Medusa -Jellyfish

Medusa
Urtiga do Pacífico ("Chrysaora fuscescens")
Urtiga do mar do Pacífico ( Chrysaora fuscescens )
Classificação científicaEditar esta classificação
Reino: Animalia
Filo: Cnidários
Subfilo: Medusozoa
Grupos incluídos
Táxons cladisticamente incluídos, mas tradicionalmente excluídos
Geleias manchadas nadando em um aquário de Tóquio

Medusas e medusas são os nomes comuns informais dados à fase medusa de certos membros gelatinosos do subfilo Medusozoa , uma parte importante do filo Cnidaria . As medusas são principalmente animais marinhos que nadam livremente com sinos em forma de guarda-chuva e tentáculos à direita , embora alguns estejam ancorados no fundo do mar por caules, em vez de serem móveis. O sino pode pulsar para fornecer propulsão para locomoção altamente eficiente . Os tentáculos são armados com células urticantes e podem ser usados ​​para capturar presas e se defender de predadores. As medusas têm um ciclo de vida complexo ; a medusa é normalmente a fase sexual, que produz larvas de plânula que se dispersam amplamente e entram em uma fase de pólipo sedentário antes de atingir a maturidade sexual.

As medusas são encontradas em todo o mundo, desde águas superficiais até o fundo do mar. Os cifozoários (as "verdadeiras águas-vivas") são exclusivamente marinhos , mas alguns hidrozoários com aparência semelhante vivem em água doce . As medusas grandes, muitas vezes coloridas, são comuns nas zonas costeiras do mundo todo. As medusas da maioria das espécies crescem rapidamente e amadurecem em poucos meses e morrem logo após a reprodução, mas o estágio de pólipo, ligado ao fundo do mar, pode ter uma vida muito mais longa. As medusas existem há pelo menos 500 milhões de anos, e possivelmente 700 milhões de anos ou mais, tornando-as o mais antigo grupo de animais com vários órgãos.

As medusas são comidas por humanos em certas culturas. São considerados uma iguaria em alguns países asiáticos, onde espécies da ordem Rhizostomae são prensadas e salgadas para retirar o excesso de água. Pesquisadores australianos os descreveram como um "alimento perfeito", sustentável e rico em proteínas, mas relativamente baixo em energia alimentar .

Eles também são usados ​​em pesquisas, onde a proteína verde fluorescente usada por algumas espécies para causar bioluminescência foi adaptada como marcador fluorescente para genes inseridos em outras células ou organismos.

As células urticantes usadas pelas águas-vivas para subjugar suas presas podem ferir humanos. Milhares de nadadores em todo o mundo são picados todos os anos, com efeitos que variam de leve desconforto a lesões graves ou até mesmo a morte. Quando as condições são favoráveis, as águas-vivas podem formar grandes enxames, que podem ser responsáveis ​​por danos às artes de pesca ao encher as redes de pesca e, às vezes, entupir os sistemas de refrigeração das usinas de energia e dessalinização que extraem sua água do mar.

Nomes

O nome água-viva, em uso desde 1796, tem sido tradicionalmente aplicado a medusas e todos os animais semelhantes, incluindo as geleias de pente ( ctenóforos , outro filo). O termo geleias ou geleias do mar é mais recente, tendo sido introduzido pelos aquários públicos no esforço de evitar o uso da palavra "peixe" com sua conotação moderna de um animal com espinha dorsal, embora mariscos , chocos e estrelas do mar também não sejam vertebrados. Na literatura científica, "geleia" e "água-viva" têm sido usados ​​de forma intercambiável. Muitas fontes referem-se apenas aos cifozoários como "verdadeiras águas-vivas".

Um grupo de águas-vivas é chamado de "smack".

Mapeamento para grupos taxonômicos

Filogenia

Definição

O termo água-viva corresponde amplamente às medusas, ou seja, um estágio do ciclo de vida nos Medusozoa . O biólogo evolucionista americano Paulyn Cartwright dá a seguinte definição geral:

Normalmente, os cnidários medusozoários têm um estágio de água-viva pelágico e predatório em seu ciclo de vida; os estaurozoários são exceções [pois são perseguidos].

O dicionário Merriam-Webster define a água-viva da seguinte forma:

Um celenterado marinho de natação livre que é a forma de reprodução sexual de um hidrozoário ou cifozoário e tem um corpo em forma de disco quase transparente e tentáculos marginais extensíveis cravejados de células urticantes.

Dado que a água-viva é um nome comum, seu mapeamento para grupos biológicos é inexato. Algumas autoridades chamaram as geleias de pente e certos salps de água-viva, embora outras autoridades afirmem que nenhuma delas é água-viva, o que eles consideram deve ser limitado a certos grupos dentro dos medusozoários.

Os clados não-medusozoários chamados de águas-vivas por algumas, mas não por todas as autoridades (citações concordantes e discordantes são dadas em cada caso) são indicados com " ??? " no seguinte cladograma do reino animal:

Animalia

Porífero

Ctenophora (geleias de pentear) ??? LightRefractsOf pente-fileiras de ctenóforo Mertensia ovum.jpg

Cnidaria Medusa de couve-flor, Cephea cephea em Marsa Shouna, Mar Vermelho, Egito SCUBA.jpg (inclui água-viva e outras geleias)

Bilateria

Protostomia

Deuterostomia

Ambulacrária

Chordata

Tunicata (inclui salpas ) ??? Thalia democratica.jpg

Vertebrados

Medusozoários medusas

As medusas não são um clado , pois incluem a maioria dos Medusozoa, exceto alguns Hydrozoa. Os grupos de medusozoários incluídos pelas autoridades são indicados na seguinte árvore filogenética pela presença de citações. Os nomes das medusas incluídas, em inglês sempre que possível, são mostrados em negrito; a presença de um exemplo nomeado e citado indica que pelo menos aquela espécie dentro de seu grupo foi chamada de água-viva.

Cnidários

Anthozoa (corais)

Polypodiozoa e Myxozoa (cnidários parasitas)

Medusozoa
Acraspeda

Staurozoa ( água-viva perseguida )Haliclystus stejnegeri 1.jpg

Rhopaliophora

Cubozoa ( caixa de água-viva )Carybdea marsupialis captura de tela 6.png

Scyphozoa

Discomedusae Phyllorhiza punctata macro II.jpg

Coronatae ( medusa coroa )Nausithoe aurea.jpg

( verdadeira água-viva )
Hydrozoa

Aplanulata Hydra-Foto.jpg

Sifonóforos Man-O-War Português (Physalia physalis).jpg

Alguns Leptothecata, por exemplo , geléia de cristal Aequorea3.jpeg

Filifera, por exemplo , água-viva de lanterna de papel vermelho Red-paper-lantern-jellyfish-Karen-Osborn-Smithsonian-Institution.png

Trachylinae

Limnomedusae , por exemplo, geléia de chapéu de flor Olindias formosa1.jpg

Narcomedusae , por exemplo, água-viva cósmicaExpl0393 - Flickr - NOAA Photo Library.jpg

Taxonomia

O subfilo Medusozoa inclui todos os cnidários com estágio de medusa em seu ciclo de vida. O ciclo básico é ovo, larva plânula , pólipo, medusa, sendo a medusa o estágio sexual. O estágio de pólipo às vezes é secundariamente perdido. O subfilo inclui os principais táxons, Scyphozoa (grande água-viva), Cubozoa (caixa-viva) e Hydrozoa (pequena água-viva), e exclui Anthozoa (corais e anêmonas do mar). Isso sugere que a forma de medusa evoluiu após os pólipos. Medusozoários têm simetria tetrâmera, com partes em quatro ou múltiplos de quatro.

As quatro principais classes de medusozoários Cnidaria são:

  • Scyphozoa às vezes são chamados de verdadeiras águas-vivas, embora não sejam mais verdadeiras águas-vivas do que as outras listadas aqui. Eles têm simetria tetra-radial. A maioria tem tentáculos ao redor da margem externa do sino em forma de tigela e longos braços orais ao redor da boca no centro do subumbrella.
  • Cubozoa (água-viva de caixa) tem um sino (arredondado) em forma de caixa, e seu velarium os ajuda a nadar mais rapidamente. A água-viva de caixa pode estar mais relacionada com a água-viva cifozoário do que com o Hydrozoa.
  • Hydrozoa medusae também tem simetria tetra-radial, quase sempre tem um véu (diafragma usado na natação) preso apenas dentro da margem do sino, não tem braços orais, mas uma estrutura central semelhante a um pedúnculo muito menor, o manúbrio, com abertura bucal terminal , e se distinguem pela ausência de células na mesogléia. Hydrozoa apresenta grande diversidade de estilo de vida; algumas espécies mantêm a forma de pólipo por toda a sua vida e não formam medusas (como Hydra , que portanto não é considerada uma água-viva), e algumas são inteiramente medusas e não têm forma de pólipo.
  • Os Staurozoa (medusas com caule) são caracterizados por uma forma de medusa geralmente séssil, orientada de cabeça para baixo e com um pedúnculo emergindo do ápice do "cálice" (sino), que se prende ao substrato. Pelo menos alguns Staurozoa também têm uma forma de pólipo que se alterna com a porção medusoide do ciclo de vida. Até recentemente, os Staurozoa eram classificados dentro dos Scyphozoa.

Existem mais de 200 espécies de Scyphozoa, cerca de 50 espécies de Staurozoa, cerca de 20 espécies de Cubozoa, e Hydrozoa inclui cerca de 1.000 a 1.500 espécies que produzem medusas, mas muitas outras espécies que não produzem.

História fóssil

Medusa fóssil, Rhizostomites lithographicus , uma das Scypho-medusae, do Kimmeridgian (jurássico tardio, 157 a 152 milhões de anos) de Solnhofen , Alemanha
Cifozoários encalhados em uma planície de maré cambriana em Blackberry Hill , Wisconsin
O conulariid Conularia milwaukeensis do Devoniano Médio de Wisconsin

Como as águas-vivas não têm partes duras, os fósseis são raros. Os mais antigos cifozoários conularídeos apareceram entre 635 e 577 mya no Neoproterozóico da Formação Lantian na China; outros são encontrados nas rochas ediacaranas mais jovens da Formação Tamengo do Brasil, c. 505 mya, até o Triássico . Cubozoários e hidrozoários apareceram no Cambriano da Formação Marjum em Utah, EUA, c. 540 milhões.

Anatomia

Seção transversal rotulada de uma água-viva

A principal característica de uma verdadeira água-viva é o sino em forma de guarda-chuva. Esta é uma estrutura oca que consiste em uma massa de matéria gelatinosa transparente conhecida como mesoglea , que forma o esqueleto hidrostático do animal. 95% ou mais da mesogléia consiste em água, mas também contém colágeno e outras proteínas fibrosas, bem como amebócitos errantes que podem engolir detritos e bactérias. A mesogléia é delimitada pela epiderme por fora e pela gastroderme por dentro. A borda do sino é frequentemente dividida em lóbulos arredondados conhecidos como lapelas , que permitem que o sino flexione. Nas lacunas ou nichos entre as lapelas estão pendurados órgãos sensoriais rudimentares conhecidos como rhopalia , e a margem do sino geralmente possui tentáculos.

Anatomia de uma medusa scyphozoan

Na parte inferior do sino está o manúbrio, uma estrutura em forma de caule pendendo do centro, com a boca, que também funciona como ânus, na ponta. Muitas vezes há quatro braços orais conectados ao manúbrio, fluindo para a água abaixo. A boca se abre na cavidade gastrovascular , onde ocorre a digestão e os nutrientes são absorvidos. Este é subdividido por quatro septos espessos em um estômago central e quatro bolsas gástricas. Os quatro pares de gônadas estão ligados aos septos, e próximos a eles quatro funis septais se abrem para o exterior, talvez fornecendo boa oxigenação às gônadas. Perto das bordas livres dos septos, os filamentos gástricos se estendem para dentro da cavidade gástrica; estes estão armados com nematocistos e células produtoras de enzimas e desempenham um papel na subjugação e digestão da presa. Em alguns cifozoários, a cavidade gástrica é unida a canais radiais que se ramificam extensivamente e podem se unir a um canal anelar marginal. Os cílios nesses canais circulam o fluido em uma direção regular.

Mecanismo de descarga de um nematocisto

A água-viva caixa é muito semelhante em estrutura. Tem um sino quadrado, em forma de caixa. Um pequeno pedalium ou haste pende de cada um dos quatro cantos inferiores. Um ou mais tentáculos longos e finos estão ligados a cada pedágio. A borda do sino é dobrada para dentro para formar uma prateleira conhecida como velarium que restringe a abertura do sino e cria um jato poderoso quando o sino pulsa, permitindo que a água-viva nade mais rápido do que a água-viva verdadeira. Os hidrozoários também são semelhantes, geralmente com apenas quatro tentáculos na borda do sino, embora muitos hidrozoários sejam coloniais e possam não ter um estágio medual de vida livre. Em algumas espécies, um botão não destacável conhecido como gonóforo é formado que contém uma gônada, mas está faltando muitas outras características da medula, como tentáculos e rhopalia. As águas-vivas com hastes são presas a uma superfície sólida por um disco basal e se assemelham a um pólipo, cuja extremidade oral se desenvolveu parcialmente em uma medusa com lobos com tentáculos e um manúbrio central com boca de quatro lados.

A maioria das águas-vivas não possui sistemas especializados de osmorregulação , respiração e circulação , e não possui sistema nervoso central . Os nematocistos, que liberam o ferrão, localizam-se principalmente nos tentáculos; as verdadeiras águas-vivas também as têm ao redor da boca e do estômago. As medusas não precisam de um sistema respiratório porque o oxigênio suficiente se difunde pela epiderme. Eles têm controle limitado sobre seus movimentos, mas podem navegar com as pulsações do corpo em forma de sino; algumas espécies são nadadores ativos na maior parte do tempo, enquanto outros em grande parte derivam. A rhopalia contém órgãos sensoriais rudimentares que são capazes de detectar a luz, as vibrações transmitidas pela água, o odor e a orientação. Uma rede frouxa de nervos chamada " rede nervosa " está localizada na epiderme . Embora tradicionalmente pensado para não ter um sistema nervoso central , a concentração de rede nervosa e estruturas semelhantes a gânglios podem ser consideradas como constituindo um na maioria das espécies. Uma água-viva detecta estímulos e transmite impulsos por toda a rede nervosa e ao redor de um anel nervoso circular para outras células nervosas. Os gânglios ropaliais contêm neurônios marcapassos que controlam a velocidade e a direção da natação.

Em muitas espécies de água-viva, a rhopalia inclui ocelos , órgãos sensíveis à luz capazes de distinguir a luz da escuridão. Estes são geralmente ocelos de manchas pigmentares, que têm algumas de suas células pigmentadas. Os rhopalia são suspensos em hastes com cristais pesados ​​em uma extremidade, agindo como giroscópios para orientar os olhos para o céu. Certas águas-vivas olham para cima no dossel do mangue enquanto fazem uma migração diária dos manguezais para a lagoa aberta, onde se alimentam e voltam.

As medusas de caixa têm visão mais avançada do que os outros grupos. Cada indivíduo tem 24 olhos , dois dos quais são capazes de ver cores, e quatro áreas paralelas de processamento de informações que atuam em competição, supostamente tornando-os um dos poucos tipos de animais a ter uma visão de 360 ​​graus de seu ambiente.

Evolução do olho de medusa

O estudo da evolução dos olhos das águas-vivas é um intermediário para uma melhor compreensão de como os sistemas visuais evoluíram na Terra. As águas-vivas exibem imensa variação nos sistemas visuais, desde manchas de células fotorreceptoras vistas em sistemas fotorreceptores simples até olhos complexos mais derivados vistos em águas-vivas. Os principais tópicos da pesquisa do sistema visual de água-viva (com ênfase em água-viva de caixa) incluem: a evolução da visão de água-viva de sistemas visuais simples a complexos), a morfologia do olho e as estruturas moleculares de água-viva de caixa (incluindo comparações com olhos de vertebrados) e vários usos de visão, incluindo comportamentos guiados por tarefas e especialização de nicho.

A evolução dos sistemas visuais de água-viva

Evidências experimentais para fotossensibilidade e fotorecepção em cnidários antecedem meados de 1900, e um rico corpo de pesquisa desde então cobriu a evolução dos sistemas visuais em águas-vivas. Os sistemas visuais das medusas variam de células fotorreceptoras simples a olhos formadores de imagens complexas. Sistemas visuais mais ancestrais incorporam a visão extraocular (visão sem olhos) que engloba numerosos receptores dedicados a comportamentos de função única. Sistemas visuais mais derivados compreendem a percepção que é capaz de múltiplos comportamentos guiados por tarefas.

Embora não tenham um cérebro verdadeiro, as águas-vivas dos cnidários têm um sistema nervoso "anel" que desempenha um papel significativo na atividade motora e sensorial. Essa rede de nervos é responsável pela contração e movimento muscular e culmina com o surgimento de estruturas fotossensíveis. Em todos os Cnidaria , há uma grande variação nos sistemas subjacentes à fotossensibilidade. As estruturas fotossensíveis vão desde grupos de células não especializadas, até olhos mais "convencionais" semelhantes aos dos vertebrados. As etapas evolutivas gerais para desenvolver a visão complexa incluem (de mais ancestrais para estados mais derivados): fotorrecepção não direcional, fotorrecepção direcional, visão de baixa resolução e visão de alta resolução. O aumento da complexidade do habitat e da tarefa favoreceu os sistemas visuais de alta resolução comuns em cnidários derivados, como as águas-vivas.

Os sistemas visuais basais observados em vários cnidários exibem fotossensibilidade representativa de uma única tarefa ou comportamento. A fotorrecepção extraocular (uma forma de fotorrecepção não direcional), é a forma mais básica de sensibilidade à luz e orienta uma variedade de comportamentos entre os cnidários. Ele pode funcionar para regular o ritmo circadiano (como visto em hidrozoários sem olhos) e outros comportamentos guiados pela luz que respondem à intensidade e ao espectro da luz. A fotorrecepção extraocular pode funcionar adicionalmente na fototaxia positiva (em larvas planula de hidrozoários), bem como na prevenção de quantidades prejudiciais de radiação UV através da fototaxia negativa. A fotorrecepção direcional (a capacidade de perceber a direção da luz recebida) permite respostas fototáticas mais complexas à luz e provavelmente evoluiu por meio de empilhamento de membranas. As respostas comportamentais resultantes podem variar de eventos de desova guiados cronometrados pelo luar a respostas de sombra para evitar potenciais predadores. Comportamentos guiados pela luz são observados em vários cifozoários, incluindo a geleia da lua comum, Aurelia aurita , que migra em resposta a mudanças na luz ambiente e na posição solar, embora não tenham olhos adequados.

O sistema visual de baixa resolução da água-viva de caixa é mais derivado do que a fotorrecepção direcional e, portanto, a visão da água-viva de caixa representa a forma mais básica de visão verdadeira na qual vários fotorreceptores direcionais se combinam para criar a primeira imagem e resolução espacial. Isso é diferente da visão de alta resolução que é observada na câmera ou nos olhos compostos de vertebrados e cefalópodes que dependem de focagem óptica. Criticamente, os sistemas visuais das águas-vivas são responsáveis ​​por orientar várias tarefas ou comportamentos em contraste com sistemas visuais menos derivados em outras águas-vivas que orientam funções comportamentais únicas. Esses comportamentos incluem fototaxia baseada na luz solar (positiva) ou sombras (negativa), evitar obstáculos e controle da taxa de pulso de natação.

As medusas de caixa possuem "olhos adequados" (semelhantes aos vertebrados) que lhes permitem habitar ambientes que as medusas menos derivadas não podem. Na verdade, eles são considerados a única classe do clado Medusozoa que possui comportamentos que exigem resolução espacial e visão genuína. No entanto, as lentes em seus olhos são mais funcionalmente semelhantes aos olhos em forma de copo exibidos em organismos de baixa resolução e têm muito pouca ou nenhuma capacidade de foco. A falta de capacidade de foco se deve à distância focal que excede a distância até a retina, gerando imagens desfocadas e limitando a resolução espacial. O sistema visual ainda é suficiente para que a água-viva de caixa produza uma imagem para ajudar em tarefas como evitar objetos.

Box Jellyfish Eye como um microcosmo de sistemas visuais altamente evoluídos

Os olhos de água-viva de caixa são um sistema visual sofisticado de várias maneiras. Essas complexidades incluem a variação considerável na morfologia dos olhos das medusas de caixa (incluindo sua especificação de tarefa/comportamento) e a composição molecular de seus olhos, incluindo: fotorreceptores, opsinas , lentes e sinapses . A comparação desses atributos com sistemas visuais mais derivados pode permitir uma maior compreensão de como a evolução de sistemas visuais mais derivados pode ter ocorrido e coloca em perspectiva como a água-viva pode desempenhar o papel de modelo evolutivo/desenvolvimentista para todos os sistemas visuais .

Visão geral dos sistemas visuais Box Jellyfish

Os sistemas visuais das águas-vivas são diversos e complexos, compreendendo vários fotossistemas. É provável que haja uma variação considerável nas propriedades visuais entre as espécies de água-viva, dada a significativa variação morfológica e fisiológica entre espécies. Os olhos tendem a diferir em tamanho e forma, juntamente com o número de receptores (incluindo opsinas) e fisiologia entre as espécies de água-viva.

As águas-vivas de caixa têm uma série de olhos com lentes intrincadas que são semelhantes aos de organismos multicelulares mais derivados, como os vertebrados. Seus 24 olhos se encaixam em quatro categorias morfológicas diferentes. Essas categorias consistem em dois grandes olhos mediais morfologicamente diferentes (um olho com lente inferior e superior) contendo lentes esféricas, um par lateral de olhos de fenda de pigmento e um par lateral de olhos de poço de pigmento. Os olhos estão situados em rhopalia (pequenas estruturas sensoriais) que servem funções sensoriais da água-viva de caixa e surgem das cavidades da exumbrella (a superfície do corpo) no lado dos sinos da água-viva. Os dois grandes olhos estão localizados na linha média do taco e são considerados complexos por conterem lentes. Os quatro olhos restantes ficam lateralmente em cada lado de cada rhopalia e são considerados simples. Os olhos simples são observados como pequenas conchas invaginadas de epitélio que desenvolveram pigmentação. O maior dos olhos complexos contém uma córnea celular criada por um epitélio monociliado, lente celular, cápsula homogênea ao cristalino, corpo vítreo com elementos prismáticos e uma retina de células pigmentadas. Diz-se que o menor dos olhos complexos é um pouco menos complexo, uma vez que não possui uma cápsula, mas contém a mesma estrutura que o olho maior.

As medusas de caixa têm vários fotossistemas que compreendem diferentes conjuntos de olhos. As evidências incluem dados imunocitoquímicos e moleculares que mostram diferenças de fotopigmento entre os diferentes tipos morfológicos de olhos e experimentos fisiológicos feitos em águas-vivas para sugerir diferenças comportamentais entre os fotossistemas. Cada tipo de olho individual constitui fotossistemas que trabalham coletivamente para controlar comportamentos guiados visualmente.

Olhos de água-viva de caixa usam principalmente c-PRCs (células fotorreceptoras ciliares) semelhantes às dos olhos de vertebrados. Essas células sofrem cascatas de fototransdução (processo de absorção de luz por fotorreceptores) que são desencadeadas por c-opsinas. As sequências de opsinas disponíveis sugerem que existem dois tipos de opsinas possuídas por todos os cnidários, incluindo uma opsina filogenética antiga e uma opsina ciliar irmã do grupo das c-opsinas. A água-viva da caixa pode ter ciliar e cnidops (opsinas cnidárias), algo que não se acreditava anteriormente aparecer na mesma retina. No entanto, não é totalmente evidente se os cnidários possuem múltiplas opsinas que são capazes de ter sensibilidades espectrais distintas .

Box Jellyfish Sistemas Visuais Comparativamente

A pesquisa comparativa sobre a composição genética e molecular dos olhos das medusas de caixa versus olhos mais derivados vistos em vertebrados e cefalópodes concentra-se em: lentes e composição cristalina , sinapses e genes Pax e suas evidências implícitas de genes primordiais (ancestrais) compartilhados na evolução ocular.

Diz-se que os olhos de água-viva box são um modelo evolutivo/desenvolvimento de todos os olhos com base em seu recrutamento evolutivo de cristalinos e genes Pax. Pesquisas feitas em águas-vivas, incluindo Tripedalia cystophora , sugeriram que elas possuem um único gene Pax, PaxB. PaxB funciona ligando-se a promotores cristalinos e ativando-os. A hibridização in situ de PaxB resultou na expressão de PaxB no cristalino, retina e estatocistos . Esses resultados e a rejeição da hipótese anterior de que Pax6 era um gene Pax ancestral nos olhos levou à conclusão de que PaxB era um gene primordial na evolução ocular e que é altamente provável que os olhos de todos os organismos compartilhem um ancestral comum.

A estrutura da lente da água-viva parece muito semelhante à de outros organismos, mas os cristalinos são distintos em função e aparência. Reações fracas foram observadas dentro dos soros e houve semelhanças de sequência muito fracas dentro das cristalinas entre as lentes de vertebrados e invertebrados. Isto é provavelmente devido a diferenças nas proteínas de baixo peso molecular e a subsequente falta de reações imunológicas com anti-soros que as lentes de outros organismos exibem.

Todos os quatro sistemas visuais das espécies de água-viva investigadas com detalhes ( Carybdea marsupialis, Chiropsalmus quadrumanus , Tamoya haplonema e Tripedalia cystophora ) têm sinapses invaginadas, mas apenas nos olhos com lentes superiores e inferiores. Densidades diferentes foram encontradas entre as lentes superiores e inferiores, e entre as espécies. Quatro tipos de sinapses químicas foram descobertos dentro da rhopalia que podem ajudar na compreensão da organização neural, incluindo: unidirecional claro, unidirecional de núcleo denso, bidirecional claro e bidirecional claro e denso. As sinapses dos olhos com lentes podem ser úteis como marcadores para aprender mais sobre o circuito neural nas áreas da retina das águas-vivas.

Evolução dos Olhos de Água-viva em Resposta a Estímulos Ambientais

As principais respostas adaptativas à variação ambiental observada nos olhos das medusas-caixa incluem velocidades de constrição pupilar em resposta a ambientes de luz, bem como ajuste de fotorreceptores e adaptações de lentes para melhor responder a mudanças entre ambientes claros e escuros. Curiosamente, os olhos de algumas espécies de água-viva parecem ter desenvolvido uma visão mais focada em resposta ao seu habitat.

A contração pupilar parece ter evoluído em resposta à variação no ambiente de luz em nichos ecológicos em três espécies de águas-vivas ( Chironex fleckeri , Chiropsella bronzie e Carukia barnesi ). Estudos comportamentais sugerem que taxas mais rápidas de contração da pupila permitem uma maior evitação de objetos e, de fato, espécies com habitats mais complexos exibem taxas mais rápidas. CH. bronzie habitam frentes de praia rasas que têm baixa visibilidade e muito poucos obstáculos, portanto, a contração mais rápida da pupila em resposta a objetos em seu ambiente não é importante. cerca de barnesi e Ch. fleckeri são encontrados em ambientes tridimensionais mais complexos, como manguezais , com uma abundância de obstáculos naturais, onde a contração mais rápida da pupila é mais adaptativa. Estudos comportamentais apoiam a ideia de que taxas de contração pupilar mais rápidas ajudam a evitar obstáculos, bem como ajustes de profundidade em resposta a diferentes intensidades de luz.

A adaptação claro/escuro através de reflexos pupilares à luz é uma forma adicional de resposta evolutiva ao ambiente claro. Isso está relacionado à resposta da pupila às mudanças entre a intensidade da luz (geralmente da luz do sol para a escuridão). No processo de adaptação claro/escuro, os olhos da lente superior e inferior de diferentes espécies de água-viva variam em função específica. Os olhos da lente inferior contêm fotorreceptores pigmentados e células pigmentadas longas com pigmentos escuros que migram na adaptação claro/escuro, enquanto os olhos da lente superior desempenham um papel concentrado na direção da luz e fototaxia, uma vez que estão voltados para cima em direção à superfície da água (em direção à superfície da água). o sol ou a lua). A lente superior do Ch. bronzie não exibe nenhuma potência óptica considerável enquanto Tr. cystophora (uma espécie de água-viva que tende a viver em manguezais). A capacidade de usar a luz para guiar visualmente o comportamento não é de tanta importância para Ch. bronzie como é para espécies em ambientes mais cheios de obstáculos. Diferenças no comportamento guiado visualmente servem como evidência de que espécies que compartilham o mesmo número e estrutura de olhos podem apresentar diferenças na forma como controlam o comportamento.

Maior e menor

As medusas variam de cerca de um milímetro de altura e diâmetro do sino, a quase 2 metros ( 6+12  pés) de altura e diâmetro do sino; os tentáculos e as partes da boca geralmente se estendem além dessa dimensão do sino.

As menores medusas são as peculiares medusas rastejantes dos gêneros Staurocladia e Eleutheria , que têm discos de sino de 0,5 milímetros ( 1 / 32  pol) a alguns milímetros de diâmetro, com tentáculos curtos que se estendem além disso, que essas medusas usam para se mover na superfície de algas marinhas ou no fundo de piscinas rochosas; muitas dessas pequenas águas-vivas rastejantes não podem ser vistas em campo sem uma lente manual ou microscópio. Eles podem se reproduzir assexuadamente por fissão (dividindo-se ao meio). Outras águas-vivas muito pequenas, que têm sinos de cerca de um milímetro, são as hidromedusas de muitas espécies que acabaram de ser liberadas de seus pólipos progenitores; alguns destes vivem apenas alguns minutos antes de perder seus gametas no plâncton e depois morrer, enquanto outros crescem no plâncton por semanas ou meses. As hidromedusas Cladonema radiatum e Cladonema californicum também são muito pequenas, vivendo por meses, mas nunca crescendo além de alguns mm em altura e diâmetro do sino.

A água-viva juba de leão ( Cyanea capillata ) é uma das maiores espécies.

A água- viva da juba do leão , Cyanea capillata , foi citada há muito tempo como a maior água-viva e sem dúvida o animal mais longo do mundo, com tentáculos finos e semelhantes a fios que podem se estender até 36,5 m (119 pés 9 pol) de comprimento (embora a maioria não são nem de longe tão grandes). Eles têm uma picada moderadamente dolorosa, mas raramente fatal. A cada vez mais comum água-viva gigante de Nomura, Nemopilema nomurai , encontrada em alguns, mas não em todos os anos, nas águas do Japão, Coréia e China no verão e no outono, é outra candidata a "maior água-viva", em termos de diâmetro e peso, já que a maior A água-viva de Nomura no final do outono pode atingir 2 m (6 pés 7 pol) de diâmetro do sino (corpo) e cerca de 200 kg (440 lb) de peso, com espécimes médios frequentemente atingindo 0,9 m (2 pés 11 pol) de diâmetro do sino e cerca de 150 kg (330 lb) de peso. A grande massa do sino da água-viva gigante de Nomura pode fazer um mergulhador parecer anão e quase sempre é muito maior do que a juba do leão, cujo diâmetro do sino pode chegar a 1 m (3 pés 3 pol).

A raramente encontrada água-viva do fundo do mar Stygiomedusa gigantea é outra candidata a "maior água-viva", com seu sino grosso e maciço de até 100 cm (3 pés 3 pol) de largura e quatro braços orais grossos "semelhantes a tiras" que se estendem até 6 m ( 19+12  pés) de comprimento, muito diferente dos típicos tentáculos finos e filiformes que cercam o guarda-chuva das águas-vivas de aparência mais típica, incluindo a Juba do Leão.

História de vida e comportamento

Ilustração de dois estágios de vida de sete espécies de geleia
Os estágios de desenvolvimento do ciclo de vida da água-viva scyphozoan :
1–3 Larva procura por sítio
4–8 Pólipo cresce
9–11 Pólipo estrobilatos
12–14 Medusa cresce

Ciclo da vida

As medusas têm um ciclo de vida complexo que inclui fases sexuais e assexuadas, sendo a medusa o estágio sexual na maioria dos casos. Os espermatozóides fertilizam os ovos, que se desenvolvem em plânulas larvais, tornam-se pólipos, brotam em éfiras e depois se transformam em medusas adultas. Em algumas espécies, certos estágios podem ser ignorados.

Ao atingir o tamanho adulto, as águas-vivas desovam regularmente se houver um suprimento suficiente de alimentos. Na maioria das espécies, a desova é controlada pela luz, com todos os indivíduos desovando aproximadamente na mesma hora do dia; em muitos casos, isso é ao amanhecer ou ao anoitecer. As medusas são geralmente machos ou fêmeas (com hermafroditas ocasionais ). Na maioria dos casos, os adultos liberam espermatozóides e óvulos na água ao redor, onde os óvulos desprotegidos são fertilizados e se desenvolvem em larvas. Em algumas espécies, o esperma nada na boca da fêmea, fertilizando os óvulos dentro de seu corpo, onde permanecem durante os estágios iniciais de desenvolvimento. Nas geleias da lua, os ovos se alojam em cavidades nos braços orais, que formam uma câmara de criação temporária para as larvas da plânula em desenvolvimento .

A plânula é uma pequena larva coberta de cílios . Quando suficientemente desenvolvido, ele se instala em uma superfície firme e se desenvolve em um pólipo . O pólipo geralmente consiste em um pequeno talo encimado por uma boca que é cercada por tentáculos voltados para cima. Os pólipos assemelham-se aos de antozoários intimamente relacionados , como anêmonas -do-mar e corais . O pólipo da água-viva pode ser séssil , vivendo no fundo, cascos de barcos ou outros substratos, ou pode estar flutuando livremente ou preso a pequenos pedaços de plâncton de vida livre ou, raramente, peixes ou outros invertebrados. Os pólipos podem ser solitários ou coloniais. A maioria dos pólipos tem apenas milímetros de diâmetro e se alimentam continuamente. O estágio de pólipo pode durar anos.

Após um intervalo e estimulado por mudanças sazonais ou hormonais, o pólipo pode começar a se reproduzir assexuadamente por brotamento e, no Scyphozoa, é chamado de pólipo segmentar ou cifistoma. A brotação produz mais cifistomas e também éfiras. Os locais de brotação variam de acordo com a espécie; dos bulbos dos tentáculos , do manúbrio (acima da boca) ou das gônadas das hidromedusas. Em um processo conhecido como estrobilação , os tentáculos do pólipo são reabsorvidos e o corpo começa a se estreitar, formando constrições transversais, em vários locais próximos à extremidade superior do pólipo. Estes se aprofundam à medida que os locais de constrição migram para baixo do corpo e segmentos separados conhecidos como éfiras se desprendem. Estes são precursores de natação livre do estágio de medusa adulto, que é o estágio da vida que normalmente é identificado como uma água-viva. As éfiras, geralmente com apenas um ou dois milímetros de diâmetro inicialmente, nadam para longe do pólipo e crescem. Os pólipos de Limnomedusae podem produzir assexuadamente uma forma larval de frústula rastejante , que rasteja antes de se desenvolver em outro pólipo. Algumas espécies podem produzir novas medusas brotando diretamente do estágio medusa. Algumas hidromedusas se reproduzem por fissão.

Vida útil

Pouco se sabe sobre as histórias de vida de muitas águas-vivas, pois os lugares no fundo do mar onde vivem as formas bentônicas dessas espécies não foram encontrados. No entanto, uma forma de estróbilo de reprodução assexuada pode às vezes viver por vários anos, produzindo novas medusas (larvas de éfira) a cada ano.

Uma espécie incomum, Turritopsis dohrnii , anteriormente classificada como Turritopsis nutricula , pode ser efetivamente imortal por causa de sua capacidade sob certas circunstâncias de se transformar de medusa de volta ao estágio de pólipo, escapando assim da morte que normalmente aguarda a pós-reprodução das medusas, se não o fizerem de outra forma. foi comido por algum outro organismo. Até agora, essa reversão foi observada apenas em laboratório.

Locomoção

A locomoção das medusas é altamente eficiente. Os músculos do sino gelatinoso se contraem, criando um vórtice inicial e impulsionando o animal. Quando a contração termina, o sino recua elasticamente, criando um vórtice de parada sem entrada de energia extra.

Usando a geléia da lua Aurelia aurita como exemplo, as águas-vivas demonstraram ser as nadadoras mais eficientes em termos de energia de todos os animais. Eles se movem através da água expandindo e contraindo radialmente seus corpos em forma de sino para empurrar a água atrás deles. Eles pausam entre as fases de contração e expansão para criar dois anéis de vórtice . Os músculos são usados ​​para a contração do corpo, que cria o primeiro vórtice e empurra o animal para frente, mas a mesogléia é tão elástica que a expansão é alimentada exclusivamente pelo relaxamento do sino, que libera a energia armazenada da contração. Enquanto isso, o segundo anel de vórtice começa a girar mais rápido, sugando água para dentro do sino e empurrando contra o centro do corpo, dando um impulso secundário e "livre" para a frente. O mecanismo, chamado de recaptura de energia passiva, só funciona em águas-vivas relativamente pequenas que se movem em baixas velocidades, permitindo que o animal viaje 30% mais longe em cada ciclo de natação. A água-viva alcançou um custo de transporte 48% menor (ingestão de alimentos e oxigênio versus energia gasta em movimento) do que outros animais em estudos semelhantes. Uma razão para isso é que a maior parte do tecido gelatinoso do sino está inativo, não usando energia durante a natação.

Ecologia

Dieta

As medusas são como outros cnidários geralmente carnívoros (ou parasitas), alimentando-se de organismos planctônicos, crustáceos, pequenos peixes, ovos e larvas de peixes e outras medusas, ingerindo alimentos e eliminando resíduos não digeridos pela boca. Eles caçam passivamente usando seus tentáculos como linhas de deriva, ou afundam na água com seus tentáculos amplamente espalhados; os tentáculos, que contêm nematocistos para atordoar ou matar a presa , podem então flexionar para ajudar a levá-la à boca. Sua técnica de natação também os ajuda a capturar presas; quando seu sino se expande, ele suga a água, o que traz mais presas em potencial ao alcance dos tentáculos.

Algumas espécies como Aglaura hemistoma são onívoras, alimentando-se de microplâncton que é uma mistura de zooplâncton e fitoplâncton (plantas microscópicas), como os dinoflagelados . Outros abrigam algas mutualísticas ( Zooxanthellae ) em seus tecidos; a água-viva malhada ( Mastigias papua ) é típica destas, derivando parte de sua nutrição dos produtos da fotossíntese , e parte do zooplâncton capturado. A água-viva de cabeça para baixo ( Cassiopea andrômeda ) também tem uma relação simbiótica com microalgas , mas captura pequenos animais para complementar sua dieta. Isso é feito liberando pequenas bolas de células vivas compostas de mesoglea . Estes usam cílios para conduzi-los através da água e células urticantes que atordoam a presa. As bolhas também parecem ter capacidades digestivas.

Predação

Outras espécies de água-viva estão entre os predadores de água-viva mais comuns e importantes. As anêmonas-do-mar podem comer águas-vivas que flutuam em seu alcance. Outros predadores incluem atuns , tubarões, espadartes , tartarugas marinhas e pinguins. As medusas encontradas na praia são consumidas por raposas, outros mamíferos terrestres e pássaros. Em geral, porém, poucos animais atacam as águas-vivas; eles podem ser amplamente considerados os principais predadores na cadeia alimentar. Uma vez que as águas-vivas se tornem dominantes em um ecossistema, por exemplo através da pesca excessiva que remove predadores de larvas de águas-vivas, pode não haver uma maneira óbvia de restaurar o equilíbrio anterior: elas comem ovos de peixes e peixes juvenis e competem com peixes por comida, evitando as unidades populacionais de peixes se recuperem.

Simbiose

Alguns peixes pequenos são imunes às picadas das águas-vivas e vivem entre os tentáculos, servindo de isca em uma armadilha para peixes; eles estão a salvo de potenciais predadores e são capazes de compartilhar os peixes capturados pela água-viva. A água- viva de canhão tem uma relação simbiótica com dez espécies diferentes de peixes, e com o caranguejo-aranha de nariz comprido , que vive dentro do sino, compartilhando o alimento da água-viva e mordiscando seus tecidos.

Floresce

Mapa de tendências populacionais de medusas nativas e invasoras.
Os círculos representam registros de dados; círculos maiores denotam maior certeza das descobertas.
  Aumento (alta certeza)
  Aumento (baixa certeza)
  Estável/variável
  Diminuir
  Sem dados

As medusas formam grandes massas ou flores em certas condições ambientais de correntes oceânicas , nutrientes , sol, temperatura, estação, disponibilidade de presas, predação reduzida e concentração de oxigênio . As correntes juntam as águas-vivas, especialmente em anos com populações excepcionalmente altas. A água-viva pode detectar correntes marinhas e nadar contra a corrente para se reunir em flores. As águas-vivas são mais capazes de sobreviver em água rica em nutrientes e pobre em oxigênio do que os concorrentes e, portanto, podem se alimentar de plâncton sem competição. As águas-vivas também podem se beneficiar de águas mais salgadas, pois as águas mais salgadas contêm mais iodo , o que é necessário para que os pólipos se transformem em águas-vivas. O aumento da temperatura do mar causado pelas mudanças climáticas também pode contribuir para a proliferação de águas-vivas, porque muitas espécies de águas-vivas são capazes de sobreviver em águas mais quentes. O aumento de nutrientes do escoamento agrícola ou urbano com nutrientes, incluindo compostos de nitrogênio e fósforo, aumenta o crescimento do fitoplâncton, causando eutrofização e proliferação de algas . Quando o fitoplâncton morre, eles podem criar zonas mortas , assim chamadas porque são hipóxicas (baixo teor de oxigênio). Isso, por sua vez, mata peixes e outros animais, mas não medusas, permitindo que floresçam. As populações de medusas podem estar se expandindo globalmente como resultado do escoamento da terra e da pesca excessiva de seus predadores naturais . As medusas estão bem posicionadas para se beneficiarem da perturbação dos ecossistemas marinhos. Eles se reproduzem rapidamente; eles atacam muitas espécies, enquanto poucas espécies os atacam; e eles se alimentam pelo toque em vez de visualmente, para que possam se alimentar de forma eficaz à noite e em águas turvas. Pode ser difícil para os estoques de peixes se restabelecerem nos ecossistemas marinhos, uma vez que tenham se tornado dominados pelas águas-vivas, porque as águas-vivas se alimentam de plâncton, que inclui ovos e larvas de peixes .

As águas- vivas da lua podem viver nos mares do hemisfério norte, como o Mar Báltico .

Algumas populações de águas-vivas que mostraram aumentos claros nas últimas décadas são espécies invasoras , recém-chegadas de outros habitats: exemplos incluem o Mar Negro, Mar Cáspio , Mar Báltico , Mediterrâneo central e oriental , Havaí e partes tropicais e subtropicais do oeste Atlântico (incluindo o Caribe , Golfo do México e Brasil).

A proliferação de medusas pode ter um impacto significativo na estrutura da comunidade. Algumas espécies de águas-vivas carnívoras se alimentam de zooplâncton, enquanto outras pastam em produtores primários. Reduções no zooplâncton e ictioplâncton devido a uma proliferação de águas-vivas podem se espalhar pelos níveis tróficos. Populações de água-viva de alta densidade podem competir com outros predadores e reduzir o recrutamento de peixes. O aumento do pastoreio em produtores primários por medusas também pode interromper a transferência de energia para níveis tróficos mais altos.

Durante a floração, as águas-vivas alteram significativamente a disponibilidade de nutrientes em seu ambiente. Blooms requerem grandes quantidades de nutrientes orgânicos disponíveis na coluna de água para crescer, limitando a disponibilidade para outros organismos. Algumas águas-vivas têm uma relação simbiótica com dinoflagelados unicelulares, permitindo que assimilem carbono inorgânico, fósforo e nitrogênio, criando competição pelo fitoplâncton. Sua grande biomassa os torna uma importante fonte de matéria orgânica dissolvida e particulada para comunidades microbianas através da excreção, produção de muco e decomposição. Os micróbios decompõem a matéria orgânica em amônio inorgânico e fosfato. No entanto, a baixa disponibilidade de carbono muda o processo da produção para a respiração, criando áreas de baixo oxigênio, tornando o nitrogênio inorgânico dissolvido e o fósforo amplamente indisponíveis para a produção primária.

Essas florações têm impactos muito reais nas indústrias. A água-viva pode competir com os peixes utilizando nichos abertos em pescarias com excesso de pesca. A captura de águas-vivas pode sobrecarregar as artes de pesca e levar a despesas relacionadas a artes danificadas. As usinas de energia foram desligadas devido a águas-vivas bloqueando o fluxo de água de resfriamento. As florações também têm sido prejudiciais para o turismo, causando um aumento de picadas e, por vezes, o fechamento de praias.

As águas-vivas formam um componente das quedas de água-viva , eventos em que o zooplâncton gelatinoso cai no fundo do mar, fornecendo alimento para os organismos bênticos . Em regiões temperadas e subpolares, as quedas gelatinosas geralmente seguem imediatamente após a floração.

Habitats

Uma água-viva Scyphozoan comum vista perto de praias no Panhandle da Flórida

A maioria das águas-vivas são animais marinhos, embora algumas hidromedusas habitem água doce . O exemplo de água doce mais conhecido é a água-viva cosmopolita hidrozoária, Craspedacusta sowerbii . Tem menos de 2,5 cm de diâmetro, é incolor e não arde. Algumas populações de águas-vivas ficaram restritas a lagos costeiros de água salgada, como o Lago das Águas-vivas em Palau . Jellyfish Lake é um lago marinho onde milhões de águas-vivas douradas ( Mastigias spp.) migram horizontalmente pelo lago diariamente.

Embora a maioria das águas-vivas viva bem no fundo do oceano e faça parte do plâncton, algumas espécies estão intimamente associadas ao fundo durante grande parte de suas vidas e podem ser consideradas bentônicas . As águas-vivas invertidas do gênero Cassiopea geralmente ficam no fundo de lagoas rasas, onde às vezes pulsam suavemente com o topo do guarda-chuva voltado para baixo. Mesmo algumas espécies de hidromedusas e cifomedusas de águas profundas são geralmente coletadas no fundo ou perto dele. Todas as estauromedusas são encontradas presas a algas marinhas ou rochosas ou outro material firme no fundo.

Algumas espécies se adaptam explicitamente ao fluxo das marés . Em Roscoe Bay , as águas-vivas navegam na correnteza na maré vazante até atingirem uma barra de cascalho e depois descem abaixo da corrente. Eles permanecem em águas paradas até que a maré suba, subindo e permitindo que ela os arraste de volta para a baía. Eles também evitam ativamente a água doce do degelo da montanha, mergulhando até encontrarem sal suficiente.

Parasitas

As medusas são hospedeiras de uma grande variedade de organismos parasitas. Atuam como hospedeiros intermediários de helmintos endoparasitários , sendo a infecção transferida para o peixe hospedeiro definitivo após a predação . Alguns trematódeos digenéticos , especialmente espécies da família Lepocreatiidae , usam águas-vivas como seus segundos hospedeiros intermediários. Os peixes são infectados pelos trematódeos quando se alimentam de águas-vivas infectadas.

Relação com humanos

Colheita global de águas-vivas em milhares de toneladas, conforme relatado pela FAO

Pesca

As medusas são comidas há muito tempo em algumas partes do mundo. A pesca começou a coletar a água-viva americana, Stomolophus meleagris , ao longo da costa sul do Atlântico dos Estados Unidos e no Golfo do México para exportação para a Ásia.

As águas-vivas também são colhidas por seu colágeno , que está sendo investigado para uso em uma variedade de aplicações, incluindo o tratamento da artrite reumatóide .

A aquicultura e a pesca de outras espécies muitas vezes sofrem perdas graves – e, portanto, perdas de produtividade – devido às águas-vivas.

Produtos

Tiras de água-viva reidratadas com molho de soja e óleo de gergelim

Aristóteles afirmou nas Partes dos Animais IV, 6 que as águas-vivas (urtigas do mar) eram comidas no inverno em um ensopado de peixe.

Em alguns países, incluindo China, Japão e Coréia, as águas-vivas são uma iguaria. A água-viva é seca para evitar que estrague. Apenas cerca de 12 espécies de medusas cifozoárias pertencentes à ordem Rhizostomeae são colhidas para alimentação, principalmente no sudeste da Ásia. Rizóstomos, especialmente Rhopilema esculentum na China (海蜇 hǎizhé , 'ferrão do mar') e Stomolophus meleagris (água-viva de bala de canhão) nos Estados Unidos, são favorecidos por causa de seus corpos maiores e mais rígidos e porque suas toxinas são inofensivas para os seres humanos.

Os métodos tradicionais de processamento, realizados por um mestre de águas-vivas, envolvem um procedimento multifásico de 20 a 40 dias em que, após a remoção das gônadas e membranas mucosas , o guarda-chuva e os braços orais são tratados com uma mistura de sal de mesa e alúmen , e comprimido. O processamento torna a água-viva mais seca e ácida, produzindo uma textura crocante. As águas-vivas preparadas dessa maneira retêm de 7 a 10% de seu peso original e o produto processado consiste em aproximadamente 94% de água e 6% de proteína. A água-viva recém-processada tem uma cor branca e cremosa e fica amarela ou marrom durante o armazenamento prolongado.

Na China, as águas-vivas processadas são dessalinizadas por imersão em água durante a noite e comidas cozidas ou cruas. O prato é frequentemente servido desfiado com um molho de óleo, molho de soja, vinagre e açúcar, ou como uma salada com legumes. No Japão, as águas-vivas curadas são lavadas, cortadas em tiras e servidas com vinagre como aperitivo. Produtos dessalgados e prontos para o consumo também estão disponíveis.

Biotecnologia

A hidromedusa Aequorea victoria foi a fonte da proteína verde fluorescente , estudada por seu papel na bioluminescência e posteriormente para uso como marcador em engenharia genética .

Plínio, o Velho , relatou em sua História Natural que o lodo da água-viva "Pulmo marinus" produzia luz quando esfregado em uma bengala.

Em 1961, Osamu Shimomura extraiu a proteína fluorescente verde (GFP) e outra proteína bioluminescente, chamada aequorina , da grande e abundante hidromedusa Aequorea victoria , enquanto estudava fotoproteínas que causam bioluminescência nesta espécie. Três décadas depois, Douglas Prasher sequenciou e clonou o gene para GFP. Martin Chalfie descobriu como usar GFP como um marcador fluorescente de genes inseridos em outras células ou organismos. Roger Tsien mais tarde manipulou quimicamente o GFP para produzir outras cores fluorescentes para usar como marcadores. Em 2008, Shimomura, Chalfie e Tsien ganharam o Prêmio Nobel de Química por seu trabalho com a GFP. A GFP artificial tornou-se amplamente utilizada como um marcador fluorescente para mostrar quais células ou tecidos expressam genes específicos. A técnica de engenharia genética funde o gene de interesse ao gene GFP. O DNA fundido é então colocado em uma célula, para gerar uma linha celular ou (através de técnicas de fertilização in vitro ) um animal inteiro com o gene. Na célula ou animal, o gene artificial é ativado nos mesmos tecidos e ao mesmo tempo que o gene normal, produzindo GFP em vez da proteína normal. A iluminação do animal ou célula revela quais tecidos expressam essa proteína – ou em que estágio de desenvolvimento. A fluorescência mostra onde o gene é expresso.

Exibição de aquário

Foto de geleias nadando para baixo
Urtigas do mar do Pacífico ( Chrysaora fuscescens ) em uma exposição de aquário

As medusas são exibidas em muitos aquários públicos . Muitas vezes o fundo do tanque é azul e os animais são iluminados por luz lateral, aumentando o contraste entre o animal e o fundo. Em condições naturais, muitas geleias são tão transparentes que são quase invisíveis. As medusas não são adaptadas a espaços fechados. Eles dependem das correntes para transportá-los de um lugar para outro. Exposições profissionais como no Monterey Bay Aquarium apresentam fluxos de água precisos, normalmente em tanques circulares para evitar aprisionar espécimes nos cantos. Eles têm uma "Jelly Cam" ao vivo. A vazão é espalhada por uma grande área de superfície e a entrada entra como uma lâmina de água na frente da vazão, para que a água-viva não seja sugada para ela. A partir de 2009, as águas-vivas estavam se tornando populares em aquários domésticos, onde exigem equipamentos semelhantes.

Picadas

As medusas estão armadas com nematocistos, um tipo de célula urticante especializada. O contato com um tentáculo de água-viva pode desencadear milhões de nematocistos para perfurar a pele e injetar veneno , mas apenas o veneno de algumas espécies causa uma reação adversa em humanos. Em um estudo publicado na Communications Biology , os pesquisadores encontraram uma espécie de água-viva chamada Cassiopea xamachana que, quando acionada, libera pequenas bolas de células que nadam ao redor da água-viva picando tudo em seu caminho. Os pesquisadores as descreveram como "granadas microscópicas autopropulsoras" e as chamaram de cassiosomas.

Os efeitos das picadas variam de desconforto leve a dor extrema e morte. A maioria das picadas de água-viva não é mortal, mas as picadas de algumas águas-vivas de caixa (água- viva Irukandji ), como a vespa do mar , podem ser mortais. As picadas podem causar anafilaxia (uma forma de choque), que pode ser fatal. As águas-vivas matam de 20 a 40 pessoas por ano apenas nas Filipinas. Em 2006, a Cruz Vermelha Espanhola tratou 19.000 nadadores picados ao longo da Costa Brava .

O vinagre (3-10% de ácido acético aquoso ) pode ajudar nas picadas de água-viva, mas não nas picadas da caravela portuguesa . Há evidências de baixa certeza de um estudo de que o tratamento de uma picada de água-viva havaiana com vinagre pode fazer a pele parecer pior. A água salgada pode ajudar se o vinagre não estiver disponível. Imergir a picada em água quente pode ser a maneira mais eficaz de reduzir a dor de uma picada de Physalia . Cobri-lo com um pacote de gelo também pode ajudar a aliviar significativamente a dor. Esfregar feridas ou usar álcool , amônia , água fresca ou urina não é recomendado, pois pode estimular a liberação de mais veneno. Limpar a área de geleia e tentáculos reduz o disparo de nematocistos. Raspar a pele afetada, como com a borda de um cartão de crédito, pode remover os nematocistos restantes. Uma vez que a pele tenha sido limpa de nematocistos, o creme de hidrocortisona aplicado localmente reduz a dor e a inflamação. Os anti- histamínicos podem ajudar a controlar a coceira . Os antivenenos de base imunológica são usados ​​para picadas graves de água-viva.

Problemas mecânicos

As medusas em grandes quantidades podem encher e partir as redes de pesca e esmagar os peixes capturados. Podem entupir equipamentos de refrigeração, tendo centrais desativadas em vários países; a água-viva causou um apagão em cascata nas Filipinas em 1999, além de danificar a Usina de Energia Diablo Canyon, na Califórnia, em 2008. Elas também podem parar as usinas de dessalinização e os motores dos navios.

Veja também

Referências

Leitura adicional

  • Juli Berwald (2017). Spineless: A ciência da água-viva e a arte de crescer uma espinha dorsal . Livros de Riverhead. ISBN 978-0-7352-1126-1.

links externos

Fotos