывающий около 400 видов, для которых характерны спикулы на основе кальция, которые представляют собой твердые и заостренные наросты, которые служат опорными и защитными структурами.Их спикулы имеют от 2 до 4 точек и состоят из карбонатов кальция, которые могут присутствовать в виде арагонита или кальцита.
  • Hexactinellida : Эти животные, также известные как «стеклянные губки», являются еще более редким типом губок. У них часто есть 4 или 6 заостренных спикул, сделанных из соединений кремнезема, которые придают им уникальный внешний вид.
  • Homoscleromorpha : Самый маленький и самый примитивный из четырех классов. Эти губки могут разрастаться горизонтально и иметь простые биологические особенности по сравнению с видами других классов.

Губка: внешний вид животного

Учитывая тысячи различных видов в рамках этого типа, неудивительно, что среди них существует огромное разнообразие, когда дело доходит до размера, формы и цвета. Большинство из них легко ошибочно принимают за кораллы или растения из-за их неподвижности и жесткой структуры. Они часто покрыты мягким и мясистым внешним видом, но их острые и твердые скелеты из спикул могут выступать в качестве сдерживающего фактора для хищников или из-за повреждений.

Для всех губок также характерно наличие отверстий на поверхности и каналов по всему телу.Поскольку в них отсутствует внутренняя система кровообращения, эти поры позволяют воде естественным образом проходить через них, обеспечивая кислород, вводя микроскопические частицы пищи и удаляя отходы. Многие из этих животных имеют трубчатую форму с большой полостью, видимой в центре, но они также могут вырастать в формы, похожие на деревья, вееры или бесформенные капли. В зависимости от вида они также могут быть менее 1 дюйма или более 5 футов в высоту.

Губка на камне

Губка: распространение, популяция и среда обитания животного

Члены филюма Porifera встречаются во всех морях и океанах мира, а также в некоторых озерах и других пресноводных водоемах.Подавляющее большинство из примерно 9000 известных видов обитает исключительно в морской среде, от 100 до 200 обитают в пресноводных экосистемах. По оценкам некоторых исследователей, в отдаленных районах и глубоководных районах океана еще предстоит обнаружить многие тысячи видов губок.

Поскольку подавляющее большинство видов потребляют планктон и другие микроскопические организмы, фильтруя окружающую воду, они предпочитают чистую и спокойную воду с минимальным загрязнением отложениями.Они часто закрепляются на твердой поверхности, такой как камни, рифы или даже панцирь животных, но некоторые также могут отрастить достаточно длинные корни, чтобы прикрепиться к песку и другим рыхлым субстратам. Популяции обычно более разнообразны в тропическом климате по сравнению с умеренным и полярным.

Губки Хищники и жертвы

Что ест губки?

Их недостаток подвижности является серьезной биологической уязвимостью губок, которая вынудила разработать многие естественные защитные механизмы. Колючие спикулы на поверхности и выпускаемые на окружающую местность помогают отпугивать морских звезд, морских ежей и других иглокожих, которые могут охотиться на губок.Потенциальные хищники могут включать различные виды насекомых, рыб, черепах и паразитов в зависимости от среды обитания. Губки также собираются и выращиваются людьми для различных коммерческих целей.

Что едят губки?

Большинство губок являются фильтрующими питателями, что означает, что они питаются пассивно, поедая микроскопические растения и животных из воды. Есть также некоторые виды, которые вступают в симбиотические отношения с фотосинтезирующими бактериями, что позволяет им получать энергию из солнечного света.Некоторые губки меньшего размера используют свой размер и пассивную подвижность, чтобы охотиться на других животных. Эти так называемые «дырявые губки» прикрепляются к твердой поверхности моллюсков и разрушают их панцирь, чтобы охотиться на животное, находящееся внутри. Моллюски, устрицы и другие моллюски являются основной целью, а также некоторые ракообразные.

Губка: размножение и продолжительность жизни животного

Половое размножение - типичный метод размножения, но некоторые могут также проводить бесполое размножение. Большинство губок - гермафродиты, что означает, что у каждого человека есть как мужские, так и женские клетки.При половом размножении губка выпускает яйца в воду, где они плавают, пока их не захватит другая губка, которая их оплодотворяет. Губки могут выполнять обе функции одновременно или чередовать периоды высвобождения и оплодотворения яиц. Средняя продолжительность жизни колеблется от менее 1 года до 20 лет, при этом некоторые виды способны выжить в течение многих столетий. Узнайте здесь о самых долгоживущих животных.

Оплодотворенные яйца выпускаются в виде плавающих личинок, которые продвигаются вместе со слоем жгутиковых клеток.Как только они находят устойчивую поверхность в подходящей среде, они прикрепляются и начинают превращаться в настоящую губку. Этот процесс включает в себя движение и трансформацию клеток по всему телу, чтобы способствовать развитию специализированных функций.

Бесполое размножение часто является механизмом выживания, который позволяет губке высвобождать небольшие колонии клеток. Этот процесс называется геммуляцией, и он позволяет вырождающемуся или умирающему взрослому человеку выпускать маленькие клоны, которые могут лучше себя чувствовать в неблагоприятных условиях.Губки также обладают значительной способностью к регенерации, поэтому маленькие кусочки могут превратиться в полностью выросшие клоны оригинала, если они будут отломаны от оригинала.

Губка в рыбной ловле и кулинарии

Губочная аквакультура - это процветающая отрасль во многих регионах мира, преимущества которой заключаются в том, что она относительно проста и требует небольших материальных затрат. Сельское хозяйство действительно зависит от благоприятных водных условий и последовательного управления для обеспечения продуктивных урожаев. Хотя люди не используют их в качестве источника пищи, они находят практическое применение в купании, женской гигиене и в качестве источника биологических соединений.Биоактивные химические вещества обладают различными лечебными свойствами, включая противовоспалительный и противовирусный потенциал.

Просмотреть все 104 животных, имя которых начинается с S

Часто задаваемые вопросы о губках (часто задаваемые вопросы)

Где можно найти губки?

Губки встречаются во всех видах водной среды. В зависимости от вида они могут процветать в прибрежных и приливных водах или в глубинах океанских желобов. Они обитают в водах с разной температурой, от мягкого тропического климата до холодных полярных вод.Подавляющее большинство обитает в соленой воде, но есть некоторые виды, которые процветают в пресноводной среде.

Является ли губка животным?

Как представители царства животных, губки технически являются животными. Они относительно уникальны среди животных из-за отсутствия органов, кровеносной или нервной системы. Биологи считают их сестринской группой всех других животных из-за того, как рано они разошлись на таксономическом дереве.

Губки двигаются?

У губок нет ног, и взрослые особи редко плавают свободно, но зародыши и маленькие губки могут перемещаться по воде.Некоторые виды также могут проводить очень медленные миграции, трансформируя и перемещая отдельные клетки вдоль своего основания.

Где живут губки?

Взрослые губки живут на субстратах или твердых поверхностях в водной среде. Большинство цепляется за камни, рифы или другие твердые и устойчивые поверхности. Некоторые губки могут укореняться в рыхлом материале, таком как песок, в то время как другие цепляются за живые организмы, такие как черепахи, ракообразные или моллюски.

Что делает губка?

Большинство губок полагаются на свои поры и внутренние каналы, чтобы отфильтровать микроскопическую пищу из окружающей воды.Они также играют важную структурную и симбиотическую роль в экосистемах, обеспечивая источник пищи и убежище для многих других видов животных.

Что едят губки?

Большинство губок питаются планктоном, который представляет собой микроскопические организмы растений и животных, плавающие в воде. Некоторые виды получают выгоду от фотосинтеза через симбиоз с бактериями, а некоторые виды губок фактически выживают, охотясь на моллюсков и ракообразных.

Какому королевству принадлежат губки?

Губки принадлежат Королевству Животных.

К какому классу принадлежат губки?

Губки относятся к классу Demospongiae.

К какому типу принадлежат губки?

Губки относятся к типу Porifera.

Какое покрытие у губок?

Губки покрыты пористой кожей.

Какие хищники являются губками?

Хищники губок включают рыб, черепах и иглокожих.

Что интересного в губках?

Существует более 9000 известных видов губок!

Каково научное название губки?

Научное название губки - Demospongiae.

Чем отличается губка?

Губки имеют поры на поверхности.

Каков срок службы губки?

Губки могут жить от 15 до 30 лет.

Чем отличается губка?

Губки имеют поры на поверхности.

Каков срок службы губки?

Губки могут жить от 15 до 30 лет.

Какая самая большая угроза для Sponge?

Самыми большими угрозами для губки являются изменение климата и разрушение среды обитания.

Сколько губок осталось в мире?

Численность Губки неизвестна.

Источники
  1. Дэвид Берни, Дорлинг Киндерсли (2011) Животное, Окончательное визуальное руководство по дикой природе мира
  2. Том Джексон, Lorenz Books (2007) Всемирная энциклопедия животных
  3. Дэвид Берни, Зимородок (2011) Энциклопедия животных зимородка
  4. Ричард Маккей, University of California Press (2009) Атлас исчезающих видов
  5. Дэвид Берни, Дорлинг Киндерсли (2008) Иллюстрированная энциклопедия животных
  6. Дорлинг Киндерсли (2006) Энциклопедия животных Дорлинга Киндерсли
  7. NOAA Fisheries, доступно здесь : https: // www.fisheries.noaa.gov/alaska/ecosystems/trawling-effects-sponges-alaska
  8. Общество морского образования Австралии, доступно здесь: http://www.mesa.edu.au/porifera/
  9. Exploring our Fluid Earth, доступно здесь: https://manoa.hawaii.edu/exploringourfluidearth/biological/invertebrates/phylum-porifera
  10. Britannica, доступно здесь: https://www.britannica.com/animal/sponge-animal/Natural-history
  11. National Ocean Service, доступный здесь: https://oceanservice.noaa.gov / fact / sponge.html
  12. Википедия, Доступно здесь: https://en.wikipedia.org/wiki/Sponge

Ученые только что обнаружили 3 новых вида хищных губок в глубоком океане

Хотя мы, , знаем, что глубокое море странное, «плотоядные морские губки» по-прежнему звучат как что-то из научно-фантастического фильма. И все же исследователи только что объявили об открытии трех новых таких видов у берегов Австралии.

Погрузитесь в океан на несколько сотен метров, и вы окажетесь в совершенно новом мире: от существа, похожего на морскую звезду, скрещенного с осьминогом, до рыбы, пожирающей акул, до хищников. губки, которых мы раньше не видели.

"Это просто показывает, сколько из наших глубоководных океанов еще предстоит исследовать - эти особые губки довольно уникальны тем, что они встречаются только в этом конкретном районе Великой Австралийской бухты - регионе, который был предназначен для глубокого моря. "разведка нефти", - сказал Меррик Экинс, один из исследователей, менеджер Коллекции морских беспозвоночных Квинслендского музея.

Обычно морские губки представляют собой многоклеточные фильтры-питатели - у них есть дырявые ткани для проточной воды, из которых их клетки извлекают кислород и пищу.Это довольно простые существа, у которых нет нервной, пищеварительной или кровеносной системы, но они существуют в той или иной форме более 500 миллионов лет.

Изображение Abyssocladia oxyasters на растровом электронном микроскопе. (Ekins et al., Zootaxa, 2020)

Но плотоядные губки немного отличаются. Некоторые хищные губки все еще используют систему протока воды, в то время как другие (например, три недавно обнаруженных вида) полностью утратили эту способность и ловят мелких ракообразных и другую добычу с помощью нитей или крючков.

Исследователи в этом исследовании обнаружили три новых вида хищных губок - Nullarbora heptaxia , Abyssocladia oxyasters и Lycopodina hystrix , которые также относятся к новым родам, а также к близкородственным видам губок, которые к ним не относятся. плотоядный, Guitarra davidconryi. Все эти виды были обнаружены на глубинах от 163 до более 3000 метров (от 535 до 9842 футов).

"Здесь мы сообщаем о еще четырех новых видах губок, обнаруженных в Большом Австралийском заливе, Южная Австралия.Этот район недавно был обследован с помощью захвата Смита-Макинтайра и дистанционно управляемого транспортного средства (ROV) для фотографирования и сбора урожая морской биоты », - пишут исследователи в своей новой статье.

« Эти новые виды - первые зарегистрированные хищные виды. из Южной Австралии и увеличить количество видов, зарегистрированных в Австралии, до 25. "

Губки также красивее, чем вы можете себе представить, они немного похожи на цветы с их колючими выступами, но не очень похожи на губки.

Крупный план A. oxyaster . (Ekins et al., Zootaxa, 2020)

Хищные губки переживают время. Мы знаем о них с 1995 года, но в последнее время по всему миру было обнаружено гораздо больше.

«За последние два десятилетия наши знания о разнообразии хищных губок почти удвоились», - объясняет та же команда в более ранней статье, где они описали свое открытие 17 новых видов хищных губок.

"[Это] отчасти связано с быстрым развитием глубоководных технологий, включая ТПА и подводные аппараты, способные фотографировать и собирать целые плотоядные губки, а также титаническими усилиями ряда современных систематиков, переопределяющих многие из более старых видов, описанных в XIX и XX вв."

Почти все виды хищных губок, найденные в Австралии, были обнаружены во время исследовательского рейса CSIRO RV Investigator Voyage в 2017 году, что показывает, насколько важны эти глубоководные исследования. Я увижу множество других видов хищных губок и других странных и чудесных морских существ.

Исследование было опубликовано в Zootaxa .

Sea Sponges Facts

Когда вы смотрите на губку, слово «животное» может быть не первым, что приходит на ум, но морские губки - это животные.Существует более 6000 видов губок; большинство из них обитает в морской среде, хотя есть и пресноводные губки. Натуральные губки использовались людьми для мытья и мытья уже не менее 3000 лет.

Губки относятся к типу Porifera. Слово «Porifera» происходит от латинских слов «porus» (поры) и «ferre» (медведь), что означает «носитель пор». Это ссылка на многочисленные поры или отверстия на поверхности губки. Именно через эти поры губка втягивает воду, из которой питается.

Факты: Губки

  • Научное название: Porifera
  • Общее название: Губка
  • Группа основных животных: Беспозвоночные
  • Размер: Различные виды от полутора до 11 футов в длину
  • Вес: Примерно до 20 фунтов
  • Срок службы: До 2300 лет
  • Рацион: Плотоядное животное
  • Среда обитания: Мировой океан и пресноводные озера более
  • Население: Неизвестно
  • Охранный статус: Один вид классифицирован как наименее опасный; большинство из них не оцениваются.

Описание

Губки бывают самых разных цветов, форм и размеров. Некоторые, например печеночная губка, выглядят как низко лежащая корка на камне, в то время как другие могут быть выше людей. Некоторые губки имеют форму инкрустаций или масс, некоторые - разветвленные, а некоторые выглядят как высокие вазы.

Губки - относительно простые многоклеточные животные. У них нет тканей или органов, как у некоторых животных; скорее, у них есть специализированные клетки для выполнения необходимых функций.У каждой из этих ячеек есть своя работа. Некоторые отвечают за пищеварение, некоторые воспроизводство, некоторые вводят воду, чтобы губка могла фильтровать корм, а некоторые используются для избавления от отходов.

Каркас губки состоит из спикул, состоящих из кремнезема (стеклообразный материал) или известковых (карбонат кальция или кальция) материалов, а также спонгина, белка, поддерживающего спикулы. Виды губок легче всего идентифицировать, исследуя их спикулы под микроскопом. У губок нет нервной системы, поэтому они не двигаются при прикосновении.

Placebo365 / Getty Images

Виды

В филюме Porifera существует огромное количество видов, разделенных на пять классов:

Существует более 6000 официально описанных видов губок размером от полутора до 11 футов. Самая большая губка, обнаруженная на сегодняшний день, была найдена на Гавайях в 2015 году, и ее имя еще не названо.

Среда обитания и распространение

Губки находятся на дне океана или прикреплены к таким субстратам, как камни, кораллы, ракушки и морские организмы.Среда обитания губок варьируется от неглубоких приливов и коралловых рифов до глубоких морей. Они встречаются в океанах и пресноводных озерах по всему миру.

Диета и поведение

Большинство губок питаются бактериями и органическими веществами, втягивая воду через поры, называемые устьем (в единственном числе: устье), которые представляют собой отверстия, через которые вода поступает в организм. Выстилают каналы в этих порах воротниковые клетки. Воротники этих клеток окружают волосовидную структуру, называемую жгутиком.Жгутики бьются, создавая водные потоки.

Большинство губок также питаются мелкими организмами, которые попадают в воду. Есть также несколько видов плотоядных губок, которые питаются, используя свои спикулы для захвата добычи, такой как мелкие ракообразные. Вода и шлаки выводятся из организма по порам, называемым оскула (единственное число: osculum).

Размножение и потомство

Губки размножаются как половым, так и бесполым путем. Половое размножение происходит путем производства яйцеклеток и спермы.У некоторых видов эти гаметы принадлежат одной и той же особи; в других отдельные люди производят яйцеклетки и сперму. Оплодотворение происходит, когда гаметы попадают в губку потоками воды. Образуется личинка, которая оседает на субстрате и прикрепляется к ней до конца своей жизни.

Бесполое размножение происходит путем бутонизации, что происходит, когда часть губки отламывается или один из концов ее ветки сужается, и затем этот маленький кусочек превращается в новую губку.Они также могут размножаться бесполым путем, производя пакеты клеток, называемые геммулами.

Угрозы

В целом губки не очень вкусны для большинства других морских животных. Они могут содержать токсины, и их структура в виде спикул, вероятно, не очень удобна для переваривания. Два организма, которые питаются губками, - это морские черепахи и голожаберники. Некоторые голожаберники даже поглощают токсин губки, когда она ест ее, а затем использует токсин для собственной защиты. Большинство губок были оценены МСОП как вызывающие наименьшее беспокойство.

Райнервон Брэндис / Getty Images

Губки и люди

Современная пластиковая губка на наших кухнях и ванных комнатах названа в честь «натуральных» губок, живых животных, которые собирались и широко использовались еще в 8 веке до нашей эры в качестве инструментов для купания и уборки, а также в медицинской практике, такой как помощь в исцеление и охладить, согреть или успокоить часть тела. Древнегреческие писатели, такие как Аристотель (384–332 гг. До н.э.), предположили, что лучшей губкой для таких задач была губка, которая была сжимаемой и сжимаемой, но не липкой, и удерживала большое количество воды в своих каналах и выбрасывала ее при сжатии.

Вы все еще можете купить натуральные губки в магазинах здорового питания или в Интернете. Искусственные губки не были изобретены до 1940-х годов, и задолго до этого промышленные предприятия по сбору губки развивались во многих областях, включая Тарпон-Спрингс и Ки-Уэст, Флорида.

Источники

  • Бруска Ричард К. и Гэри Дж. Бруска. «Phylum Porifera: губки». Беспозвоночные . Кембридж, Массачусетс: Sinauer Press, 2003. 181–210.
  • Кастро, Фернандо и др."Agalychnis" Красный список исчезающих видов МСОП: e.T55843A11379402, 2004.
  • Куломб, Дебора А. Приморский натуралист. Нью-Йорк: Саймон и Шустер, 1984.
  • .
  • Denoble, Питер. История ловцов губок. Alert Diver Online, 2011.
  • Хендрикс, Сандра и Андре Меркс, А. Ловля губок в Ки-Уэст и Тарпон-Спрингс, American Sponge Diver, 2003 г.
  • Мартинес, Эндрю Дж. «Морская жизнь Северной Атлантики."Нью-Йорк: Aqua Quest Publications, Inc., 2003.
  • "
  • UCMP. Porifera: история жизни и экология. Музей палеонтологии Калифорнийского университета.
  • Вагнер, Дэниел и Кристофер Д. Келли. "Самая большая губка в мире?" Морское биоразнообразие 47,2 (2017): 367–68.
  • Voultsiadou, Eleni. «Губки: исторический обзор их знаний в древнегреческой древности». Журнал Морской биологической ассоциации Соединенного Королевства 87.6 (2007): 1757–63. Распечатать.
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *