две жизненные формы кишечнополостных
Кишечнополостные как один из типов животных #20
Общая характеристика и отличительные черты
Известно около 10000 видов кишечнополостных, которые образуют три класса: Гидроидные, Сцифоидные (сцифомедузы) и Коралловые полипы. Среда обитания – морские водоемы(за исключением нескольких пресноводных видов). Образ жизни – Свободноживущие (Свободноживущие или прикрепленные формы).
Двухслойные животные – в онтогенезе у них формируется только два зародышевых листка эктодерма и энтодерма.
Отличительные признаки типа: радиальная симметрия тела, двухслойные, две жизненные формы в цикле развития (полип и медуза), дифференцировка клеток и образование тканей, стрекательные клетки, нервная система диффузного типа, полостное пищеварение в кишечной (гастральной) полости.
Симметрия и размеры кишечнополостных
Кишечнополостные имеют радиальную симметрию – через их тело можно провести несколько плоскостей, каждая из которых делит его на две симметричные части. В зависимости от количества таких возможных плоскостей различают четырех-‚ шести- или восмилучевую симметрии. Радиальная симметрия – результат прикрепленного образа жизни.
Размеры тела колеблются от 1 мм до 2 м и более. Тело взрослой формы, как и у зародыша‚ состоит из двух пластов клеток – наружного (эктодерма) и внутреннего (энтодерма), который ограничивает кишечную (гастральную) полость. Эта особенность предопределила одно из названий типа – Кишечнополостные. Гастральная полость сообщается с внешней средой ртом, который окружен щупальцами. Между слоями клеток находится неклеточное студневидное вещество – мезоглея (у медуз и гидроидных полипов) или опорная пластинка, выполняющая функцию внутреннего скелета (у восьмилучевых кораллов). Шестилучевые кораллы и Колониальные гидроидные имеют известковый или роговой наружный скелет.
Жизненные формы типа кишечнополостные
Большинство кишечнополостных в своем цикле развития имеют две жизненные формы: полип и медуза.
Полип – прикрепленная форма, имеющая вид вытянутого мешка. Задний конец тела полипа постоянно или временно фиксируется к субстрату. Кишечная полость у полипа простая, неразветвленная.
Схема строения гидры: А — продольный разрез; Б — участок среза на большом увеличении; В — стрекательные клетки; 1 — щупальца; 2 — рот; 3 — подошва; 4 — эктодерма; 5 — энтодерма; 6 — гастральная полость; 7 — почка; 8 — яйцеклетка; 9 — ядро стрекательной клетки; 10 — свернутая и выброшенная стрекательной нить; 11 — стрекательной капсула; 12 — стрекательной клетка; 13 — железистая клетка; 14 — эпителиально-мускульная клетка энтодермы; 15 — нервная клетка; 16 — эпителиально-мускульная клетка эктодерма; 17 — промежуточные клетки.
Прикрепленные формы могут быть как одиночные (гидра), так и колониальные (морские гидроидные и коралловые полипы). Размножаются полипы как бесполым, так и половым путем.
Медуза – свободноплавающая стадия, имеет форму колокола, зонтика или блюдца, под сводом которого расположен рот, окруженный ротовыми лопастями. По краю купола располагаются щупальца. Плавающие формы всегда одиночные, размножаются только половым путем. Кишечная полость сложная, представлена ветвящимися каналами и полостями.
Клетки слоев тела
Клетки слоев тела дифференцированы по выполняемой функции.
Клетка эктодермы
Эпителлиально-мускульные клетки формируют покровы тела, содержат мышечные волокна, расположенные параллельно продольной оси тела. Выполняют покровную и двигательную функцию.
Пигментные клетки обусловливают окраску тела.
Нервные клетки располагаются под эпителиально-мускульными, имеют звездчатую форму и отростки. Их совокупность образует примитивную нервную систему диффузного типа (нервная сеть). На щупальцах у гидроидных и по краю зонтика у медуз нервные клетки образуют скопления – ганглии.
Промежуточные – мелкие, малодифференцированные клетки, расположены между основаниями более крупных эпителиально-мускульных клеток, участвуют в размножении и регенерации, так как из них могут образовываться любые клетки тела.
Половые (у гидроидных) – яйцеклетки и сперматозоиды. Развиваются в определенные периоды жизненного цикла из промежуточных клеток и обеспечивают половое размножение.
Клетка энтодермы:
Эпителиально-мускульные пищеварительные клетки имеют 2 – 5 жгутиков, способны образовывать ложноножки 1, их мышечные волокна, располагаются перпендикулярно к продольной оси тела. Функции: выстилают гастральную полость, обеспечивают движение тела и внутриклеточное пищеварение.
Железистые клетки вырабатывают и выделяют в кишечную полость пищеварительные ферменты, которые обеспечивают полостное пищеварение.
Нервные. Промежуточные. Половые (у сцифомедуз).
Движение, раздражение и пищеварение кишечнополостных
Движение происходит благодаря сокращению мышечных элементов эпителиально-мускульных клеток наружного и внутреннего слоев тела. Сокращение продольных мышечных волокон клеток эктодермы приводит к укорочению тела и щупалец, сокращение поперечных волокон клеток энтодермы вытягивает тело в длину. У прикрепленных форм наиболее подвижны щупальца, одиночные полипы (гидра) передвигаются «кувырканием», для медуз характерен реактивный способ движения.
Раздражимость обусловлена примитивной нервной системой диффузного типа и осуществляется в виде элементарных рефлексов (в ответ на укол иглой все тело гидры сжимается). Прикрепленные формы кишечнополостных не имеют развитых органов чувств, за исключением осязания. У подвижных форм есть органы зрения (глаза) и равновесия (статоцисты).
Пищеварение. Большинство кишечнополостных активно захватывают пищу щупальцами. Для нападения используют стрекательные клетки, которые парализуют и удерживают жертву. Пища через рот попадает в пищеварительную (гастральную) полость, где и происходит ее переваривание. У медуз рот ведет в «желудок», от которого отходят 4 или 8 радиальных каналов, впадающих в кольцевой канал, расположенный по краю зонтика. Выделение непереваренных остатков пищи происходит через рот. Различают два вида пищеварения: внутриклеточное (за счет эпителиально-мускульных пищеварительных клеток, имеющих жгутики и ложноножки, захватывающие пищевые частицы) и полостное (благодаря ферментам, выделяемым в гастральную полость железистыми клетками).
Значение, размножение, дыхание и регенерация
Дыхание осуществляется всей поверхностью тела.
Регенерация – восстановление утраченных или поврежденных частей тела – возможна благодаря делению и дифференцировке промежуточных клеток.
Размножение. Большинство представителей раздельнополые, некоторые гидроидные – гермафродиты. Характерно чередование бесполого (почкование и стробиляция) и полового размножения. У примитивных гидроидных оплодотворение яйцеклетки происходит на материнском организме. Развитие прямое. У сцифоидных и морских гидроидных половые клетки выделяются в воду, где и происходит оплодотворение. Развитие с метаморфозом, планктонная подвижная личинка – планула.
Пресноводный полип гидра
Пресноводный полип гидра обитает в прибрежных зонах пресных водоемов, длина тела около 1 см. Одиночный прикрепленный полип, медузоидная форма и чередование поколений отсутствует. Тело мешковидное, фиксируется к субстрату подошвой. Рот окружен 5 — 12 щупальцами, которые используются для захвата жертвы (гидра – хищник). Тело состоит из двух слоев клеток (эктодермы и энтодермы) и опорной (базальной) мембраны. Клетки эктодермы: эпителиально-мускульные, пигментные, нервные, стрекательные, промежуточные, половые. Клетки энтодермы: эпителиально-мускульные, железистые и нервные. Нервная система диффузного типа, органы чувств – осязание. Гастральная полость не имеет перегородок и каналов, пищеварение полостное и внутриклеточное. Бесполое размножение (почкование) происходит летом (почка состоит из клеток эктодермы и энтодермы). Половое размножение происходит осенью, при наступлении неблагоприятных условий, в эктодерме формируются половые железы, где образуются гаметы (сперматозоиды со жгутиками и амебоидная яйцеклетка), оплолотворение происходит на теле материнской Гидры. При наступлении зимы материнская особь погибает, а весной из оплодотворенной яйцеклетки развивается молодая гидра, развитие прямое.
Морские кишечнополостные
Гидроидные полипы
Внешнее строение гидроида и сцифомедузы: А — гидроид обелия; Б — медуза корнерот; 1 — гидрант; 2 — почка; 3 — щупальца; 4 — зонтик; 5 — ротовые лопасти.
Полипы размножаются бесполым путем (отделением частей колонии). Половое поколение – гидроидные медузы –образуются путем почкования как части колонии, а в дальнейшем отделяются от нее и некоторое время ведут свободный образ жизни. Гидроидные медузы похожи на сцифоицных, но имеют более мелкие размеры (до 1 см), более просто устроенные пищеварительные каналы (они не разветвлены). Для них характерны адаптации к активному движению: органы чувств (глазки и статоцисты) и парус – складка эктодермы по краю зонтика, способная к сокращению. Размножение у гидроидных медуз половое (гонады располагаются на нижней поверхности зонтика). Осеменение наружное (половые клетки выделяются в воду), развитие с метаморфозом (личинка – планула).
Сцифоидные медузы
Сцифоидные медузы (корнерот, гонионема, цианея). Обитают только в морях. Форма тела в виде зонтика или купола. На вогнутой поверхности зонтика расположен рот, окруженный ротовыми лопастями, по краю зонтика расположены щупальца. Основную массу тела составляет мезоглея (содержит до 98% воды). Кишечная полость представлена системой сообщающихся каналов (4-8 радиальных ветвящихся и 1 кольцевой). На ротовых лопастях и щупальцах имеется множество стрекательные клеток. По краю зонтика расположены скопления нервных клеток в виде краевого нервного кольца и восьми ганглиев. Характерны органы чувств (равновесия – статоцисты, зрения – глаза), расположенные в видоизмененных щупальцах зонтика – роппалиях. Движение осуществляется реактивным способом за счет выталкивания воды из-под купола при сокращении стенок зонтика.
В жизненном цикле характерно чередование поколений, преобладает половое (медузоидное) поколение, а стадия полипа кратковременная. Медузоидные формы раздельнополые, половые клетки образуются в энтодерме, после оплодотворения образуется зигота, которая превращается в подвижную личинку планулу, из которой формируется полип. Размножение полипа происхолит стробиляцией (упорядоченное поперечное деление полипа на несколько частей), образующиеся эфиры (молодые особи) растут и превращаются в медуз.
Коралловые полипы
Коралловые полипы (актиния, роговой коралл, красный благородный коралл). Обитают в тропической части Мирового океана (при температуре не ниже 20 °С и солености 3,5 %). Имеют крупные размеры. Редко одиночные (актиния), чаще колониальные формы. Рот окружен либо восьмью щупальцами (восьмилучевые кораллы), либо числом щупальцев, кратным шести (шестилучевые кораллы). Кишечная полость разделена перегородками (септы). Мышечные клетки обособляются, образуя сплошной слой. У большинства видов хорошо развит скелет (роговой или известковый): наружный, образующийся за счет клеток эктодермы, или внутренний, образующийся в мезоглее. В цикле развития отсутствует медузоидная форма и чередование поколений. Размножение бесполое (почкование) и половое. Раздельнополые, половые клетки образуются в энтодерме, развитие прямое или с метаморфозом (личинка – планула). Колониальные формы являются рифообразователями, образуют береговые рифы, которые со временем могут превращаться в барьерные и кольцевые рифы (атоллы – коралловые острова с лагуной внутри).
Подцарство многоклеточные. Тип кишечнополостные. Общая характеристика, разнообразие и значение кишечнополостных
Подцарство многоклеточные. Тип кишечнополостные. Общая характеристика, разнообразие и значение кишечнополостных
Подцарство многоклеточные
Тело образовано множеством клеток. Клетки дифференцированы по форме и функциям, утратили или почти утратили свою самостоятельность, образуют разные ткани и органы, которые объединяются в целостный организм. Организм имеет сложное индивидуальное развитие – онтогенез. Из оплодотворенного (или неоплодотворенного) яйца в процессе онтогенеза развивается взрослый организм. Онтогенез многоклеточных включает дробление яйца на множество клеток (бластомеров), из которых формируются далее зародышевые листки и органы.
Тип кишечнополостные
Общая характеристика кишечнополостных
Общая характеристика кишечнополостных: особенности жизнедеятельности, строение, движение, питание, раздражимость, размножение и многообразие
Представители типа Кишечнополостные (Coelenterata) живут в водоемах, преимущественно соленых. Известно свыше 9 тыс. видов (из них лишь 20 живет в пресных водоемах). Имеют радиальную, или лучевую, симметрию. Одни из них плавают свободно, другие – сидячие. Характерны две основные жизненные формы: полипы и медузы. Полипы ведут малоподвижный или неподвижный образ жизни, имеют вытянутое тело с ротовым отверстием на верхнем конце, окруженном венчиком щупалец. Могут быть как одиночными, так и колониальными (благодаря незавершенному почкованию). Колонии состоят из одинаковых по строению особей. Медузы ведут активный образ жизни, имеют форму зонтика или колокола. Кишечная полость представлена системой канальцев.
В процессе эмбрионального развития закладывается два зародышевых слоя: эктодерма, из которой формируется внешний слой клеток, и энтодерма – формируется внутренний слой. Клетки эктодермы и энтодермы выделяют вязкое бесструктурное вещество – мезоглею, которая заполняет пространство между двумя слоями. Тело имеет форму мешка с одним ротовым отверстием и кишечной полостью внутри. Движение осуществляют благодаря мышечным сокращениям.
Характерно наличие жалящих клеток, которые служат для захвата пищи и защиты. Все кишечнополостные – хищники.
Размножаются бесполым (почкованием) и половым путями. Медузы размножаются половым путем. Имеют способность к высокой регенерации (то есть восстанавливать утраченную часть тела). Выделяют 3 класса: Гидрозои (Гидроидные полипы), Сцифоидные медузы и Коралловые полипы.
Разнообразие кишечнополостных
Тип кишечнополостные около 9000 видов: класс гидроидные, класс сцифоидные и класс коралловые полипы
Класс Гидрозои (Гидроидные полипы) (Hydrozoa)
Тип кишечнополостные. Строение гидры: общий вид (продольный разрез), нервная система (диффузная или сетчатая), клеточное строение, движение гидры и стрекательные клетки
Насчитывает около 2700 видов. Небольшие по размерам. Преимущественно морские животные. Большинство живет в колониях, иногда одиночно. Имеют наиболее простое строение тела в виде мешка, открытого на одном конце. Бесполое размножение – почкованием. У большинства представителей класса наблюдается чередование стадий медузы и полипа. Основная жизненная форма – полипы. Медузы – временная форма, которая служит для расселения вида. Медузы образуются на специальных половых особях, которые возникают на колонии полипа путем почкования. Они отрываются и уплывают. Раздельнополые. Имеют очень развитую мезоглею, органы чувств – светочувствительные глазки и органы равновесия. Половые органы расположены на нижней стороне зонтика. Половые клетки выходят через разрывы в теле медуз, сливаются и образуют зиготу. Оплодотворение и дальнейшее развитие яиц происходит вне организма медузы. Из зиготы развивается личинка, которая некоторое время плавает, а потом оседает на дно и образует полип. Полип дает начало колонии.
Представители: гидра, гидроид обелия и др.
Гидра (Hydra oligactis)
Пресноводная гидра: строение тела, процесс пищеварения, бесполое размножение (почкованием), регенерация гидры из части тела, процесс развития гидры и передвижение гидры
Житель пресных водоемов. Имеет небольшие размеры: от нескольких миллиметров до 1–1,5 см. Ведет прикрепленный малоподвижный образ жизни, но может передвигаться (шагообразное движение: выгибает тело и поднимает кверху подошву, прикреплена при этом концом со щупальцами к поверхности). На верхнем конце тела находится рот, окруженный 6– 12 щупальцами, на противоположной стороне – расширение – основание или подошва, внутри тела – кишечная полость. С помощью подошвы крепко прикрепляется к поверхности подводных предметов.
Вся поверхность тела до самого ротового отверстия покрыта эктодермой, которая состоит из нескольких сортов клеток: кожно-мускульных (цилиндрической формы, преобладают среди других), жалящих, нервных, промежуточных и половых. Из промежуточных клеток формируются жалящие и половые. С помощью кожно-мускульных клеток происходит движение. Энтодерма окружает желудочную (гастральную) полость и состоит из эпителиально-мышечных пищеварительных клеток, которые имеют жгутики (1–3) и образуют ложноножки для улавливания пищи, железистых клеток, которые выделяют пищеварительный сок, и промежуточных клеток. Из промежуточных образуются все виды клеток, благодаря им происходит регенерация. Жгутики обеспечивают движение воды в полости. Мезоглея имеет вид тонкой бесструктурной пластовки, которая залегает между эктодермой и энтодермой.
Гидра – хищник. Пища: преимущественно мелкие рачки (дафнии, циклопы), а также черви, мальки рыб и др. Добывают ее с помощью щупалец, которыми подтягивают пищу к гастральной полости. Щупальца покрыты жалящими клетками разных типов. Некоторые из них содержат внутри овальную капсулу с плотными стенками. Капсула заполнена жидкостью и имеет спирально скрученную жалящую нить. На внешней поверхности капсулы расположен тонкий чувствительный волосок. При прикосновении к нему нити жалящих клеток выстреливают, впиваются в тело жертвы и удерживают ее. По канальцу жалящей нити ядовитое вещество перетекает в тело добычи. Жертвы парализуются ядом. Жалящие клетки используются лишь один раз, потом разрушаются. Пищеварение внутриполостное (под действием пищеварительного сока в кишечной полости) и внутриклеточное (в цитоплазме пищеварительных клеток в пищеварительных вакуолях).
Нервная система диффузного типа, который обеспечивает лишь простые рефлексы. При этом большое количество нервных клеток, которые связаны между собой отростками, почти равномерно распределено по поверхности тела и образует сетку. Они имеют связь с эпителиальными сенсорными клетками, которые воспринимают раздражения. Раздражение передается по телу гидры по всем направлениям. У гидры есть два скопления нервных клеток: вокруг рта и на подошве.
Выделительная, кровеносная и дыхательная системы отсутствуют. Непереваренные остатки пищи выводятся через ротовое отверстие. Дыхание осуществляется через всю поверхность тела. Имеют высокую способность к регенерации. Если гидру разрезать на много частей, каждая из них восстановится в целостный организм.
Бывают как раздельнополые, так и гермафродиты. Размножаются вегетативным (почкованием) и половым способом. Преимущественно почки со сформированными органами через определенное время отделяются и живут самостоятельно. Не имеют стадии медузы. Приблизительно в средней части гидры есть пояс почкования. Летом размножается бесполым путем.
Половым способом гидра размножается с приближением холодной погоды. Половые железы (гонады) имеют форму бугорков. Половые клетки образуются из промежуточных. Яйцеклетки формируются ближе к основанию гидры, сперматозоиды – к ротовому отверстию. Мужские половые клетки (сперматозоиды) выводятся в воду, подплывают к яйцеклеткам в материнском организме и оплодотворяют их. Оплодотворение происходит осенью. Зигота покрывается плотными оболочками. В холодное время года взрослая гидра гибнет, а зародыш зимует на дне. В начале весны формируется маленькая гидра, которая выходит через разрывы оболочки.
Класс Коралловые полипы (Anthozoa)
Класс Коралловые полипы (Anthozoa): актинии, красный коралл, морское перо и рифовые роговые кораллы
Самый большой класс. Насчитывает около 6 тыс. видов. Исключительно морские животные. Относятся одиночные (актинии) или колониальные кораллы. Хорошо окрашены. Характерен прикрепленный образ жизни.
Пищеварительная полость разделена на большое количество камер, что увеличивает ее поверхность. Не наблюдается чередования поколений. Размножаются бесполым и половым способами. Раздельнополые. Половые железы формируются между энтодермой и мезоглеей на перегородках. Сперматозоиды выходят через ротовую полость и через ротовую полость попадают в яйцеклетки. Из яйца выходит личинка, которая некоторое время плавает, потом оседает на дно и превращается в молодой полип.
Актинии – относительно большие, с толстыми щупальцами, питаются мелкой рыбой, ракообразными. Живут одиночно. Способны очень медленно передвигаться с помощью подошвы. Распространены во всех морях. Лишены скелета. По форме напоминают цветы. Могут вступать в симбиоз (мутуализм) с другими животными, преимущественно ракообразными. Например, актинии поселяются на раковинах раков – отшельников (раки способствуют передвижению актинии, актинии защищают раков). Если добыча актиний слишком большая, они могут выворачивать глотку и схватывать ею животное. Не имеют стадии медузы. Могут размножаться бесполым путем – делением.
Колониальные коралловые полипы распространены в теплых морских водах. Имеют известковый или роговидный из органического вещества внешний или внутренний скелет. Отсутствует стадия медузы. Бесполым способом размножаются почкованием. Могут образовывать коралловые рифы, атоллы.
Представители: красный коралл, актиния лошадиная и др.
Класс Сцифоидные медузы (Scyphozoa)
Класс Сцифоидные медузы (Scyphozoa): внутреннее строение сцифоидной медузы, цикл развития гидроидной медузы обелии и цикл развития сцифоидной медузы
Насчитывает около 200 видов. Значительно больше гидромедуз. Размеры очень колеблются: от нескольких миллиметров до 2,5 м в диаметре.
Тело вязкое, содержит 98 % воды, имеет форму колокола или зонтика, состоит из эктодермы, энтодермы и хорошо развитой мезоглеи. По краю расположены щупальца, покрытые жалящими клетками. Свободно плавающие подвижные морские животные. Движение – реактивное (выталкивают воду посредством сокращений мускульных волоконец).
Ротовое отверстие находится в центральной вогнутой нижней части. Питаются беспозвоночными, мальками рыб. Строение всех органов более сложное, чем у гидроидных медуз. Есть желудок, от которого расходятся радиальные каналы. В нервной системе выделяется нервное кольцо. У медуз есть органы чувств: равновесие (статоцисты) и светочувствительные глазки. Перед штормом медузы способны улавливать инфразвуки, генерируемые волнами, и уходят на глубину.
У большинства сцифоидных медуз при размножении наблюдается чередование поколений: бесполого (полип) и полового (медуза). В жизненном цикле преобладает половое поколение (медузы). При бесполом размножении полипа образуются медузы, при половом – личинки, из которых развиваются полипы. Медузы – раздельнополые. Созревшие половые клетки выводятся через ротовое отверстие. Из яйца выводится личинка, которая некоторое время плавает, а потом прикрепляется к дну. Развивается одиночный полип. Полип делится перетяжками. От него отделяются молодые медузы. Существование сцифоидных медуз в форме полипа кратковременно.
Представители: аурелия или ушастая медуза, корнерот (встречаются в Черном и Азовском морях), цианея (имеет 2 м в диаметре, длину щупалец – 10-15 м) и т. п.
Значение кишечнополостных
Принимают участие в образовании рельефа земной поверхности. Мадрепоровые кораллы образуют береговые, барьерные рифы и атоллы, где живет большое количество разнообразных морских представителей. Из рифов добывают известняк, используют как строительный материал. Коралловые рифы защищают побережье от разрушения морскими волнами. Из красного коралла и благородного черного изготовляют ювелирные украшения. Некоторые виды медуз в Китае, Японии употребляют в пищу.
Некоторые виды медуз опасны для человека. К ядовитым медузам относят австралийскую медузу крестовичок, португальский кораблик. Коралловые рифы могут быть препятствием судоходству, причиной катастроф кораблей.