Интересное о губках. Физика в мире животных: морские губки и их «оптоволокно
Представляем Вам интересные факты о морских губках
Знаменитая "мочалка", которую мы ежедневно используем для купания, получила свое название именно благодаря этом морскому существу. Большинство из них пригодны исключительно для этих целей.
Благодаря многочисленным исследованиям, проведенными над этими существами, было выявлено, что они принадлежат к подводному миру животных. До селе же, их именовали как зоофиты - эдакий переходный этап между растениями и животными.
Губки обитают большими семействами, каждый из них же являются одноклеточным представителем. Поэтому увидеть их можно только единым "социумом", состоящий из 5-12 таких одиночных.
В зависимости от того, каким скелетом обладают губки, их подразделяют на три класса: известковые, стеклянные и обыкновенные. На фото ниже – стеклянные.
Знаете ли вы, что в древние времена губки пользовались большой популярностью в медицине? Так, их можно было использовать в качестве марлевой маски и остановки кровотечение.
Знаете ли вы, что от того, насколько чистым будет водоем, зависит именно от этих животных?
В глубинах воды они занимаются благим делом - пропускают ее через себя, оставляя внутри своего организма всю известь.
Знаете ли вы, какое количество уходит губок для производства в современном мире? Более 300 тыс. тонн. Из этих морских организмов, кроме мочалок для купания и бани, так же изготовляют шлемы и набивочный материал для строительства.
В Америке губки используют на авто мойках около 95% из 100%.
Знаете ли вы, что губки очень любят хорошо покушать? В среднем они съедают около 2/3 от собственной массы тела.
Знаете ли вы, что первое лекарство, которое было создано для лечения рака - цитозинарабинозид, вывели именно из организма этих животных?
Между прочим, за неимением кровообращения, пищеварения, нервной системы и вообще целостных органов, губки могут чихать.
В глубоких водах океана губки могут жить около 200 лет. Но только в том случае, если их не съедят дельфины - для этих животных губки играют роль "профилактического лечения" от грязи и бактерий их желудка.
Губки, которые продаются в магазинах и используются для мытья посуды или уборки на кухне, не настоящие. Они сделаны из синтетических материалов, хотя очень напоминают настоящую губку и удобны в употреблении.
Но настоящие губки появляются в море, а не в химической лаборатории. Долгое время многие были уверены, что знают все о губках. Считалось, что это растение, пока в 1825 году один человек по имени Роберт Грант не доказал, что губки когда-то были животными!
Он рассмотрел губки в воде через микроскоп. И увидел струйки воды, которые входили через одни отверстия и выходили через другие. Но все-таки много лет ученые еще не знали, что это за животное. Полагали, что это крошечные одноклеточные создания, которые живут вместе в одной большой колонии.
Сейчас мы знаем, что губки — это высохшие скелеты морских животных, относящиеся к классу «пористых». Это довольно значительная группа животных. И хотя губки — это одна из низших форм в животном мире, их структура довольно сложна.
Верхний слой их состоит из плоских ячеек, чем-то напоминающих лестницу. Каналы, образуемые этими ячейками, не похожи на те, которые есть у других животных. Они имеют форму колонн, каждая из которых заканчивается большим «водосливом». Эти водосливы всасывают воду в губку, а затем выпускают ее. Таким образом губки добывают кислород и пищу (миллионы крошечных организмов, которые всасываются вместе с водой). Отходы также выбрасываются вместе с отработанной водой. Вот почему свежие губки, в которых еще осталась вода, плохо пахнут. Но надо заметить, что это защищает губки, потому что запах отбивает у других животных желание их есть!
В центре губки находится светлая желеобразная масса, в которой содержатся перемещающиеся ячейки. Они, вероятно, участвуют в процессах переваривания пищи, дыхания и удаления отходов. Губки могут иметь различную форму и цвет. Вообще они очень разнообразны, наиболее ценные виды губок можно встретить на большой глубине на расстоянии 80-130 км от берега.
Несмотря на то, что современная промышленность выпускает много заменителей морских губок из пористой резины и поролона, ценность природного материала нисколько не снизилась. Дело в том, что по нежности и гигроскопичности все искусственные изделия этого рода значительно уступают натуральным губкам. Около 50 лет назад мировая добыча морских губок равнялась 300 тоннам в год и оценивалась примерно в 4 миллиона долларов. Более поздних данных о промысле туалетных губок не имеется, цена их на мировом рынке по-прежнему высока.
Губки относятся к самым низко организованным представителям многоклеточных. Пористое тело морской губки пронизано системой каналов, выстланных жгутиковыми клетками, которые гонят по каналам морскую воду и извлекают из нее пищевые частицы. Пространство между каналами заполнено студнеобразной массой и заключенным в нее опорным скелетом — эластичными нитями рогоподобного вещества спонгина либо же иглами из кремнезема или углекислого кальция. Ценность представляет только скелет.
Наиболее широкое применение с древнейших времен до наших дней имеют туалетные губки, скелет которых лишен минеральных игл. Промысел туалетных губок ведется в умеренных, субтропических и отчасти тропических морях на небольшой глубине. Ныряльщик отрывает губку от камня или другого субстрата и укладывает ее в сетку, которую затем поднимают с помощью веревки в лодку. Иногда применяют драгу или железную кошку, но при таком способе добычи много губок повреждается. Добытые губки вымачивают в пресной воде, а затем долго переминают ногами, чтобы отделить от скелета все мягкие ткани. Промытые и высушенные губки сортируют по величине, форме и мягкости, после чего они поступают в продажу.
Скелеты глубоководной губки «корзиночка Венеры» продаются в Японии в качестве украшений-безделушек и стоят довольно дорого. Добыть с глубины нежную губку, не повредив ее, можно только с помощью специального орудия лова из тонких бамбуковых стволов с крючками. Чтобы погрузить снасть на дно, ее утяжеляют камнями. Поднятые губки развешивают на ветвях деревьев, где под воздействием дождей и солнца они очищаются от мягких тканей.
Как питаются губки?
Может быть, в это трудно поверить, но губки — животные! Это одни из самых странных представителей животного мира и больше походят на растения, чем на животных.
Существует более пяти тысяч различных видов губок. Они могут быть всевозможных цветов, начиная с зеленого, коричневого, желтого, красного и оранжевого и кончая белым. Они могут иметь форму веера, купола, шара и раструба.
Некоторые губки ветвятся подобно деревьям. Другие распростерты плоскими массами губчатой ткани по поверхности подводных скал, больших раковин и кусков дерева. Некоторые из них совсем маленькие, меньше двух сантиметров в длину. Другие, напротив, большие: до метра в высоту или в ширину.
Взрослые губки никогда не передвигаются с места на место. И несмотря на то, что губка — животное, она никак не прореагирует на ваше прикосновение. У губки нет ни головы, ни рта. У нее нет ни глаз, ни ушей, ни каких-либо других органов чувств. Также у губок отсутствует сердце, желудок, мышцы и нервная система. Если живую губку разрезать пополам, то все, что вы увидите, это слизистая масса с дырками, или каналами, пронизывающими ее насквозь.
Не правда ли, это вовсе не делает ее похожей на животное? И вы вполне можете понять, почему даже ученые очень долго не могли распознать в ней животное.
Так что же делает губку животным? То, как она питается. Губка отлавливает свою пищу. Она не производит, подобно зеленым растениям, пищу для самой себя, а питается маленькими растениями и животными, обитающими в воде рядом с ней.
Как же она это делает? Губчатые стенки напоминают сито, или фильтр, который отцеживает маленькие растения и животные из воды. Вода загоняется и выводится из губки при помощи постоянно двигающихся маленьких, похожих на хлыстики нитей, называемых жгутиками. Жгутиковые клетки захватывают пищу. Вокруг основания жгутика располагается липкая поверхность, к которой и пристает пища. Какая-то часть пищи переваривается там, а оставшуюся пищу «путешествующие» по губке клетки разносят по другим участкам.
Натуральные мочалки - самые полезные для человека. В основном они производятся из различных растений, но есть исключение из этого правила. Знакомьтесь - мочалки из морских губок!
Среда обитания натуральных губок - Карибское и Средиземное море. Очень они красивые и загадочные. Это кажется странным, но они живые! Да! Самые настоящие! Учёные причислили их к царству животных.
У губок нет настоящих тканей, отсутствует мышечная, нервная и пищеварительная система. Морские губки гермафродиты, размножаются как половым путём, так и почкованием. Эти милашки настоящие хищники, питаются мелкими животными, когда фильтруют через своё тело воду.
Форма губок напоминает бокал или чашу. Натуральные губки, из которых производят мочалки, тёмно-серого цвета. Когда они высыхают, то становятся жёлтыми, либо коричневыми.
Удивительные свойства губок позволили людям использовать их в коммерческих целях. Да, именно из скелетов этих животных и производят туалетные (банные) губки.
Натуральная мочалка из морской губки
Главное достоинство морской губки - удивительная мягкость и нежность мочалки при соприкосновении с кожей. Если вы любитель хорошенько разогнать кровушку мочалкой, то эти банные принадлежности вам совершенно не подойдут.
А вот для маленьких деток, чья кожа очень нежная, такая мочалочка будет в самую пору. Морские губки не вызывают раздражения кожи, аллергии и прочих неприятностей. Они предназначены для нежного ухода и интимной гигиены.
Любители обильной пены - это мочалка для вас! Кроме этого, натуральные губки так нежно гладят тело, что невольно успокаивают и расслабляют.
Очень часто при неправильном уходе за натуральными мочалками в них поселяются различные бактерии и микроорганизмы. А вот в морских губках убежище они находят неохотно, по двум причинам:
1. Губки очень хорошо и быстро сохнут, благодаря пористому строению тела.
2. В скелетах губок сохраняются отпугивающие свойства для микроорганизмов.
По этой причине губки одни из самых полезных натуральных мочалок. Конечно есть и недостатки у таких мочалок.
Срок службы натуральных морских губок редко доходит до года, да и цена приемлема не для всех.
Высокая стоимость обусловлена тем, что губки растут довольно медленно. Для того, что бы из губки получилась мочалка приличных размеров, требуется около 40 лет. Только представьте, это же добрая половина человеческой жизни!
Так же цена товара напрямую зависит от специальной обработки, которая состоит из нескольких этапов.
Сначала губки срезают от своих корней. Затем удаляют возможный мусор моря, это могут быть камушки, ракушки и так далее…
Следующий этап обработки - это сортировка губок по размеру и качеству. После этого их подвергают обработке кислотой, что дезинфицирует их и осветляет.
А последний этап обработки состоит в принятии солнечных ванн. Губки сушат на солнце до тех пор, пока они наконец не станут натуральными мочалками.
Остаётся добавить, что все работы производятся практически вручную. Кроме того, большие объёмы добычи морских губок существенно сократили их популяцию. 🙁
Но, тем не менее, человек не может отказаться от натурального продукта. Ведь натуральное намного лучше любой химии. Пользуйтесь мочалками из морских губок, получайте удовольствие, удачи вам! 🙂
Морская губка — это, пожалуй, один из самых необычных и удивительных представителей животного мира. Использовали их в гигиенических целях еще более 2000 лет назад. И сегодня никакие банные принадлежности, изготовленные из синтетических материалов, по степени воздействия на человеческий организм не смогут сравниться с натуральными губками. Раньше наличие такого аксессуара в ванной комнате было большой редкостью, сегодня же это нежнейшее средство, подаренное нам самой природой, можно встретить практически в любом магазине.
Свойства
Морская обладает уникальными, присущими только ей свойствами. Она гораздо мягче и долговечнее более привычных нам синтетических мочалок, поглощает большее количество воды, не сохраняет посторонние запахи. В сухом виде губка достаточно твердая, но после намокания приобретает невероятную мягкость и шелковистость, оставаясь при этом упругой. Она имеет нежный ворс, благодаря чему кожа отлично очищается и не травмируется. Использовать губку можно даже для детей с рождения, нежную кожу малыша она не повредит.
Применение в косметологии
Морская губка — это продукт, которым невозможно повредить кожу или любую другую поверхность. При использовании данного аксессуара открываются поры эпидермиса, активизируется дыхание клеток, улучшается кровообращение.
При помощи натурального спонжа можно:
Морская как ее правильно использовать?
Для снятия макияжа. Морскую губку смочить водой, нанести на нее привычное средство для демакияжа (пенку, гель, молочко) и строго по массажным линиям смыть косметику.
Для снятия маски. Губку-мочалку смочить водой и без использования косметических средств очистить лицо.
После использования спонж тщательно промыть мылом и отжать (не выкручивать), после — высушить. Нельзя погружать морскую губку в слишком горячую поду и сушить под прямыми солнечными лучами.
Использовать губку можно от 6-и до 12-и месяцев, после чего — сменить на новую.
Боремся с целлюлитом
Благодаря экологически чистой добыче натуральная морская губка сохраняет всю пользу Составляют ее особые волокна, под действием которых улучшается микроциркуляция крови в подкожно-жировой клетчатке, укрепляется мускулатура и Поэтому такая губка достаточно эффективна при коррекции целлюлита. Регулярное ее применение способствует похудению, уменьшению объемов, сокращению жировых отложений. Для того чтобы добиться заметного результата, следует ежедневно во время вечернего душа влажной губкой круговыми движениями по направлению снизу вверх массировать проблемные зоны (ягодицы, бедра, живот, верхнюю часть рук). Завершить процедуру рекомендуется прохладным душем.
Наносим макияж
Отбеленные морские губки класса «премиум», имеющие мелкопористую структуру, используются для нанесения тонального средства типа флюида. Благодаря им можно достаточно экономно расходовать косметические продукты и добиться более естественного вида. Перед применением губку необходимо смочить водой и хорошо отжать, а после использования обязательно выстирать.
Где еще применяют морские губки?
Помимо ухода за телом и лицом, используют такие натуральные мочалки в оптическом и ювелирном производстве. Как материал для фильтра масел и шлифовки поверхностей их применяют в полиграфической промышленности. Также морская губка может использоваться при строительных работах для различных декоративных техник.
В заключение
Очистить кожу от загрязнений, придать ей гладкость и выровнять цвет лица, активизировать регенерацию клеток, ускорить обновление поверхностного слоя дермы — все это под силу такому чудесному продукту, как морская губка. Отзывы испытавших ее действие на себе исключительно положительные. Попробуйте и вы — не пожалеете!
Краб, вероятно, пришел полюбоваться на совершенную структуру скелета стеклянных губок вида Корзинка Венеры
Морские губки - примитивные организмы. Это беспозвоночные животные, которые проводят практически всю жизнь, прикрепившись к скалам или дну. Губки встречаются практически повсеместно, от прибрежных зон до самых глубоких мест в океане. Представлены губки примерно 8000 видов. У них нет настоящих тканей и органов, их функции выполняют отдельные клетки и пласты клеток. Питаются губки, прогоняя воду через собственное тело. Фильтрат, куда попадают мелкие существа и различные органические частицы, и служат питанием для губки.
Есть и хищные губки - их насчитывается около 140 видов. Эти хищники питаются рачками и другими мелкими животными. Для охоты губки семейства Cladorhizidae используют длинные липкие нити клеточного строения. Когда жертва приклеивается к нити, она укорачивается, подтягивает жертву к губке, которая постепенно обволакивает жертву и переваривает. Фильтрацию воды губки используют не только для получения пищи, но и для того, чтобы получить кислород для тканей тела. По словам специалистов, каждый день многие виды губок прокачивают через себя объем воды, в 20000 превышающий их собственный объем тела. Одним из самых необычных видов губок - Cladorhizidae. Этих существ можно назвать живым оптоволокном.
Эта губка относится к классу стеклянных губок (шестилучевые губки), которые создают свою основу из диоксида кремния. Эти живые организмы очень красивы, поскольку нити «скелета» переплетаются в самых необычных сочетаниях. Стеклянные губки типа Cladorhizidae обычно соседствуют с креветками, которые занимают внутреннюю полость скелета. Размер стеклянных губок достигает 20-30 сантиметров.
Стеклянными губками ранее интересовались специалисты из Bell Labs. Представители компании, изучив волокна скелета, сделали вывод, что материал по структуре схож с оптоволокном. Длина волокон губок составляет 5-15 см, а диаметр - 40-70 микронов. Структура волокон сложная, они являются многослойными объектами. Центром является стержень из, фактически, кварцевого стекла. Этот стержень окружен слоями органики и оболочки. Причем оболочка имеет специальную структуру, которая обеспечивает возможность проводить свет по искусственным волокнам.
Специалистов из Bell Labs удивило то, что губки создают свои волокна в воде, при низкой температуре. Человек же производит оптоволокно с помощью дорогого оборудования при высоких температурах в специальных печах. По мнению специалиста Джоанны Айзенберг, губки могут быть примером альтернативного способа производства оптоволокна. Причем особенностью материала, производимого губками, является его прочность и гибкость. Такие волокна гораздо менее хрупкие и практически не трескаются. Их можно без проблем связать в узел, оптические свойства канала при этом практически не пострадают. Свет по таким волокнам проходит очень хорошо, поскольку губки используют при формировании своего стеклянного скелета ионы натрия, улучшающие оптические свойства материала. Естественно, натрий добавляется этими организмами в условиях все той же низкой температуры в водной среде. Для производителей оптоволокна контроль ионов натрия в производственном процессе до сих пор представляет собой проблему.
В Bell Labs изучили строение оптоволокна губок, выяснив, что оно состоит из нескольких слоев. Оптические свойства каждого слоя различаются. Как уже говорилось выше, центром оптоволокна губки является стержень из чистого кварцевого стекла. Концентрические слои стекла окружают стержень по мере роста губки. Именно такая структура делает волокно, формируемое губкой, очень стойким к разломам и трещинам. Отдельные слои склеиваются вместе при помощи особого органического клея. По мере формирования скелета отдельные волокна переплетаются вместе, и формируют нечто, похожее на решетку.
Структура скелета стеклянных губок имеет много общего со структурой зданий и сооружений, создаваемых человеком. Правда, «здания», которые создает губка, в 1000 раз меньше большинства объектов такого типа, создаваемых человеком. На фото показаны Швейцарская башня из Лондона, Hotel De Las Artes из Барселоны и структурный элемент Эйфелевой башни
Решетка усиливается особым веществом (мезоглея), и скелет губки под влиянием мезоглеи и оболочки волокон становится довольно прочным. По словам специалистов, такая структура похожа на ту, что используется архитекторами, создающими здания в сейсмически опасных зонах. Слегка деформироваться такой материал может, но сломать его очень трудно. Эволюционируя, губки научились строить максимально прочные скелеты из минимального количества материала. Исследователи говорят, что губка использует ровно столько материала, сколько требуется, и не более.
Интересно, что губки вида Euplectella aspergillum (уже упоминавшаяся выше «Венерина корзинка») крепится к дну при помощи эластичных стеклянных иголок-спикул, диаметр которых составляет 50 микрон. Длина их может достигать 10 сантиметров. Эти спикулы очень крепкие, так что разорвать их, оторвав губку, очень сложно.
В прошлом году ученые, изучающие стеклянных губок, провели моделирование механических свойств искусственных волокон этих существ. Целью был поиск оптимальной последовательности толщины цилиндров для достижения максимальной прочности скелета на разрыв. Как оказалось, расчетные параметры очень близки к реальным. Губки используют уменьшение толщины от центра к краю.
Джоанна Айзенберг утверждает, что скелет стеклянных губок - одно из лучших решений в инженерной механике. Возможно, этот материал сможет помочь человеку открыть новые возможности материаловедения и усовершенствовать инженерное проектирование. Структура эта очень сложная, это касается как отдельных волокон, так и всего скелета в целом. «Это ставит меня в тупик. Я не могу представить, как губки формируют свой скелет из отдельных волокон, создавая почти идеальные структуры», - заявила Айзенберг. Сейчас ученые предполагают, что в центре каждого волокна при его формировании есть белок, играющий важную роль в создании как стержня, так и всего оптоволокна в целом.
«Удивительно, сколько инженерных методов строительства используют губки для создания скелета», - говорит Джеймс Вивер, ученый из Калифорнийского университете в Санта-Барбаре.
