Кишечнополостные. Подцарство Многоклеточные

Кишечнополостные - первые двухслойные древние животные, имеющие радиальную симметрию, кишечную (гастральную) полость и ротовое отверстие. Обитают в воде. Встречаются сидячие формы (бентос) и плавающие (планктон), что особенно хорошо выражено у медуз. Хищники, питающиеся мелкими рачками, мальками рыб, водными насекомыми.

Значительную роль в биологии южных морей играют коралловые полипы, образующие рифы и атоллы, которые служат убежищами и нерестилищами для рыб; в то же время они создают опасность для кораблей.

Крупные медузы употребляются в пищу людьми, но они же наносят серьезные ожоги купающимся. Известняк рифов используют для украшений и как строительный материал. Однако, разрушая рифы, человек уменьшает рыбные богатства. Наиболее известные рифы в южных морях - вдоль берегов Австралии, у Зондских островов, в Полинезии.

Кишечнополостные - древнейший тип примитивных двуслойных многоклеточных животных. Лишены настоящих органов. Их изучение имеет исключительное значение для понимания эфолюции животного мира: древние виды этого типа были прародителями всех высших многоклеточных животных.

Кишечнополостные - преимущественно морские, реже пресноводные животные. Многие из них прикрепляются к подводным предметам, другие медленно плавают в воде. Прикрепленные формы обычно имеют бокаловидную форму и называются полипами. Нижним концом тела они прикрепляются к субстрату, на противоположном конце находится рот, окруженный венчиком щупалец. Плавающие формы обычно имеют вид колокола или зонтика и называются медузами.

Тело кишечнополостных имеет лучевую (радиальную) симметрию. Через него можно провести две или несколько (2, 4, 6, 8 и больше) плоскостей, делящих организм на симметричные половины. В теле, которое можно сравнить с двуслойным мешком, развита лишь одна полость - гастральная, выполняющая роль примитичного кишечника (отсюда название типа). Она сообщается с наружной средой единственным отверстием, которое функционирует как ротовое и анальное. Стенка мешка состоит из двух клеточных слоев: наружного или эктодермы, и внутреннего, или энтодермы. Между клеточными слоями залегает бесструктурное вещество. Оно образует либо тонкую опорную пластинку, либо широкий слой студенистой мезоглеи. У многих кишечнополостных (например, медуз) от гастральной полости отходят каналы, образующие вместе с желудочной полостью сложную гастроваскулярную (желудочно-сосудистую) систему.

Клетки тела кишечнополостных дифференцированы.

• Клетки эктодермы представлены несколькими типами:
  • покровные (эпителиальные) клетки - образуют покров тела, выполняют защитную функцию

    Эпителиально-мышечные клетки - у низших форм (гидроидные) покровные клетки имеют вытянутый параллельно поверхности тела длинный отросток, в цитоплазме которого развиты сократительные волоконца. Совокупность таких отростков образует слой мускульных образований. Эпителиально-мышечные клетки совмещают функции защитного покрова и двигательного аппарата. Благодаря сокращению или расслаблению мускульных образований гидра может сжиматься, утолщаться или суживаться, вытягиваться, изгибаться в сторону, прикрепляться к другим участкам стеблей и таким образом медленно передвигаться. У высших кишечнополостных мышечная ткань обособляется. У медуз имеются мощные пучки мышечных волокон.

  • нервные клетки звездчатой формы. Отростки нервных клеток сообщаются между собой, образуя нервное сплетение, или диффузную нервную систему.
  • промежуточные (интерстициальные) клетки - восстанавливают поврежденные участки тела. Из промежуточных клеток могут образовываться покровно-мускульные, нервные, половые и другие клетки.
  • стрекательные (крапивные) клетки - расположены среди покровных клеток поодиночке или группами. Они имеют особую капсулу, в которой лежит закрученная спирально стрекательная нить. Полость капсулы заполнена жидкостью. На наружной поверхности стрекательной клетки развит тонкий чувствительный волосок - книдоциль. При касании мелкого животного волосок отклоняется, а стрекательная нить выбрасывается наружу и распрямляется, по ней в тело добычи поступает парализующий яд. После выбрасывания нити стрекательная клетка погибает. Возобновляются стрекательные клетки за счет недифференцированных интерстициальных клеток, лежащих в эктодерме.
• Клетки энтодермы выстилают гастральную (кишечную) полость и выполняют в основном функцию пищеварения. К их числу относятся
  • железистые клетки, выделяющие в гастральную полость пищеварительные ферменты
  • пищеварительные клетки, обладающие фагоцитарной функцией. Пищеварительные клетки (у низших форм) также имеют отростки, в которых развиты сократительные волоконца, ориентированные перпендикулярно по отношению к аналогичным образованиям покровно-мускульных клеток. От эпителиально-мускульных клеток в сторону кишечной полости направлены жгутики (по 1-3 от каждой клетки) и могут образовываться выросты, напоминающие ложные ножки, которые захватывают мелкие пищевые частицы и внутриклеточно переваривают их в пищеварительных вакуолях. Таким образом, у кишечнополостных совмещается свойственное простейшим внутриклеточное пищеварение с характерным для высших животных кишечным пищеварением.

Нервная система примитивна. В обоих клеточных слоях имеются особые чувствительные (рецепторные) клетки, воспринимающие внешние раздражения. От их базального конца отходит длинный нервный отросток, по которому нервный импульс достигает многоотростчатых (мультиполярных) нервных клеток. Последние расположены поодиночке, не образуют нервных узлов, но связаны друг с другом своими отростками и составляют нервную сеть. Такая нервная система носит название диффузной.

Половые органы представлены только половыми железами (гонадами). Размножение происходит половым путем и бесполым (почкование). Для многих кишечнополостных характерно чередование поколений: полипы, размножаясь почкованием, дают как новые полипы, так и медуз. Последние, размножаясь половым путем, дают поколение полипов. Такое чередование полового размножения с вегетативным называют метагенезом [показать] .

Метагенез встречается у многих кишечнополостных. Например, широкоизвестная черноморская медуза - аурелия - размножается половым путем. Возникающие в ее теле сперматозоиды и яйцеклетки выделяются в воду. Из оплодотворенных яиц развиваются особи бесполого поколения - полипы аурелии. Полип растет, его тело удлиняется, а затем делится поперечными перетяжками (стробиляция полипа) на ряд особей, имеющих вид сложенных в стопку блюдец. Эти особи отделяются от полипа и превращаются в медуз, размножающихся половым путем.

В систематическом отношении тип разделен на два подтипа: стрекающие (Cnidaria) и нестрекающие (Acnidaria). Стрекающих известно около 9000 видов, нестрекающих - всего 84 вида.

ПОДТИП СТРЕКАЮЩИЕ

Характеристика подтипа

Кишечнополостные, названные стрекающими, обладают стрекательными клетками. К ним относятся классы: гидроидные (Hydrozoa), сцифоидные (Scyphozoa) и коралловые полипы (Anthozoa).

Класс гидроидные (Hydrozoa)

Отдельная особь имеет форму либо полипа, либо медузы. Кишечная полость полипов лишена радиальных перегородок. Половые железы развиваются в эктодерме. Около 2800 видов обитает в море, но имеется несколько пресноводных форм.

• Подкласс Гидроиды (Hydroidea) - колонии донные, приросшие. У некоторых неколониальных видов полипы способны плавать у поверхности воды. В пределах каждого вида все особи медузоидного строения одинаковы.
  • Отряд Лептолиды (Leptolida) - имеются особи и полипоидного и медузоидного происхождения. Преимущественно морские, очень редко пресноводные организмы.
  • Отряд Гидрокораллы (Hydrocorallia) - ствол и ветви колонии известковые, часто окрашены в красивый желтоватый, розовый или красный цвет. Медузоидные особи недоразвиты и погружены в глубь скелета. Исключительно морские организмы.
  • Отряд Хондрофоры (Chondrophora) - колония состоит из плавающего полипа и прикрепленных к нему медузоидных особей. Исключительно морские животные. Ранее причислялись к подклассу сифонофор.
  • Отряд Тахилиды(Trachylida) - исключительно морские гидроидные, имеющие форму медузы, полипов нет.
  • Отряд Гидры (Hydrida) - одиночные пресноводные полипы, медуз не образуют.
• Подкласс Сифонофоры (Siphonophora) - плавающие колонии, в состав которых входят полипоидные и медузоидные особи разнообразного строения. Обитают исключительно в море.

Пресноводный полип гидра (Hydra) - типичный представитель гидроидных, а вместе с тем и всех стрекающих. Несколько видов этих полипов широко распространено в прудах, озерах и небольших реках.

Гидра - маленькое, длиной около 1 см, буровато-зеленое животное с цилиндрической формой тела. На одном ее конце находится рот, окруженный венчиком очень подвижных щупалец, которых у различных видов бывает от 6 до 12. На противоположном конце находится стебель с подошвой, служащей для прикрепления к подводным предметам. Полюс, на котором расположен рот, называется оральным, противоположный - аборальным.

Гидра ведет сидячий образ жизни. Прикрепившись к подводным растениям и свешиваясь в воду ротовым концом, она стрекательными нитями парализует проплывающую мимо добычу, захватывает ее щупальцами и засасывает в гастральную полость, где происходит пищеварение под действием ферментов железистых клеток. Питаются гидры преимущественно мелкими рачками (дафниями, циклопами), а также инфузориями, малощетинковыми червями и мальками рыб.

Пищеварение . Под действием ферментов железистых клеток энтодермы, выстилающей гастральную полость, тело захваченной добычи распадается на мелкие частички, которые захватываются клетками, имеющими псевдоподии. Одни из этих клеток находятся на своем постоянном месте в энтодерме, другие (амебоидные) подвижны и перемещаются. В этих клетках завершается переваривание пищи. Следовательно, у кишечнополостных существуют два способа пищеварения: наряду с более древним, внутриклеточным появляется внеклеточный, более прогрессивный способ переработки пищи. В дальнейшем в связи с эволюцией органического мира и пищеварительной системы внутриклеточное пищеварение потеряло значение в акте питания и усвоения пищи, но способность к нему сохранилась в отдельных клетках у животных, стоящих на всех ступенях развития вплоть до самых высших, и человека. Эти клетки, открытые И. И. Мечниковым, получили название фагоцитов.

В связи с тем что гастральная полость заканчивается слепо и анальное отверстие отсутствует, рот служит не только для приема пищи, но и для удаления непереваренных остатков пищи. Гастральная полость выполняет функцию сосудов (перемещение питательных веществ по телу). Распределение веществ в ней обеспечивается движением жгутиков, которыми снабжены многие энтодермальные клетки. Той же цели служат сокращения всего тела.

Дыхание и выделение осуществляются путем диффузии как эктодермальными, так и энтодермальными клетками.

Нервная система . Нервные клетки образуют сеть по всему телу гидры. Эта сеть получила название первичной диффузной нервной системы. Особенно много нервных клеток вокруг рта, на щупальцах и подошве. Таким образом, у кишечнополостных появляется простейшая координация функций.

Органы чувств . Не развиты. Осязание всей поверхностью, особенно чувствительны щупальца (чувствительные волоски), выбрасывающие стрекательные нити, убивающие добычу.

Передвижение гидры осуществляется за счет поперечных и продольных мышечных волокон, включенных в эпителиальные клетки.

Регенерация гидры – восстановление целостности организма гидры после его повреждения или утраты его части. Поврежденная гидра восстанавливает утраченные части тела не только после того, как её разрезали пополам, но даже в том случае, если её разделили на огромное количество частей. Новое животное способно вырасти из 1/200 части гидры, фактически из крупинки восстанавливается целостный организм. Поэтому регенерацию гидры часто называют дополнительным способом размножения.

Размножение . Гидра размножается бесполым и половым путем.

В течение лета гидра размножается бесполым путем - почкованием. В средней части ее тела находится пояс почкования, на котором образуются бугорки (почки). Почка вырастает, на ее вершине образуется рот и щупальце, после чего почка перешнуровывается у основания, отделяется от тела матери и начинает жить самостоятельно.

С приближением холодов осенью в эктодерме гидры из промежуточных клеток образуются половые клетки - яйца и сперматозоиды. Яйца находятся ближе к основанию гидры, сперматозоиды развиваются в бугорках (мужских гонадах), расположенных ближе к ротовому отверстию. Каждый сперматозоид имеет длинный жгутик, с помощью которого плавает в воде, достигает яйца и оплодотворяет его в теле матери. Оплодотворенное яйцо начинает делиться, покрывается плотной двойной оболочкой, опускается на дно водоема и там перезимовывает. Поздней осенью взрослые гидры погибают. Весной из перезимовавших яиц развивается новое поколение.

Колониальные полипы (например, колониальный гидроидный полип Obelia geniculata) обитают в морях. Отдельная особь колонии, или так называемый гидрант, по своему строению походит на гидру. Стенка его тела, так же как и гидры, состоит из двух слоев: энтодермы и эктодермы разделённых желеподобной бесструктурной массой, называемой мезоглеей. Тело колонии представляет собой ветвистый ценосарк, внутри которого находятся отдельные полипы, связанные между собой выростами кишечной полости в единую пищеварительную систему, что позволяет распределять пищу, захваченную одним полипом, между членами колонии. Снаружи ценосарк покрыт твёрдой оболочкой - перисарком. Около каждого гидранта эта оболочка образует расширение в виде бокальчика - гидротеку. В расширение может втягиваться при раздражении венчик щупалец. Ротовое отверстие каждого гидранта находится на выросте, вокруг которого располагается венчик щупалец.

Размножаются колониальные полипы бесполым путем - почкованием. При этом особи, развившиеся на полипе, не отрываются, как у гидры, а остаются связанными с материнским огранизмом. Взрослая колония имеет вид кустика и состоит в основном из двух видов полипов: гастрозоидов (гидрантов), которые обеспечивают добывание пищи и защиту колонии стрекательными клетками на щупальцах, и гонозоидов, которые отвечают за размножение. Есть также полипы, специализированные для выполнения защитной функции.

Гонозоид представляет собой вытянутые в длину палочковидные образования с расширением наверху, не имеющие ротового отверстия и щупалец. Такая особь не может питаться самостоятельно, она получает пищу от гидрантов через гастральную систему колонии. Называется такое образование бластостилем. Скелетная оболочка дает вокруг бластостиля бутылкообразное расширение - гонотеку. Все это образование в целом носит название гонангия. В гонангии, на бластостиле, путем почкования образуются медузы. Они отпочковываются от бластостиля, выходят из гонангия и начинают вести свободный образ жизни. По мере роста медузы в ее гонадах формируются половые клетки, которые выделяются во внешнюю среду, где и происходит оплодотворение.

Из оплодотворенной яцеклетки (зиготы) формируется бластула, при дальнейшем развитии которой формируется свободно плавающая в воде, покрытая ресничками двухслойная личинка - планула. Планула оседает на дно, прикрепляется к подводным предметам и продолжая расти дает начало новому полипу. Этот полип путем почкования образует новую колонию.

Гидроидные медузы имеют форму колокола или зонтика, из середины вентральной поверхности которого свешивается хобот (ротовой стебелек) с ротовым отверстием на конце. По краю зонта расположены щупальцы, имеющие стрекательные клетки и клейкие подушечки (присоски), служащие для ловли добычи (мелкие рачки, личинки беспозвоночных и рыб). Число щупалец кратно четырем. Пища изо рта попадает в желудок, от которого отходят четыре прямых радиальных канала, опоясывающие край зонтика медузы (кольцевой канал кишечника). Мезоглея развита значительно лучше, чем у полипа, и составляет основную массу тела. Этим обусловлена большая прозрачность тела. Способ движения медузы "реактивный", этому способствует складка эктодермы по краю зонтика, называемая "парусом".

В связи со свободным образом жизни нервная система у медуз развита лучше, чем у полипов, и, кроме диффузной нервной сети, имеет скопления нервных клеток по краю зонтика в виде кольца: наружного - чувствительного и внутреннего - двигательного. Здесь же расположены органы чувств, представленные светочувствительными глазками и статоцистами (органами равновесия). Каждый статоцист состоит из пузырька с известковым тельцем - статолитом, расположенным на упругих волокнах, идущих от чувствительных клеток пузырька. Если положение тела медузы в пространстве изменяется, происходит смещение статолита, которое воспринимается чувствительными клетками.

Медузы раздельнополы. Их гонады располагаются под эктодермой, на вогнутой поверхности тела под радиальными каналами или в области ротового хоботка. В гонадах формируются половые клетки, которые при созревании выводятся через разрыв стенки тела. Биологическое значение подвижных медуз состоит в том, что благодаря им происходит расселение гидроидов.

Класс сцифоидные (Scyphozoa)

Отдельная особь имеет вид либо маленького полипа, либо крупной медузы, или же животное несет признаки обоих поколений. Кишечная полость полипов имеет 4 неполные радиальные перегородки. Половые железы развиваются в энтодерме медуз. Около 200 видов. Исключительно морские организмы.

• Отряд Корономедузы (Coronata) - преимущественно глубоководные медузы, зонтик которых разделен перетяжкой на центральный диск и корону. Полип образует вокруг себя защитную хитиноидную трубочку.
• Отряд Дискомедузы (Discomedusae) - зонтик медуз сплошной, имеются радиальные каналы. Полипы лишены защитной трубочки.
• Отряд Кубомедузы (Cubomedusae) - зонтик медузы сплошной, но лишен радиальных каналов, функцию которых выполняют далеко выдающиеся карманы желудка. Полип без защитной трубочки.
• Отряд Ставромедузы (Stauromedusae) - своеобразные донные организмы, сочетающие в своем строении признаки медузы и полипа.

Большая часть жизненного цикла кишечнополостных из данного класса проходит в медузоидной фазе, полипоидная фаза при этом кратковременна или отсутствует. Сцифоидные кишечнополостные имеют более сложное строение, чем гидроидные.

В отличие от гидроидных, сцифоидные медузы имеют более крупные размеры, сильно развитую мезоглею, более развитую нервную систему со скоплениями нервных клеток в виде узелков - ганглиев, которые располагаются преимущественно по окружности колокола. Желудочная полость разделяется на камеры. От нее радиально отходят каналы, объединяемые кольцевым каналом, расположенным по краю тела. Совокупность каналов образует гастроваскулярную систему.

Способ передвижения – "реактивный", но поскольку сцифоидные не имеют "паруса", передвижение достигается за счет сокращения стенок зонтика. По краю зонтика располагаются комплексные органы чувств – ропалии. Каждый ропалий содержит "обонятельную ямку", орган равновесия и стимуляции движения зонтика – статоцист, светочувствительный глазок. Сцифоидные медузы – хищники, однако глубоководные виды питаются погибшими организмами.

Половые клетки образуются в половых железах - гонадах, расположенных в энтодерме. Гаметы удаляются через рот, из оплодотворенных яиц развивается планула. Далее развитие идет с чередованием поколений, причем преобладает поколение медуз. Поколение полипов недолговечно.

Щупальцы медуз снабжены большим количеством стрекательных клеток. Ожоги многих медуз чувствительны для крупных животных и человека. Сильные ожоги с тяжелыми последствиями может вызвать полярная медуза рода Cyanea, достигающая в диаметре 4 м, со щупальцами длиной до 30 м. Купальщики в Черном море иногда подвергаются ожогам медузы Pilema pulmo, а в Японском море - гонионемы (Gonionemus vertens).

К представителям класса сцифоидных медуз относятся:

• медуза аурелия (ушастая медуза) (Aurelia aurita) [показать] .

  Ушастая медуза аурелия (Aurelia aurita)

  Обитает в Балтийском, Белом, Баренцевом, Черном, Азовском, Японском и Беринговом, причем часто встречается в массовых количествах.

  Свое название получила за счет ротовых лопастей, напоминающих по форме ослиные уши. Зонтик ушастой медузы достигает иногда 40 см в диаметре. Ее легко узнать по розоватому или слегка фиолетовому цвету и четырем темным подковкам в средней части зонтика - половым железам.

  Летом в тихую спокойную погоду во время отлива или прилива можно видеть большое количество этих красивых медуз, медленно переносимых течением. Их тела спокойно колышутся в воде. Ушастая медуза - плохой пловец, благодаря сокращениям зонтика она может лишь медленно подниматься к поверхности, а затем, неподвижно застыв, погружаться в глубину.

  На краю зонтика аурелии имеется 8 ропалиев, несущих глазки и статоцисты. Эти органы чувств позволяют медузе держаться на известном расстоянии от поверхности моря, где ее нежное тело быстро разорвут волны. Пищу ушастая медуза захватывает при помощи длинных и очень тонких щупалец, которые "сметают" в рот медузе мелких планктонных животных. Заглоченная пища вначале попадает в глотку, а потом в желудок. Отсюда берут начало 8 прямых радиальных каналов и такое же количество ветвящихся. Если при помощи пипетки ввести в желудок медузе раствор туши, то можно проследить, как жгутиковый эпителий энтодермы гонит по каналам гастральной системы пищевые частицы. Вначале тушь проникает в неветвящиеся каналы, затем она входит в кольцевой канал и по ветвящимся каналам возвращается обратно в желудок. Отсюда непереваренные частицы пищи через ротовое отверстие выбрасываются наружу.

  Половые железы аурелии, имеющие форму четырех незамкнутых или полных колец, расположены в карманах желудка. Когда яйца в них созреют, стенка половой железы разрывается и яйца через рот выбрасываются наружу. В отличие от большинства сцифомедуз, аурелия проявляет своеобразную заботу о потомстве. Ротовые лопасти этой медузы несут по своей внутренней стороне глубокий продольный желоб, начинающийся от ротового отверстия и проходящий до самого конца лопасти. По обеим сторонам желоба расположены многочисленные маленькие отверстия, которые ведут в небольшие полости-карманчики. У плавающей медузы ее ротовые лопасти опущены вниз, так что выходящие из ротового отверстия яйца неизбежно попадают в желоба и, продвигаясь вдоль них, задерживаются в карманчиках. Здесь происходит оплодотворение и развитие яиц. Иэ карманчиков наружу выходят вполне сформированные планулы. Если поместить крупную самку аурелии в аквариум, то уже через несколько минут в воде можно заметить массу светлых точек. Это планулы, покинувшие карманчики и плавающие при помощи ресничек.

  Молодые планулы обнаруживают стремление двигаться в направлении к источнику света, вскоре они скапливаются в верхней части освещенной стороны аквариума. Вероятно, это свойство помогает им выбраться из затемненных карманчиков на волю и держаться вблизи поверхности, не уходя в глубину.

  Вскоре у планул появляется тенденция к погружению на дно, но обязательно в светлых местах. Здесь они продолжают оживленно плавать. Период свободноподвижной жизни планулы длится от 2 до 7 суток, после чего они оседают на дно и прикрепляются передним концом к какому-нибудь твердому предмету.

  Через двое-трое суток осевшая планула превращается в маленького полипа - сцифистому, имеющего 4 щупальца. Вскоре между первыми щупальцами появляется 4 новых, а затем еще 8 щупалец. Сцифистомы активно питаются, захватывая инфузорий и рачков. Наблюдается также каннибализм - поедание сцифистомами планул того же вида. Сцифистомы могут размножаться почкованием, образуя подобных себе полипчиков. Сцифистома зимует, а следующей весной, с наступлением потепления, в ней происходят серьезные изменения. Щупальца сцифистомы укорачиваются, а на теле появляются кольцевидные перетяжки. Вскоре от верхнего конца сцифистомы отделяется первая эфира - маленькая совершенно прозрачная звездообразная личинка медузы. К середине лета из эфир развивается новое поколение ушастых медуз.

• медуза цианея (Суапеа) [показать] .

  

  Сцифоидная медуза цианея - является самой крупной медузой. Эти гиганты среди кишечнополостных обитают только в холодных водах. Диаметр зонтика цианеи может достигать 2 м, длина щупалец – 30 м. Внешне цианея очень красива. Зонтик в центре обычно желтоватый, к краям темно-красный. Ротовые лопасти имеют вид широких малиново-красных занавесок, щупальца окрашены в светло-розовый цвет. Особенно яркой окраской отличаются молодые медузы. Яд стрекательных капсул опасен для человека.

• медуза ризостома, или корнерот (Rhizostoma pulmo) [показать] .

  

  Сцифоидная медуза корнерот обитает на Черном и Азовском морях. Зонтик этой медузы полусферической или конической формы с закругленной вершиной. Крупные экземпляры ризостомы с трудом помещаются в ведро. Цвет медузы беловатый, но по краю зонтика проходит очень яркая голубая или фиолетовая каемка. Щупалец у этой медузы нет, зато ее ротовые лопасти разветвляются надвое, причем их боковые стороны образуют многочисленные складки и срастаются между собой. Концы ротовых лопастей складок не несут и заканчиваются восемью корневидными выростами, от которых медуза и получила свое название. Рот у взрослых корнеротов зарастает, и его роль выполняют многочисленные мелкие отверстия в складках ротовых лопастей. Здесь же, в ротовых лопастях, происходит и пищеварение. В верхней части ротовых лопастей корнерота имеются дополнительные складки, так называемые эполеты, усиливающие пищеварительную функцию. Питаются корнероты самыми мелкими планктонными организмами, засасывая их вместе с водой в гастральную полость.

  Корнероты - довольно хорошие пловцы. Обтекаемая форма тела и сильная мускулатура зонтика позволяют им продвигаться вперед быстрыми частыми толчками. Интересно отметить, что, в отличив от большинства медуз, корнерот может изменять свое движение в любом направлении, в том числе и вниз. Купальщики не очень радуются встрече с корнеротом: прикоснувшись к нему, можно получить довольно сильный болезненный "ожог". Держатся корнероты обычно на небольшой глубине вблизи берегов, часто в большом количестве встречаются в причерноморских лиманах.

• ропилема съедобная (Rhopilema esculenta) [показать] .

  Ропилема съедобная (Rhopilema esculenta) обитает в теплых прибрежных водах, скапливаясь массами вблизи устьев рек. Замечено, что наиболее интенсивно эти медузы растут после наступления сезона летних ливневых тропических дождей. В период дождей реки выносят в море большое количество органических веществ, способствующих развитию планктона, которым и питаются медузы. Наряду с аурелией ропилема употребляется в пищу в Китае и Японии. Внешне ропилема напоминает черноморского корнерота, отличается от него желтоватой или красноватой окраской ротовых лопастей и наличием большого числа пальцевидных выростов. В пищу используется мезоглея зонтика.

  Ропилемы малоподвижны. Их перемещения зависят главным образом от морских течений и ветров. Иногда под влиянием течения и ветра скопления медуз образуют пояса по 2,5-3 км длиной. В некоторых местах побережья Южного Китая летом море становится белым от скопившихся там ропилем, которые колышутся у самой поверхности.

  Ловят медуз сачками или специальными орудиями лова, имеющими вид большого мешка из мелкоячеистой сети, надетого на обруч. Во время прилива или отлива мешок надувается течением и в него попадают медузы, которые не могут выбраться вследствие своей малоподвижности. У добытых медуз отделяют ротовые лопасти и промывают зонтик до полного удаления внутренних органов и слизи. Таким образом, в дальнейшую обработку поступает, по сути дела, только мезоглея зонтика. По образному выражению китайцев, мясо у медуз "хрустальное". Солят медуз поваренной солью в смеси с квасцами. Соленых медуз прибавляют к различным салатам, а также едят в вареном и жареном виде, приправляя перцем, корицей и мускатным орехом. Конечно, медуза - малопитательный продукт, но все же в соленых ропилемах содержится некоторое количество белков, жиров и углеводов, а также витаминов B 12 , В 2 и никотиновой кислоты.

  Ушастая медуза, съедобная ропилема и некоторые близкие к ней виды сцифомедуз, по всей вероятности, единственные кишечнополостные, которые употребляются в пищу людьми. В Японии и Китае имеется даже специальный промысел этих медуз, и там ежегодно добывают тысячи тонн "хрустального мяса".

Класс коралловые полипы (Anthozoa)

Коралловые полипы – исключительно морские организмы колониальной или иногда одиночной формы. Известно около 6 000 видов. По размерам коралловые полипы крупнее гидроидных. Тело имеет цилиндрическую форму и не подразделяется на туловище и ножку. У колониальных форм нижний конец тела полипа прикреплен к колонии, а у одиночных полипов снабжен прикрепительной подошвой. Щупальца у коралловых полипов расположены в один или несколько тесно сближенных венчиков.

Различают две большие группы коралловых полипов: восьмилучевые (Octocorallia) и шестилучевые (Нехасоrallia). У первых всегда 8 щупалец, и они снабжены по краям маленькими выростами - пиннулами, у вторых число щупалец обычно бывает довольно большим и, как правило, кратно шести. Щупальца шестилучевых кораллов гладкие, без пиннул.

Верхняя часть полипа, между щупальцами, называется ротовым диском. В его середине расположено щелевидное ротовое отверстие. Рот ведет в глотку, выстланную эктодермой. Один из краев ротовой щели и нисходящей от него глотки получили название сифоноглифа. Эктодерма сифоноглифа покрыта эпителиальными клетками с очень крупными ресничками, которые находятся в беспрерывном движении и гонят воду внутрь кишечной полости полипа.

Кишечная полость кораллового полипа разделена продольными энтодермальными перегородками (септами) на камеры. В верхней части тела полипа перегородки прирастают одним краем к стенке тела, а другим к глотке. В нижней части полипа, ниже глотки, септы прикрепляются лишь к стенке тела, вследствие чего центральная часть гастральной полости - желудок - остается неразделенной. Число септ соответствует числу щупалец. По каждой септе, вдоль одной из ее сторон, проходит мускульный валик.

Свободные края септ утолщены и получили названия мезентериальных нитей. Две из этих нитей, расположенных на паре соседних септ, противостоящих сифоноглифу, покрыты особыми клетками, несущими длинные реснички. Реснички находятся в постоянном движении и гонят воду из гастральной полости наружу. Совместная работа ресничного эпителия этих двух мезентериальных нитей и сифоноглифа обеспечивает постоянную смену воды в гастральной полости. Благодаря им в кишечную полость все время поступает свежая, богатая кислородом вода. Виды, питающиеся мельчайшими планктонными организмами, получают при этом также и пищу. Остальные мезентериальные нити играют важную роль в пищеварении, так как образованы железистыми энтодермальными клетками, выделяющими пищеварительные соки.

Размножение бесполое – почкованием, и половое – с метаморфозом, через стадию свободно плавающей личинки – планулы. Половые железы развиваются в энтодерме септ. Для коралловых полипов характерно только полипоидное состояние, чередования поколений нет, поскольку медуз они не образуют и, соответственно, медузоидная стадия отсутствует.

Клетки эктодермы коралловых полипов вырабатывают роговое вещество или выделяют углекислую известь, из которой строится наружный или внутренний скелет. У коралловых полипов очень большую роль играет скелет.

Восьмилучевые кораллы имеют скелет, состоящий из отдельных известковых иголочек - спикул, находящихся в мезоглее. Иногда спикулы соединяются между собой, сливаясь или же объединяясь органическим рогоподобным веществом.

Среди шестилучевых кораллов имеются бесскелетные формы, такие, как актинии. Чаще, однако, скелет у них имеется, причем он может быть либо внутренним - в виде стержня из рогоподобного вещества, либо наружным - известковым.

Особенно большой сложности достигает скелет у представителей группы мадрепоровых. Он выделяется эктодермой полипов и на первых порах имеет вид пластинки или низкой чашечки, в которой сидит сам полип. Далее скелет начинает разрастаться, на нем возникают радиальные ребра, соответствующие септам полипа. Вскоре полип оказывается как бы насаженным на скелетную основу, которая глубоко вдается снизу в его тело, хотя и отграничена всюду эктодермой. Скелет мадрепоровых кораллов получает очень сильное развитие: мягкие ткани покрывают его в виде тонкой пленки.

Скелет кишечнополостных играет роль опорной системы, а вместе со стрекательным аппаратом представляет мощную защиту от врагов, что способствовало их существованию в течение длительных геологических периодов.

• Подкласс Восьмилучевые кораллы (Octocorallia) - формы колониальные, как правило, приросшие к грунту. Полип имеет 8 щупалец, восемь перегородок в гастральной полости, внутренний скелет. На боковых сторонах щупалец расположены выросты - пиннулы. Этот подкласс подразделяется на отряды:
  • Отряд Солнечные кораллы (Неlioporida) - cкелет сплошной, массивный.
  • Отряд Альционарии (Alcyonaria) - мягкие кораллы, скелет в виде известковых игл [показать] .

    Большая часть альционарий – мягкие кораллы, не имеющие выраженного скелета. Развитым известковым скелетом обладают только некоторые тубипоры. В мезоглее этих кораллов образуются трубочки, которые спаиваются друг с другом поперечными пластинками. Скелет по форме отдаленно напоминает орган, поэтому у тубипор есть еще одно название – органчики. Органчики участвуют в процессе образования рифов.

  • Отряд Роговые кораллы (Gorgonaria) - скелет в виде известковых игл, обычно имеется также осевой скелет из рогоподобного или обызвествленного органического вещества, проходящий через ствол и ветви колонии. К этому отряду относится красный, или благородный коралл (Corallium rubrum), являющийся объектом промысла. Из скелетов красного коралла изготавливают ювелирные изделия.
  • Отряд Морские перья (Реnnаtularia) - своеобразная колония, состоящая из крупного полипа, на боковых выростах которого развиваются вторичные полипы. Основание колонии внедрено в грунт. Некоторые виды способны передвигаться.
• Подкласс Шестилучевые кораллы (Hexacorallia) - формы колониальные и одиночные. Щупальца без боковых выростов, их число обычно равно или кратно шести. Гастральная полость разделена сложной системой перегородок, число которых также кратно шести. У большей части представителей имеется наружный известковый скелет, имеются группы, лишенные скелета. Включает:

ПОДТИП НЕСТРЕКАЮЩИЕ

Характеристика подтипа

Нестрекающие кишечнополостные вместо стрекательных имеют на щупальцах особые клейкие клетки, которые служат для захвата добычи. К этому подтипу относится единственный класс - гребневики.

Класс гребневики (Ctenophora) - объединяет 90 видов морских животных с полупрозрачным студенистым телом мешковидной формы, в котором ветвятся каналы гастроваскулярной системы. Вдоль тела проходит 8 рядов гребных пластинок, состоящих из сросшихся крупных ресничек клеток эктодермы. Стрекательных клеток нет. По бокам рта расположено по одному щупальцу, за счет которых создается двухлучевой тип симметрии. Гребневики всегда плывут вперед оральным полюсом, пользуясь как органом движения гребными пластинками. Ротовое отверстие ведет в эктодермальную глотку, которая переходит в пищевод. За ним расположен энтодермальный желудок с радиальными каналами, отходящими от него. На аборальном полюсе находится особый орган равновесия, называемый аборальным. Он построен по тому же принципу, что и статоцисты медуз.

Гребневики - гермафродиты. Половые железы расположены на отростках желудка под гребными пластинками. Гаметы выводятся наружу через рот. У личинок этих животных можно проследить формирование третьего зародышевого листка - мезодермы. Это важная прогрессивная черта гребневиков.

Гребневики представляют большой интерес с точки зрения филогенеза животного мира, поскольку кроме важнейшего прогрессивного признака - развития между экто- и энтодермой зачатка третьего зародышевого листка - мезодермы за счет которого у взрослых форм в студенистом веществе мезоглеи развиваются многочисленные мышечные элементы, они обладают рядом других прогрессивных признаков, сближающих их с вышестоящими типами многоклеточных.

Второй прогрессивный признак - наличие элементов двусторонней (билатеральной) симметрии. Особенно ясно она выступает у ползающего гребневика Coeloplana metschnikowi, изученного А. О. Ковалевским, и Ctenoplana kowalewskyi, открытый А.А. Коротневым (1851-1915). Эти гребневики имеют уплощенную форму и во взрослом состоянии лишены гребных пластинок, а потому могут только ползать по дну водоема. Обращенная к грунту сторона тела такого гребневика становится брюшной (вентральной); на ней развивается подошва; противоположная, верхняя сторона тела становится спинной, или дорсальной, стороной.

Таким образом, в филогенезе животного мира вентральная и дорсальная стороны тела впервые обособились в связи с переходом от плавания к ползанию. Не вызывает сомнения, что современные ползающие гребневики сохранили в своем строении прогрессивные признаки той группы древних кишечнополостных, которые стали предками вышестоящих типов животных.

Однако в своих детальных исследованиях В. Н. Беклемишев (1890-1962) показал, что несмотря на общие черты строения гребневиков и некоторых морских плоских червей, предположение о происхождении плоских червей от гребневиков несостоятельно. Общие черты строения у них обусловлены общими условиями существования, которые приводят к чисто внешнему, конвергентному сходству.

Значение кишечнополостных

Колонии гидроидов, прикрепляющиеся к различным подводным предметам, нередко очень густо разрастаются на подводных частях судов, покрывая их мохнатой "шубкой". В этих случаях гидроиды приносят значительный вред судоходству, так как такая «шуба» резко снижает скорость судна. Известно немало случаев, когда гидроиды, поселяясь внутри труб морского водопровода, почти совсем закрывали их просвет и препятствовали подаче воды. Бороться с гидроидами довольно трудно, так как эти животные неприхотливы и вполне хорошо развиваются, казалось бы, в неблагоприятных условиях. Кроме того, они отличаются быстрым ростом - за месяц вырастают кустики 5-7 см высотой. Чтобы очистить от них днище корабля, приходится ставить его в сухой док. Здесь корабль очищают от наросших гидроидов, полихет, мшанок, морских желудей и других животных-обрастателей. В последнее время стали применять специальные ядовитые краски-покрытые ими подводные части корабля подвержены обрастаниям в значительно меньшей степени.

В зарослях гидроидов, обитающих на большой глубине, живут черви, моллюски, ракообразные, иглокожие. Многие из них, например рачки морские козочки, находят среди гидроидов убежище, другие, как, например, морские «пауки» (многоколенчатые), не только прячутся в их зарослях, но и питаются гидрополипами. Если поводить вокруг поселений гидроидов мелкоячеистым сачком или, что еще лучше, использовать для этого специальную, так называемую планктонную, сеть, то среди массы маленьких рачков и личинок различных других беспозвоночных животных попадутся гидроидные медузы. Несмотря на незначительную величину, гидроидные медузы очень прожорливы. Они поедают массу рачков и потому считаются вредными животными - конкурентами планктоноядных рыб. Обильная пища необходима медузам для развития половых продуктов. Плавая, они разбрасывают в море огромное количество яиц, которые впоследствии дают начало полипоидному поколению гидроидов.

Некоторые медузы представляют серьезную опасность для человека. В Черном и Азовском морях летом бывают очень многочисленны медузы корнероты, прикоснувшись к ним, можно получить сильный и болезненный "ожог". В фауне наших дальневосточных морей также имеется одна медуза, вызывающая серьезные заболевания при соприкосновении с ней. Местные жители называют эту медузу "крестовичком" за крестообразное расположение четырех темных радиальных каналов, вдоль которых тянутся четыре также темноокрашенные половые железы. Зонтик медузы прозрачный, слабого желтовато-зеленого цвета. Размеры медузы невелики: зонтик отдельных экземпляров достигает 25 мм в диаметре, но обычно они значительно меньше, всего 15-18 мм. На краю зонтика крестовичка (научное название - Gonionemus vertens) имеется до 80 щупалец, способных сильно вытягиваться и сокращаться. Щупальца густо усажены стрекательными клетками, которые располагаются поясками. Посередине длины щупальца имеется небольшая присоска, при помощи которой медуза прикрепляется к различным подводным предметам.

Крестовички обитают в Японском море и вблизи Курильских островов. Они обычно держатся на мелководье. Их излюбленные места - заросли морской травы зостеры. Здесь они плавают и повисают на травинках, прикрепившись своими присосками.Иногда они попадаются и в чистой воде, но обычно невдалеке от зарослей зостеры. Во время дождей, когда морская вода у берегов значительно опресняется, медузы погибают. В дождливые годы их почти нет, зато к концу засушливого лета крестовички появляются массами.

Хотя крестовички могут свободно плавать, обычно они предпочитают подстерегать добычу, прикрепившись к какому-либо предмету. Поэтому, когда одно из щупалец крестовичка случайно коснется тела купающегося человека, медуза устремляется в этом направлении и пытается прикрепиться при помощи присосок и стрекательных капсул. В этот момент купальщик ощущает сильный "ожог", через несколько минут кожа на месте прикосновения щупальца краснеет, покрывается волдырями. Почувствовав "ожог", нужно немедленно выходить из воды. Уже через 10-30 минут наступает общая слабость, появляются боли в пояснице, затрудняется дыхание, немеют руки и ноги. Хорошо, если берег близко, иначе можно и утонуть. Пораженного нужно удобно положить и немедленно вызвать врача. Для лечения применяют подкожные инъекции адреналина и эфедрина; в наиболее тяжелых случаях применяется искусственное дыхание. Болезнь длится 4-5 суток, но и после этого срока люди, пораженные маленькой медузой, долго еще не могут окончательно поправиться.

Особенно опасны повторные ожоги. Установлено, что яд крестовичка не только не вырабатывает иммунитета, а, напротив, делает организм повышенно чувствительным даже к небольшим дозам того же яда. Это явление известно в медицине под названием анафилоксии.

Уберечься от крестовичка довольно трудно. В местах, где обычно купается много людей, для борьбы с крестовичком выкашивают зостеру, огораживают купальни мелкоячеистой сеткой, вылавливают крестовичков специальными сетями.

Интересно отметить, что такими ядовитыми свойствами обладают крестовички, обитающие только в бассейне Тихого океана. Очень близкая форма, относящаяся к тому же виду, но к другому подвиду, живущая на американском и европейском побережьях Атлантического океана, совершенно безвредна.

Некоторых тропических медуз употребляют в пищу в Японии и Китае, их называют "хрустальным мясом". Тело медуз желеобразной консистенции, почти прозрачное, содержит много воды и небольшое количество белков, жиров, углеводов, витаминов В 1 , В 2 и никотиновой кислоты.

Таблица 2.

Сравнительная характеристика губок и кишечнополостных

Тема 7. Тип Гребневики (Ctenophora)

Теоретическая часть

Гребневики – морские, преимущественно плавающие животные, реже ползающие или сидячие. Всего известно около 120 видов гребневиков. В 1888г. гребневики были выделены в отдельный тип.

Гребневики относятся к разделу Radiata и обладают некоторыми общими особенностями: радиальной симметрией, двуслойностью строения и наличием кишечной полости. Специфическая особенность греб­невиков – наличие особых органов движения – гребных пластинок, расположенных меридиональными рядами. Каждая гребная пластинка состоит из слипшихся крупных ресничек эпителия. У гребневиков отсутствуют стрека­тельные клетки, но имеются осо­бые клейкие клетки, сосредоточен­ные на ловчих щупальцах. У греб­невиков имеется особый аборальный орган, регулирующий движение.

Развитие гребневиков прямое, без прохождения личиночной фазы. В процессе эмбриогенеза у гребневиков кроме эктодермы и энтодермы за­кладывается зачаток третьего зародышевого листка - мезодермы, из которого формируются мускулатура щупалец и клетки мезоглеи.

К типу гребневиков относится лишь один класс: класс Гребневики.

Гребневики населяют все моря. Среди них самые мелкие достигают 2-3 мм в длину, а самые крупные, как венерин пояс, могут быть длиной до 3м. Большинство гребневиков питаются планктоном.

Наибо­лее типичны плавающие формы: овальные со щупальцами и без щупалец лентовидные. Специализированными формами являются полза­ющие и сидячие гребневики.

На ораль­ном полюсе тела у плавающих гребневиков расположен рот, а на аборальном – аборальный орган.

Движутся гребневики почти исключительно за счет взмахов гребных пластинок, а сокращение мышечных волокон позволяет изменять направленность движения в воде. Мускульные клетки наиболее развиты в щупальцах, которые могут сильно вытягиваться, сокращаться. На щу­пальцах множество клейких клеток, при помощи которых отлавливаются планктонные животные.

Аборальный орган выполняет функцию органа равновесия и регулирует движение гребных пластинок. Нервная система гребневиков диффузная. Она представлена отдельными нервными клетками. Скопления нервных клеток наблюдаются под рядами гребных пластинок, около рта и под аборальным органом.

У гребневиков сильно развита мезоглея. Для многих гребневиков характерно свечение в темноте, что помогает особям одного вида находить друг друга в морских про­странствах.

Гастроваскулярная система гребневиков сложная и состоит из эктодермальной глотки и энтодермального желудка с отходящими от него каналами. Рот у гребневиков всегда расположен на оральном полюсе и ведет в глотку. Глотка переходит в желудок. От желудка отходят каналы. Один канал направлен к аборальному полюсу и на конце разветвляется на четыре коротких веточки, две из которых слепозамкнутые, а две открываются порами наружу. Два слепых канала гастроваскулярной системы направлены от желудка к оральному полюсу и располагаются по бокам глотки. Еще два канала отходят от желудка в экваториальной плоскости и дважды дихотомичес­ки делятся. Образовавшиеся при этом восемь радиальных каналов впа­дают в восемь меридиональных каналов, слепо заканчивающихся у по­люсов.

Меридиональные каналы залегают под гребными рядами и обеспечи­вают движение гребных пластинок питательными веществами. Пища захватывается щупальцами и передается в рот. Переваривание пищи происходит в обширной глотке и желудке под действием пищеварительных ферментов, выделяемых железистыми клетками энтодермы, затем пища транспортируется по каналам гастроваскулярной сис­темы, где и усваивается пищева­рительными клетками энтодер­мы. Кроме пищеварительной и транспортной функции, гастроваскулярная система выполняет функции внутренней полости, где происходит газообмен, выде­ление продуктов обмена, осущес­твляется половая функция.

Гребневики гермафродиты и размножаются только половым путем. В стен­ках каждого меридионального канала по бокам располагаются мужская и женская половые железы. При созревании гонад через раз­рывы тканей половые клетки поступают в гастроваскулярную систему и через рот выходят на­ружу. У одних видов гребневи­ков оплодотворение яйцеклеток и последующее развитие зигот, происходит в воде, а у других – в гастроваскулярной системе. Развитие прямое, без личинок.

Практическая часть

Вопросы для самоподготовки

1. Какие черты в строении гребневиков позволили выделить их в самостоятельный тип?

2. Какой зародышевый листок принимает участие в образовании клеток мезоглеи гребневиков?

3. Что общего в строении: а) гребневиков и сцифомедуз; б) гребневиков и коралловых полипов?

4. Строение нервной системы гребневиков.

5. Размножение гребневиков.

Тема 8. Тип Плоские черви (Plathelminthes)

Теоретическая часть

Плоские черви характеризуются следующими чертами организации.

1. Поверхность тела покрыта однослойным ресничным мерцательным эпителием. Под кожей залегают несколько слоев мышц: кольцевые, диагональные и продольные. Между спинной и брюшной стенками тела нередко располагаются пучки дорсовентральных мышц, обеспечивающих сплющивание тела. Сложная мускулатура обеспечивает разнообразные типы движения.

2. У плоских червей нет полости тела. Все промежутки между внутренними органами заполнены особой рыхлой тканью - паренхимой.

3. Пищеварительная система состоит из двух отделов: переднего и среднего. Кишечник слепо замкнут, часто разветвленный. Задней кишки и анального отверстия нет. У неко­торых примитивных форм кишечник от­сутствует.

4. Нервная система типа ортогон, которая состоит из парного мозго­вого ганглия и отходящих от него нескольких пар нервных тяжей, соеди­ненных между собой кольцевыми тяжами – комиссурами. В целом нервная система напоминает решетку.

5. Органы чувств наиболее развиты у свободноживущих видов. У многих из них имеются глазки, органы равновесия – статоцисты и мно­гочисленные сенсиллы: осязательные клетки и органы химического чув­ства.

6. Выделительная система плоских червей представлена отдельными клетками паренхимы, в которых накапливаются экскреты, и протонефридиями – ветвящимися каналами, выводящими из организ­ма избыток жидкости с растворенными в ней продуктами обмена. На внутренних концах выделительные канальцы заканчиваются звездчатыми клетками с «мерцательным пламенем». Протонефридиальные канальцы соединяются в один или два выводящих канала, открывающие наружу выделительными порами.

7. У плоских червей нет кровеносной и дыхательной систем.

8. Плоские черви – гермафродиты, т. е. в каждой особи имеются мужские и женские половые железы. Половые протоки сложные. Для женской половой системы у большинства плоских червей характерно наличие желточников – желез, продуцирующих желточные клетки. Их энергетический материал используется развивающимися яйцеклетками. Оплодотворение внутреннее.

К типу Плоские черви относятся девять классов. Наиболее многочисленными являются класс Ресничные черви, класс Сосальщики, класс Моногенеи и класс Ленточные черви, или Цестоды.

Практическая часть

Вопросы для самоподготовки

1. Какая полость тела называется первичной?

2. Какая полость тела у плоских червей?

3. Что такое тегумент? У каких червей он встречается?

4. Как питаются черви, не имеющие кишечника?

6. Представители какого класса развиваются со сменой хозя­ев?

7. Как дышат свободноживущие черви?

8. Строение нервной системы плоских червей?

9. У каких червей встречается бесполое размножение? Как оно происходит?

10. Кто является промежуточным и окончательным хозяином:

а) печеночного сосальщика; б) свиного цепня; в) эхинокок­кового цепня;

г) широкого лентеца?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4.

Тема: CТРОЕНИЕ РЕСНИЧНЫХ ЧЕРВЕЙ И СОСАЛЬЩИКОВ

Тип ПЛОСКИЕ ЧЕРВИ (PLATHELMINTHES)

Класс РЕСНИЧНЫЕ ЧЕРВИ

Представитель: Многоглазка

Класс ДИГЕНЕТИЧЕСКИЕ СОСАЛЬЩИКИ

Представители: Печеночный сосальщик, ланцетовидный сосальщик.

Цели: изучить особенности строения ресничных червей и дигенетических сосальщиков, убедиться в соответствии их строения билатеральной симметрии.

Материалы и оборудование: тотальные микропрепараты ресничного червя, микропрепараты поперечного среза ресничного червя, тотальные препараты сосальщиков, микроскопы, бинокулярные лупы.

Ход работы:

1. С помощью лупы рассмотреть и зарисовать внешний вид ресничного червя и строение пищеварительной системы. Обозначить рот, глотку, глоточный карман, ветви кишечника (переднюю и 2 задние), боковые веточки кишки.

2. При малом увеличении микроскопа рассмотреть поперечный срез ресничного червя и зарисовать. Обозначить на рисунке кожно-мускульный мешок, паренхиму, спинно-брюшные мышцы, кишечник.

3. Под бинокулярной лупой рассмотреть внешнее строение печеночного сосальщика. Зарисовать форму тела, ротовую и брюшную присоски.

4. Под бинокулярной лупой рассмотреть строение пищеварительной и выделительной систем печеночного сосальщика.

5. Ответить на вопрос:

· по каким признакам ресничных червей и дигенетических сосальщиков относят к типу Плоских червей?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5.

Тема: СТРОЕНИЕ ЛЕНТОЧНЫХ ЧЕРВЕЙ

Класс ЛЕНТОЧНЫЕ ЧЕРВИ

Представители: Бычий цепень, свиной цепень

Материалы и оборудование: влажный препарат бычьего цепня, микропрепараты сколекса различных цестод, гермафродитного и зрелого члеников бычьего цепня, зрелых яиц и финны бычьего цепня, микропрепарат поперечного среза бычьего цепня, микроскопы, штативные лупы.

Ход работы:

1. Изучить внешнее строение бычьего цепня. На влажном препарате найти сколекс, сравнить проглоттиды в различных участках стробилы.

2. Изучить под микроскопом сколексы различных цестод. Зарисовать сколексы вооруженного и невооруженного цепней, обозначить крючья, присоски, шейку, выявить их отличия.

3. При малом и большом увеличении микроскопа рассмотреть препарат поперечного среза членика, изучить строение кожно-мускульного мешка. Зарисовать кутикулу, мышечные слои, погруженный эпителий.

4. Изучить строение половой системы бычьего цепня по микропрепарату гермафродитного членика. Пользуясь штативной лупой рассмотреть и зарисовать семенники, семявыносящие протоки, семяпровод, семяизвергательный канал, мешок цирруса, желточник, желточный проток, яичник, яйцевод, оотип, влагалище, матку.

5. Рассмотреть и зарисовать строение зрелых члеников. Выявить отличие их от гермафродитных.

6. На тотальном препарате членика бычьего цепня под лупой рассмотреть поперечные и продольные каналы выделительной системы. Изобразить схему их расположения в члениках.

7. Рассмотреть и зарисовать микропрепарат финны: пузырь и головку под штативной лупой, а присоски при малом увеличении микроскопа.

Задания для самостоятельной работы

Задание 1. Заполнить таблицу 1

Исходный уровень знаний:

царство, тип, клетка, ткани, системы органов, гетеротроф, хищничество, эукариоты, аэробы, симметрия, полость тела, чередование поколений, личинка.

План ответа:

Общая характеристика Кишечнополостных

Внешнее и внутреннее строение Кишечнополостных

Питание и дыхание

Размножение

Классификация: Гидроидные, Сцифоидные медузы, Коралловые полипы

Значение Кишечнополостных в природе и жизни человека

Общая характеристика Кишечнополостных

Количество видов: около 9000

Среда обитания: все представители ведут водный образ жизни, заселяя пресные и соленые водоемы. Могут активно передвигаться в толще воды (медузы) или вести прикрепленный образ жизни (коралловые полипы)

Характерные признаки Кишечнополостных:

1. Радиальная (лучевая) симметрия тела (можно провести несколько воображаемых осей симметрии через тело)
2. Двухслойные животные (эктодерма и энтодерма)
3. Наличие специализированных стрекательных клеток для защиты и нападения
4. Наличие кишечной полости с одним отверстием (ртом)
5. Впервые появляется нервная система (диффузного типа)

Строение: Кишечнополостные – одни из первых многоклеточных животных. В отличие от клеток простейших их клетки специализированы на выполнении определенных функций. Они не способны к самостоятельному существованию.

Тело образовано двумя слоями клеток: наружный (эктодерма) и внутренний (энтодерма). Между ними находится мезоглея - студенистый неклеточный слой.

Клетки эктодермы: кожно-мускульные , имеют в основании мускульные волокна. За счет их сокращения происходит движение (тело укорачивается).

Cтрекательные , имеют чувствительный волосок, стрекательную капсулу и стрекательную нить. При прикосновении к чувствительному волоску нить выбрасывается и вонзается в жертву (или врага). Из капсулы по нити стекает яд, который парализует ее,либо вызывает сильное жжение и отпугивает.

промежуточные , способные делиться и превращаться в клетки других типов, отвечают за регенерацию и бесполое размножение.

нервные , имеют отростки, способны возбуждаться и передавать нервный импульс. Они соединяются друг с другом и образуют диффузную нервную систему (нервная сеть).

половые – сперматозоиды и яйцеклетки. Некоторые виды кишечнополостных раздельнополы, но есть и гермафродиты.

Энтодерма выстилает изнутри кишечную полость и имеет два типа клеток:

эпителиально-мускульные , пищеварительные в своем основании имеющие мускульное волокно, расположенное поперечно относительно оси тела, при их сокращении тело гидры становится узким. На конце клеток, обращенном в кишечную полость, расположены жгутики (подгоняют к себе частицы пищи) и ложноножки (захватывают пищу и образуют пищеварительные вакуоли). Таким образом, помимо движения эти клетки обеспечивают внутриклеточное пищеварение.

эпителиально-мускульные , железистые, выделяют в пищеварительную полость ферменты, расщепляющие органические вещества. Этот процесс называется полостное пищеварение

Два слоя клеток:

1. Эктодерма
2. Энтодерма
3. Промежуточные клетки
4. Стрекательные клетки
5. Кожно-мускульные клетки
6. Нервные клетки
7. Эпителиально-мускульные клетки
8. Железистые клетки

У Кишечнополостных высокая степень регенерации (способность восстанавливать утраченные или поврежденные клетки, ткани и органы) Например, если тело гидры разделить на 200 частей, то каждая через некоторое время достроит недостающие части тела и станет новой маленькой гидрой.

Питание : все кишечнополостные – хищники. Они парализуют и обездвиживают жертву с помощью стрекательных клеток, захватывают щупальцами и через рот направляют в кишечную полость. Там происходит полостное и внутриклеточное пищеварение, непереваренные остатки выводятся через рот.

Дыхание : аэробное, дышат всей поверхностью тела.

Выделение: специализированных органов выделения нет: продукты обмена веществ выводятся диффузно в кишечную полость или наружу.

Размножение: бесполое – почкованием или делением тела (фрагментация).

Половое - происходит с участием половых клеток – гамет. Для многих кишечнополостных характерно чередование поколений. Полипы (бесполое поколение) размножаются почкованием и дают начало как полипам, так и медузам. Медузы (половое поколение) размножаются половым путем, из оплодотворенных яиц образуются личинки, которые, в последствии, оседают на дно и дают начало новому поколению полипов.

Классификация Кишечнополостных

Представителей типа делят на три класса:

Класс Гидроидные.

Класс Сцифоидные медузы.

Класс Коралловые полипы.

Класс Гидроидные

Животные этого класса имеют наиболее примитивное строение по сравнению с другими кишечнополостными. Ярким примером является пресноводная гидра.

Тело гидры длиной около 1 см, нижняя его часть - подошва служит для прикрепления к субстрату, на противоположной стороне находится рот, вокруг которого располагается 6 - 12 щупалец.

Гидра питается мелкими животными, которых парализует и обездвиживает с помощью стрекательных клеток и направляет в кишечную полость. Там происходит пищеварение, непереваренные остатки выводятся через ротовое отверстие.

Весной и летом гидры размножаются с помощью почкования. В это время на ее теле формируются почки, на конце которых прорываются рот и образуются щупальца. Через некоторое время молодые гидры отделяются от материнского организма и начинают вести самостоятельную жизнь.

Осенью образуются половые клетки, происходит оплодотворение, оплодотворенное яйцо покрывается плотными оболочками. Гидра погибает, а из яйца весной развивается следующее поколение гидр.

Класс Сцифоидные медузы

Сцифоидные медузы значительно крупнее гидроидных медуз. Их медузоидная стадия имеет вид колокола, в центре которого с вогнутой стороны расположен рот, окруженный щупальцами. По краю зонтика находятся многочисленные щупальца, некоторые из которых видоизменяются в ропалии, несущие органы чувств. Каждый ропалий содержит «обонятельную ямку», орган равновесия (статоцист), светочувствительные глазки. Нервная система усложняется, так что по периметру возникают ганглии - скопления нервных клеток. Все медузы хищники, но глубоководные виды питаются также погибшими организмами. У них реактивный способ передвижения - за счет сокращений зонтика.

Медузы раздельнополы. Оплодотворение наружное – происходит в воде. Из зиготы (2) развивается личинка – планула (3). Через некоторое время, планула прикрепляется ко дну и превращается в одиночного полипа - сцифистому (4), который может размножаться как почкованием, так и отпочковывать молодых медуз – эфир (5, 6). Эфиры подрастают и превращаются во взрослых медуз (1).

Класс Коралловые полипы

Морские колониальные, реже одиночные формы. Медузоидная стадия отсутствует. Кишечная полость разделена радиальными перегородками на камеры. Имеют внутренний или наружный скелет из углекислого кальция или рогоподобного вещества, играют важную роль в образовании коралловых рифов. Большинство кораллов образуют колонии. При почковании молодые особи не отделяются от материнской, оставаясь соединенными с ней, в том числе и кишечной полостью.

Коралловые полипы раздельнополы. Их половые клетки образуются на перегородках кишечной полости, там же происходит оплодотворение. Из зиготы развивается личинка – планула, которая покидает материнский организм, оседает на дно и превращается в маленького полипа. Обычно ведут сидячий образ жизни, но одиночные могут ползти с помощью мясистой подошвы. Одиночными полипами являются актинии. Некоторые из них вступают в симбиоз с подвижными организмами, например, раком отшельником. При этом рак получает защиту от врагов в виде стрекательных клеток актинии, а она использует рака как средство передвижения и питается остатками его трапезы. Некоторые актинии могут делиться продольно.

Значение Кишечнополостных в природе и жизни человека

• Средообразователи биоценозов коралловых рифов, атоллов.
• Образователи известковых горных пород.
• Дали начало первым трехслойным животным.
• Являются звеном в цепи питания водных биоценозов,
• Некоторых человек употребляет в пищу (аурелий и рапиллем), использует как украшения.
• Некоторые ядовиты и опасны для человека и животных (медузы крестовичок, корнерот и др).

Новые понятия и термины: лучевая симметрия, эктодерма, энтодерма, мезоглея, кишечная полость, ганглий, стрекательные клетки, диффузная нервная система, полостное пищеварение, статоцист, ропалия, почкование, регенерация, планула,

реактивное движение

Вопросы на закрепление.

1. В чем отличия Одноклеточных и Многоклеточных животных? Почему их объединяют в одно царство?
2. В чем преимущества Многоклеточных животных над Одноклеточными? В чем недостатки?
3. Как осуществляется рефлекс у гидры? Можно ли выброс стрекательной нити отнести к рефлексам? Ответ поясните.
4. Какие типы пищеварения у кишечнополостных, за счет каких клеток они осуществляются?
5. Какие клетки характерны только для кишечнополостных, каковы особенности их строения и функции?
6. Какие жизненные формы встречаются у кишечнополостных, как происходит чередование поколений?
7. Почему иногда кораллы принимают за растения и называют «морскими цветами»? В чем принципиальные различия Коралловых полипов от растительного организма.

Литература:

1. Билич Г.Л., Крыжановский В.А. Биология. Полный курс. В 3-х т. – М.: ООО Издательский дом «Оникс 21 век», 2002
2. Биология: Пособие для поступающих в вузы. Том 1. – М.: ООО «Издательство Новая Вол-на»: ЗАО «Издательский Дом ОНИКС», 2000.
3. Каменский, А. А. Биология. Справочное пособие / А. А. Каменский, А. С. Маклакова, Н. Ю. Сарычева // Полный курс подготовки к экзаменам, зачетам, тестированиям. - М.: ЗАО "РОСМЭН-ПРЕСС", 2005. - 399с.
4. Константинов В.М., Бабенко В.Г., Кучменко В.С. Биология: Животные: Учебник для уча-щихся 7 класса общеобразовательной школы/ Под ред. В.М.Константинова, И.Н. Понома-ревой. – М.: Вентана-Граф, 2001.
5. Константинов, В. М. Биология: животные. Учеб. для 7 кл. общеобразоват. школы /В. М. Константинов, В. Г. Бабенко, В. С. Кучменко. - М.: Вентана-Граф, 2001. - 304с.
6. Латюшин, В. В. Биология. Животные: учеб. для 7 кл. общеобразоват. учреждений / В. В. Лактюшин, В. А. Шапкин. - 5-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2004. - 304с.
7. Пименов А.В., Гончаров О.В. Пособие по биологии для поступающих в вузы: Электронный учебник. Научный редактор Гороховская Е.А.
8. Пименов А.В., Пименова И.Н. Зоология беспозвоночных. Теория. Задания. Ответы.: Сара-тов, ОАО издательство «Лицей», 2005.
9. Тейлор Д. Биология / Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. - М.:Мир, 2004. - Т.1. - 454с.
10. Чебышев Н.В., Кузнецов С.В., Зайчикова С.Г. Биология: пособие для поступающих в вузы. Т.2. – М.: ООО «Издательство Новая Волна», 1998.
11. www.collegemicrob.narod.ru
12. www.deta-elis.prom.ua

Кишечнополостные ведут исключительно водный и в большинстве случаев морской образ жизни. Одни из них свободно плавают, другие, не менее многочисленные формы - сидячие и прикрепленные ко дну животные. К Coelenterata относится около 9000 видов.

Строение кишечнополостных характеризуется радиальной, или лучистой, симметрией. В теле их можно различить одну главную продольную ось, вокруг которой в радиальном (лучистом) порядке расположены различные органы. От числа повторяющихся органов зависит порядок радиальной симметрии. Так, если вокруг продольной оси располагается 4 одинаковых органа, то радиальная симметрия в этом случае называется четырехлучевой. Если таких органов шесть, то и порядок симметрии будет шестилучевым, и т.д. Ввиду подобного расположения органов через тело кишечнополостных можно всегда провести несколько (2, 4, 6, 8 и более) плоскостей симметрии, т.е. плоскостей, которыми тело делится на две половины, зеркально отображающие одна другую. В этом отношении кишечнополостные резко отличаются от двустороннесимметричных, или билатеральных, животных (Bilateria), у которых всего одна плоскость симметрии, делящая тело на две зеркально подобные половины: правую и левую.

Радиальная симметрия встречается у нескольких далеко друг от друга стоящих групп животных, которые, однако, имеют общую биологическую черту. Все они или ведут в настоящее время сидячий образ жизни, или вели его в прошлом, т.е. происходят от прикрепленных животных. Отсюда можно сделать вывод, что сидячий образ жизни способствует развитию лучистой симметрии.

Биологически это правило объясняется тем, что у сидячих животных один полюс служит обычно для прикрепления, другой, свободный, несет на себе рот. Свободный ротовой полюс животного по отношению к окружающим предметам (в смысле возможности захвата пищи, осязания и т.п.) поставлен со всех сторон в совершенно одинаковые условия, вследствие чего многие органы и получают одинаковое развитие на разных пунктах тела, расположенных вокруг главной оси, проходящей через рот до противоположного ему прикрепленного полюса; результатом этого является выработка лучистой симметрии. Совсем иначе дело обстоит у ползающих животных.

Кишечнополостные - двухслойные животные (Diploblastica): в онтогенезе у них формируются только два зародышевых листка - экто- и энтодерма, отчетливо выраженные и у взрослого животного. Эктодерма и энтодерма разделены прослойкой мезоглеи.

В наиболее простом случае тело кишечнополостных имеет вид открытого на одном конце мешка. В полости мешка, выстланной энтодермой, происходит переваривание пищи, а отверстие служит ртом. Последний обычно окружен несколькими или одним венчиком щупалец, захватывающих пищу. Непереваренные остатки пищи удаляются из тела через ротовое отверстие. По строению наиболее просто организованные из кишечнополостных могут быть сведены к типичной гаструле.

В зависимости от образа жизни эта схема строения может несколько изменяться. Наиболее близки к ней сидячие формы, которым дано общее наименование - полипы: свободноплавающие кишечнополостные испытывают обычно сильное уплощение тела по направлению главной оси - это медузы. Деление на полипов и медуз не систематическое, а чисто морфологическое; иногда один и тот же вид кишечнополостных на различных стадиях жизненного цикла имеет строение то полипа, то медузы. В медузоидном состоянии кишечнополостные, как правило, одиночные животные. Напротив, полипы лишь в редких случаях бывают одиночными. Громадное большинство их, начиная жизнь как одиночный полип, образует затем посредством почкования, не доходящего до конца, колонии, состоящие из сотен и тысяч особей. Колонии состоят из вполне одинаковых особей (мономорфные колонии) или же из особей, имеющих различное строение и выполняющих различные функции (полиморфные колонии).

Характернейшая черта типа - наличие стрекательных клеток . Движение осуществляется путем мускульных сокращений.

Общая характеристика, многообразие видов

Тип кишечнополостных насчитывает около 9 тыс. видов. Они произошли от колониальных простейших - жгутиконосцев и распространены во всех морях и пресноводных водоемах. Тип кишечнополостных разделяют на три класса: гидроидные, сцифоидные и коралловые полипы.

Основные ароморфозы, способствовавшие появлению кишечнополостных:

• возникновение многоклеточности в результате специализации и объединения взаимодействующих между собой клеток;
• возникновение двуслойного строения;
• возникновение полостного пищеварения;
• появление дифференцированных по функциям частей тела;
• появление радиальной симметрии.

Кишечнополостные ведут водный, свободный или сидячий образ жизни. Это двухслойные животные, в онтогенезе формирующие два зародышевых листка - экто- и энтодерму, между которыми находится мезоглея - опорная пластинка. Их внутренняя полость называется гастральной. Здесь переваривается пища, остатки которой удаляются через рот, окруженный щупальцами (у гидр).

Класс Гидроидные

Представитель этого класса - пресноводная гидра.

Гидра - полип размером около 1 см. Живет она в пресноводных водоемах, прикрепляясь к субстрату подошвой. Передний конец тела животного образует рот, окруженный щупальцами. Тело гидры покрыто эктодермой, состоящей из нескольких видов клеток:

• эпителиально-мускульных;
• промежуточных;
• стрекательных;
• половых;
• нервных.

Энтодерма гидры состоит из эпителиально-мускульных, пищеварительных клеток и железистых клеток.

Слева — Схема расположения нервных клеток в теле гидры . (по Гессе). Справа — Стрекательные клетки: А - в покоящемся состоянии, Б - с выброшенной стрекательной нитью (по Кюну): 1 - ядро; 2 - стрекательная капсула; 3 - книдоциль; 4 - стрекательная нить с шипиками; 5 - шипы

Важные особенности кишечнополостных:

1. наличие стрекательных клеток во внешнем слое. Они развиваются из промежуточных и состоят из стрекательной капсулы, наполненной жидкостью, и стрекательной нити, помещенной в капсуле. Стрекательные клетки служат орудием нападения и защиты;
2. полостное пищеварение с сохранением внутриклеточного пищеварения.

Гидры - хищники, питающиеся мелкими ракообразными и мальками рыб.

Дыхание и выделение осуществляются всей поверхностью их тела.

Раздражимость проявляется в виде двигательных рефлексов. Наиболее отчетливо на раздражение реагируют щупальца, так как в них плотно сосредоточены нервные и эпителиально-мускульные клетки.

Размножаются гидры почкованием и половым путем. Половой процесс происходит осенью. Некоторые промежуточные клетки эктодермы превращаются в половые клетки. Оплодотворение происходит в воде. Весной появляются новые гидры. Среди кишечнополостных встречаются гермафродиты и раздельнополые животные.

Для многих кишечнополостных характерно чередование поколений. Например, из полипов образуются медузы, из оплодотворенных яиц медуз развиваются личинки - планулы, из личинок снова развиваются полипы.

Гидры способны восстанавливать утраченные части тела благодаря размножению и дифференцировке неспецифических клеток. Это явление называют регенерацией.

Класс Сцифоидные

Этот класс объединяет медуз больших размеров (представители - корнерот, аурелия, цианея).

Медузы обитают в морях. В их жизненном цикле закономерно чередуются половое и бесполое поколения. Тело по форме напоминает зонт и состоит в основном из студенистой мезоглеи, покрытой снаружи одним слоем эктодермы, а изнутри - слоем энтодермы. По краям зонта расположены щупальца, окружающие рот, находящийся на нижней стороне. Рот ведет в гастральную полость, от которой отходят радиальные каналы, которые соединяются между собой кольцевым каналом. В результате образуется гастральная система.

Нервная система медуз сложнее нервной системы гидр.

Рис. 34. Развитие сцифомедузы : 1 - яйцо; 2 - планула; 3 - одиночный полип; 4 - почкующийся полип; 5 - делящийся полип; 6 - молодая медуза; 7 - взрослая медуза

Кроме общей сети нервных клеток, по краю зонтика расположены скопления нервных ганглиев, образующих сплошное нервное кольцо и особые органы равновесия - статоцисты. У некоторых медуз появляются светочувствительные глазки, чувствительные и пигментные клетки, соответствующие сетчатке глаза высших животных.

Медузы раздельнополы. Их половые железы расположены под радиальными каналами или на ротовом стебельке. Половые продукты выходят через рот в море. Из зиготы развивается свободноживущая личинка - планула, которая весной превращается в маленького полипа.

Класс Коралловые полипы

Включает одиночные (актинии ) или колониальные формы (красный коралл). Они имеют известковый или кремниевый скелет, образованный кристаллами игловидной формы, живут в тропических морях, размножаются бесполым и половым путями (медузной стадии развития нет). Скопления коралловых полипов образуют коралловые рифы.