Образ жизни
|
пресноводные плавающие
|
паразиты
|
паразиты
|
пресноводные плавающие
|
пресноводные сидячие
|
симбионты
|
пресноводные плавающие
|
пресноводные ползающие
|
морские плавающие
|
пресноводные сидячие
|
Подцарство характеризуется тем, что его представители во взрослом состоянии слагаются из множества клеток и их производных. Клетки дифференцированы как по строению, так и по функциям в разных направлениях и являются только частями тела. Жизненный цикл всегда имеет одноклеточные стадии (например, яйцо), в целом он отличается сложным индивидуальным развитием — онтогенезом, в процессе которого из яйца образуется взрослый организм.
Происхождение многоклеточных
В основе большинства представлений о возникновении многоклеточных лежит давнее убеждение, что они произошли от колоний Protozoa и что, следовательно, тело одноядерного простейшего в морфологическом отношении отвечает отдельной клетке многоклеточного животного. При этом полагают, что в процессе эволюции постепенно развилась новая индивидуальность многоклеточного организма, резкое подчинение ей и подавление индивидуальности отдельных клеток. Иными словами, метазоон по сравнению с простейшим признается индивидом высшего порядка. Колониальные гипотезы, таким образом, в полном соответствии с клеточной теорией рассматривают клетку как элементарную структурную единицу, позволяющую сравнивать и анализировать организацию всех Protozoa, Metazoa и Metaphyta (многоклеточных растений).
Гипотеза гастреи Э. Геккеля.
Первую гипотезу о колониальном происхождении многоклеточных — гипотезу «гастреи» — предложил Э. Геккель. В основу этой гипотезы, которую он разрабатывал с начала 70-х гг. XIX в., легла идея о гомологии зародышевых листков у всех многоклеточных животных, высказанная впервые Т. Гексли. Ко времени появления гипотезы гастреи учение о зародышевых листках сделало большие успехи благодаря работам Т. Гексли, К. Ф. Вольфа, К. Бэра и др. Геккель опирался на достижения эмбриологии своего времени и в частности на исследования А. О. Ковалевского.
Важнейшим «орудием» при создании теории гастреи был биогенетический закон, обоснованный почти одновременно Ф. Мюллером и Геккелем в 60-е гг. XIX в. Согласно Геккелю, «онтогения представляет собой краткое повторение филогении, механически обусловленное функциями наследственности и приспособляемости» (Haeckel, 1874). Он рассматривал так называемые первичные зародышевые листки — эктодерму и энтодерму гаструлы как проявление в онтогенезе соответственных примитивных органов первобытных предков. Всем прочим начальным стадиям онтогенеза Геккель также приписывал абсолютное рекапитуля-ционное значение. Все характерные стадии дробления '(рис. 12) отвечают, по мнению Геккеля, сходным стадиям филогенеза. Так, яйцу, или цистуле, соответствует одноклеточный предок Cytaea, стадии морулы — предковая форма «морея» и т. п. Особенно важной и широко распространенной в животном мире рекапитуляцией (т. е. повторением филогенеза в онтогенезе) Геккель считал двухслойную зародышевую стадию — гаструлу. Общего гипотетического прародителя всех Metazoa он создал по ее образу и подобию.
Рис.12. Стадии эмбрионального развития кораллового
полипа (по Геккелю)
Первой филогенетической стадией, по Геккелю, был одноклеточный амебообразный организм. От него произошли все ани-мально питающиеся организмы. Колония одинаковых амебоидных клеток дала затем начало «морее» — плотному шарообразному организму, рекапитуляцию которого в онтогенезе представляет морула. Путем накопления в центре морей жидкости или студенистого вещества, вытеснившего клетки на периферию, постепенно сформировалась свободноплавающая «бластея» (в онтогенезе ей отвечает бластула). Клетки бластеи сперва были покрыты псевдоподиями, которые позднее приобрели способность быстро двигаться и изгибаться и превратились в жгуты, служащие для плавания.
Следующей очень важной стадией была гастрея, образовавшаяся из бластеи путем выпячивания (инвагинации) стенки тела на переднем полюсе. Наружный клеточный слой гастреи был снабжен жгутиками и сохранил функцию движения, внутренний слой стал кишечным. В центральной, кишечной, полости, сообщавшейся ртом с наружной средой, происходило переваривание заглоченной добычи. Два эпителиальных слоя гастреи — эктодерма и энтодерма — представляли собой первичные органы, из которых у потомков гастреи возникли все их органы и ткани.
Современных кишечнополостных и губок Геккель рассматривал как мало изменившихся потомков гастреи, а стадию гаструлы — как рекапитуляцию гастреи.
Все многоклеточные, согласно Геккелю, в отличие от простейших имеют монофилетическое происхождение и развились от одной прародительской формы — гастреи, произошедшей, в свою очередь, от одноклеточных предков. От гастреи все Metazoa унаследовали первичный кишечник и два первичных зародышевых листка, их ткани представляют собой дериваты этих двух листков.
Свою гипотезу Геккель характеризовал как попытку улучшить филогенетические основы естественной классификации и выяснить пути развития главных систематических групп животного мира. Действительно, из гипотезы гастреи вытекал ряд существенных выводов для систематики, сравнительной анатомии, эмбриологии и гистологии. Однако самым важным следствием появления гипотезы гастреи было разрушение учения о типах Кювье, все еще господствовавшего в зоологии того времени.
Из гипотезы Геккеля следует, что истинные гомологии органов и их систем возможны у всех потомков гастреи, т. е. у представителей разных типов, тогда как теорией типов эта возможность отрицалась. Так как гаструла у всех Metazoa гомологична, то гомо-логичен всегда и кишечник. Гомологичны, далее, у всех Metazoa и кожные покровы, поскольку всегда имеется слой эпидермиса, служащий источником для развития других кожных слоев — кутикулы, железистых образований и пр. — и отвечающий эктодерме гастреи. Нервная система всегда развивается из эктодермы и гомологична во всех группах животных. Геккель видел также основания для гомологизации выделительных органов, целома и кровеносной системы у тех животных, у которых они имеются. Для органов чувств, скелета и сердца он считал общую гомологию неприемлемой и полагал, что все эти органы развились в разных группах независимо. Он признавал достоверным различное происхождение ротового отверстия в разных группах многоклеточных. Бластопор гаструлы, гомологичный рту гастреи, сохраняется во взрослом состоянии у кишечнополостных, у губок (в виде устья) и у низших червей. Рот иглокожих, членистоногих и позвоночных, по Геккелю, есть новообразование.
Таким образом, Геккель признавал широкие возможности конвергентного развития различных важных особенностей в строении животных.
Он считал первичной тканью однослойный жгутиковый эпителий, а все прочие ткани — вторичными производными эпителия. Эктодерму и энтодерму Геккель считал первичными зародышевыми листками. Мезодерма же, по его мнению, возникла в процессе эволюции гораздо позднее, так как в онтогенезе она всегда образуется из эктодермы и энтодермы и, по существу, даже не представляет единого листка, а имеет двойственную природу, слагаясь из пластинок, развившихся независимо из кожно-мус-кульной и кишечномускульной пластинок.
Так как мезодерма всегда развивается из парных зачатков, то, по Геккелю, у разных групп животных она имеет общее происхождение и может считаться гомологичной. Первичные зародышевые листки у низших — губок и кишечнополостных — в отличие от таковых у высших типов сохраняются как первичные органы, подобно тому, как это имело место у гипотетической гастреи.
Гипотеза Геккеля долгое время была господствующей, некоторые крупные зоологи придерживаются ее и теперь. Ее положительная роль в зоологии была чрезвычайно велика, так как она показала единство и общность происхождения всех многоклеточных и тем способствовала прогрессу дарвинизма.
Однако гипотеза гастреи страдает существенными недостатками, которые не укрылись уже от некоторых современников Геккеля и давали повод для ее резкой критики.
Действительно, гипотеза гастреи не согласуется со многими данными зоологии и должна уступить место более совершенной концепции. Впрочем, учение о протозойных колониальных предках Metazoa, лежащее в основе обобщений Геккеля, целиком сохраняет свое значение и поныне. Вторым «рациональным» зерном гипотезы гастреи следует считать учение о бластее, которое без особенных изменений было воспринято авторами некоторых других колониальных гипотез.
Известный русский эмбриолог В. В. Заленский (1874) подробно рассмотрел первые стадии эмбрионального развития различных животных с точки зрения соответствия их теории гастреи. Главнейшим моментом в онтогенезе животных он считал первую дифференциацию зародышевых листков. Общий ход рассуждении В. В. Заленского был таков. В типичных случаях у низших многоклеточных после дробления и стадии морулы формируется двуслойная бескишечная форма — планула. Если же образуется полая шаровидная бластула, то затем в ее полости появляются энтодермальные клетки и возникает стадия (дибластула), вполне сравнимая с планулой, так как она, по существу, тоже имеет два зародышевых листка и лишена эпителиальной кишки. В тех случаях, когда путем впячивания образуется гаструла с мешковидной кишкой и ртом, мы, на взгляд Заленского, имеем вторично измененное развитие, обеспечивающее очень раннее появление кишечника и характеризующееся выпадением стадии планулы. Поэтому Заленский думал, что общий предок Metazoa, скорее, должен был обладать признаками планулы, нежели гастреи. Заленский, фактически, был предшественником И. И. Мечникова, выдвинувшего известную гипотезу фагоцителлы.
Гипотеза фагоцителлы И.И.Мечникова.
Подобно Заленскому, И. И. Мечников подверг гипотезу гастреи резкой критике. В частности, он заметил, что идентичности первичной гаструлы у всех Metazoa, принимаемой Геккелем, в действительности не существует. У разных животных эта стадия имеет различные особенности и развивается по-разному, что далеко не всегда можно объяснить вторичными причинами. Истинные двуслойные, инвагинационные гаструлы, как этого требует теория гастреи, в действительности крайне редки. В законченном виде гипотеза фагоцителлы И. И. Мечникова изложена в заключительной главе его монографии «Эмбриологические исследования над медузами» (1886).
Будучи сторонником колониального происхождения, И. И. Мечников, как и Геккель, видел отдаленных предков многоклеточных в жгутиконосцах с животным питанием.
Мечников считал инвагинацию, путем которой образуется гаструла, вторичным способом образования энтодермы, возникшим в результате длительной и сложной эволюции.
Гипотеза И. И. Мечникова состоит в следующем. Первичный метазоон был шаровидным и имел сначала однослойное строение. Иными словами, признается бластея, и в этом — совпадение с гипотезой Геккеля.
Поскольку у Metazoa полость дробления обычно появляется очень рано и зародыш быстро превращается в бластулу, предком многоклеточных Мечников считал бластулообразную колонию жгутиконосцев. Он полагал, что тотальное дробление многоклеточных следует выводить из деления жгутиконосцев: первые меридиональные деления дробящегося яйца представляют собой наследие от флагелятных предков, поскольку для жгутиконосцев характерно именно продольное деление. Исходную шарообразную форму колонии Мечников пытается также объяснить исходя из продольного деления жгутиконосцев. Если деление клетки все время происходит продольно, то получается пластинка, но если третье деление изменится, станет поперечным, то в результате возникает шаровидная колония клеток. Именно такое изменение направления деления и произошло в филогенезе. Таким образом, предком Metazoa была колония, у которой направления деления чередовались в трех координатных плоскостях. Мечников думал, что образование двуслойной стадии произошло не путем впячива-ния, а путем иммиграции — внедрения отдельных клеток в полость бластулы, в результате чего образовался зачаток энтодермы. Эволюционные истоки такой иммиграции он видел в явлении фагоцитоза.
Питание первичного метазоона, по Мечникову, совершалось теми же клетками, которые служили для движения, т. е. жгутиковыми клетками путем внутриклеточного пищеварения (фагоцитоза). И. И. Мечников предположил, что перегруженные пищей клетки легко теряли жгутик и уходили в полость организма, затем они снова могли выходить на поверхность и формировать жгутик. Так получилась первая факультативная дифференциация на наружный слой клеток — «кинобласт» — и на внутреннюю клеточную массу — «фагоцитобласт». Эта дифференциация затем закрепилась в эволюции, и образовался компактный организм — паренхимелла, моделью которого он считал личинку губок — паренхимуллу. Позднее Мечников назвал этот организм фагоцител-лой. Это и был общий предок многоклеточных животных.
Дальнейшая судьба фагоцителлы такова. Некоторые ее потомки перешли к сидячему образу жизни и дали начало губкам. Другие стали ползать, приобрели билатеральную симметрию и ротовое отверстие. От
них произошли бескишечные плоские черви турбеллярии, у которых еще нет кишечника и пищеварение совершается в лакунах паренхимы и в блуждающих клетках — фагоцитах. Третьи, сохранив плавающий образ жизни, приобрели рот, испытали эпителизацию фагоцитобласта и превратились в первичных кишечнополостных — родоначальников сидячих полипов.
Таким образом, гипотеза И. И. Мечникова объясняла с эволюционной точки зрения все главные этапы онтогенеза Metazoa и предлагала новые филогенетически обоснованные представления о первичных зародышевых листках и их дальнейшей эволюции. На этой основе Мечников нарисовал вполне правдоподобную гипотетическую картину эволюционного становления Metazoa и первых этапов их филогенетического развития, картину, которая хорошо объясняет множество эмбриологических и сравнительно-анатомических факторов, непонятных с точки зрения других гипотез.
А. А. Захваткин в 1949 г. выдвинул гипотезу о происхождении многоклеточных от колониальных жгутиконосцев на основе па-линтомии — особой формы бесполого размножения путем последовательных делений клетки без стадий роста получающихся дочерних клеток. Такое деление является, по его мнению, прообразом дробления яйца у Metazoa.
Другой путь эволюционного формирования Metazoa предложил А. В. Иванов в конце 60-х гг., считавший, что гипотетические исходные колонии жгутиконосцев не были палинтомическими и вообще мало отличались от шаровидных колоний современных во-ротничковых жгутиконосцев.
Иванов принимает за основу теорию фагоцителлы Мечникова. Однако прообразом фагоцителлы он считает не личинку губок, а примитивное плоское многоклеточное трихоплакс, являющееся единственным представителем типа Пластинчатые (Placozoa). Схема возникновения многоклеточных, согласно Иванову, представлена на рис. 13.
Рис. 13. Главнейшие предполагаемые стадии филогенеза Metazoa
по А. В. Иванову:
1 — колония жгутиконосцев; Б —
миграция клеток жгутиконосцев внутрь; В —
ранняя фагоцителла; Г —
поздняя фагоцителла; Д —
первичная турбеллярия — появление рта и билатеральной симметрии; Е —
примитивная бескишечная турбеллярия — усиление дифференциации клеток, смещение рта на брюшную сторону; Ж —
примитивная губка — переход к сидячему образу жизни, замена локомоторной функции киноцитов гидрокинетической; 3 —
первичное кишеч-нополостное типа гастреи — образование рта, эпителизация фагоцитобласта
Поскольку в эмбриогенезе низших многоклеточных двуслойных зародыш образуется чаще путем иммиграции, большинство зоологов считают, что именно таким путем и шло преобразование шаровидной колонии жгутиконосцев в первый многоклеточный организм. При этом у предковых форм многоклеточных образование двух клеточных слоев сопровождалось специализацией клеток и колония жгутиконосцев превратилась в единый многоклеточный организм. Наружный слой сохранил двигательную и чувствительную функции, а внутренний — пищеварительную и половую.
Принципы классификации многоклеточных
Многоклеточных животных делят на три надраздела: фагоци-теллообразные
с единственным типом пластинчатых, паразои
с одним типом губок и эуметазои,
или настоящие многоклеточные.
Фагоцителлообразные, включающие только два вида мелких плоских морских животных, представляют собой наиболее примитивных многоклеточных. Их тело не имеет определенных очертаний, как у амебы, у них нет ни переднего, ни заднего конца и очень слаба дифференциация клеток. Многие зоологи считают их близкими по организации к первым многоклеточным животным.
В отличие от фагоцителлообразных, у паразоев существует ясная дифференциация клеток, но нет настоящих тканей и органов.
Дифференцированные ткани и органы появляются у эуметазоев, которые, в свою очередь, делятся на два раздела — лучистых (кишечнополостные и гребневики) с радиальной симметрией тела и билатеральных — двусторонне-симметричных животных. В таблице 10 приведена сравнительная характеристика многоклеточных, не относящихся к билатеральным.
Классификация билатеральных животных базируется на понятии о полости тела, представляющей собой пространство между стенкой тела и кишечником. У плоских червей это пространство занято паренхимой и полости тела, по существу, нет. У других же билатеральных эта полость есть. В одном случае она заполнена жидкостью и лишена собственной эпителиальной выстилки. Таковы, например, круглые черви, особый тип, относящийся к первич-нополостным животным. В другом случае полость тела имеет собственные клеточные стенки, которые формируются в онтогенезе из третьего зародышевого листка, или мезодермы. Эту полость называют вторичной, или целомом. Все высшие являются целомическими, или вторичнополостными, животными.
Таблица 10.
Сравнительная характеристика трех низших типов многоклеточных
Признаки
|
Надраздел
Phagocytellozoa
Тип
Placozoa
|
Надраздел
Parazoa
Тип
Porifera
|
Надраздел
Eumetazoa
Тип
Coelenterata
|
Зародышевые листки |
отсутствуют |
оформление зародышевых листков; инверсия листков в онтогенезе |
два зародышевых листка: эктодерма и энтодерма |
Симметрия |
асимметрия |
осевая с гетеро-полярной осью и асимметрия |
радиальная симметрия с гетеро-полярной осью |
Типы вегетативных клеток |
жгутиковые (кинобласт) и веретеновидные (фагоцитобласт) |
пинакоциты, хоаноциты, амебоидные, склеробласты, спонгиобласты |
эктодерма: эпителиально-мышечные, нервные, стрекательные; энтодерма: эпителиально-мышечные, железистые |
Развитие личинки |
без выраженного метаморфоза; молодые стадии — «бродяжки» |
с метаморфозом; личинки: амфи-бластула, цело-бластула, паренхимула |
с метаморфозом, реже прямое; личинка: планула |
Билатеральных животных также обычно делят на два подраздела — первичноротых и вторичноротых, резко отличающихся эмбриональным развитием. У первичноротых бластопор остается ртом и у взрослого животного. Мезодерма формируется из пары клеток — телобластов зародыша.
У вторичноротых на месте бластопора образуется анальное отверстие взрослого животного, а постоянный рот закладывается независимо от бластопора и часто на противоположной стороне. Мезодерма же образуется путем выпячивания боковых стенок кишечника (энтероцельно). Ко вторичноротым принадлежат типы иглокожих, полухордовых и хордовых. Остальные типы билатеральных относят к первичноротым.
Классификация многоклеточных
Надраздел Фагоцителлообразные —
Phagocytellozoa
Тип Пластинчатые — Placozoa
Надраздел Паразои —
Parazoa
Тип Губки — Porifera, или Spongia
Надраздел Эуметазои —
Eumetazoa
Раздел Лучистые — Radialia
Тип Кишечнополостные — Coelenterata
Тип Гребневики — Ctenophora
Раздел Билатеральные — Bilateria
Подраздел Первичноротые — Protostomia
Тип Плоские черви — Plathelmintes
Тип Круглые черви — Nemathelminthes
Тип Головохоботные — Cephalorhyncha
Тип Коловратки — Rotifera
Тип Скребни — Acanthocephala
Тип Немертины — Nemertim
Тип Камптозои — Kamptozoa
Тип Кольчатые черви — Annelida
Тип Эхиуриды — Echiurida
Тип Сипункулиды — Sipunculida
Тип Членистоногие — Arthropoda
Тип Моллюски — Mollusca
Тип Онихофоры — Onichophora
Тип Язычковые, или Пятиустки — Linguatulida, или Pentastomida
Тип Тихоходки — Tardigrada
Тип Форониды — Phoronida
Тип Плеченогие — Brachiopoda
Тип Мшанки — Bryozoa
Тип Щетинкочелюстные — Chaetognatha
Тип Погонофоры — Pogonophora
Подраздел Вторичноротые ~ Deuterostomia
Тип Иглокожие — Echinodermata
Тип Полухордовые — Hemichordata
Тип Хордовые — Chordata
Следует сказать, что система типов беспозвоночных животных до сих пор окончательно не устоялась. Зоологи регулярно выделяют новые типы животных и среди уже известных групп, и в результате открытия новых животных, а также спорят о статусе прежних типов. В учебнике рассматриваются наиболее важные типы беспозвоночных.
Надраздел паразои (
PARAZOA)
Тип губки (
PORIFERA, ИЛИ SPONGIA)
Губки — водные сидячие многоклеточные животные. Настоящих тканей и органов нет. Нервная система у них отсутствует. Тело в виде мешка или бокала состоит из разнообразных клеток, выполняющих различные функции, и межклеточного вещества.
Стенка тела губок пронизана многочисленными порами и идущими от них каналами, сообщающимися с внутренней полостью. Полости и каналы выстланы жгутиковыми воротничковыми клетками. За немногими исключениями, губки имеют сложный минеральный или органический скелет. Ископаемые остатки губок известны уже из протерозойских пород.
Описано около 5 тыс. видов губок, большинство их обитает в морях (рис. 16). Тип делится на четыре класса: известковые губки (Calcarea), кремнероговые, или обыкновенные, губки (Demospon-gia), стеклянные, или шестилучевые, губки (Hexactinellida, или Hyalospongia) и коралловые губки (Sclerospongia). Последний класс включает небольшое число видов, которые обитают в гротах и туннелях среди коралловых рифов и имеют скелет, состоящий из массивного известкового основания из карбоната кальция и кремневых одноосных игл.
В качестве примера рассмотрим строение известковой губки. Тело ее мешковидное, основанием оно прикреплено к субстрату, а отверстием, или устьем, обращено кверху. Парагастральная область тела сообщается с наружной средой многочисленными каналами, начинающимися наружными порами.
В теле взрослой губки имеются два слоя клеток — экто- и энтодерма, между которыми залегает прослойка бесструктурного вещества — мезоглеи — с разбросанными в ней клетками. Мезоглея занимает большую часть тела, содержит скелет и кроме прочих — половые клетки. Наружный слой образован плоскими эктодермаль-ными клетками, внутренний — воротничковыми клетками — хо-аноцитами, из свободного конца которых торчит длинный жгутик. Клетки, свободно рассеянные в мезоглее, подразделяются на неподвижные звездчатые, выполняющие опорную функцию (колленциты), скелетные подвижные (склеробласты), занятые перевариванием пищи (амебоциты), резервные амебоидные, которые могут превращаться в любой из названных типов, и половые. Способность клеточных элементов переходить друг в друга говорит об отсутствии дифференцированных тканей.
По строению стенки тела и канальной системы, а также месту расположения участков жгутиконосного слоя различают три типа губок, наиболее простой из которых аскон и более сложные — сикон и лейкон (рис. 14).
Рис. 14. Различные типы строения губок и их канальной системы:
А —
аскон; Б —
сикон; В —
лейкон. Стрелки показывают ток воды в теле губки
Скелет губок образуется в мезоглее. Минеральный (известковый или кремневый) скелет состоит из отдельных или спаянных между собой игл (спикул), формирующихся внутри клеток-склеро-бластов. Органический (спонгиновый) скелет слагается из сети волокон, близких по химическому составу к шелку и образующихся межклеточно.
Губки относятся к организмам-фильтратам. Через их тело идет непрерывный ток воды, вызываемый действием воротничковых клеток, жгутики которых бьют в одном направлении — к парагастральной полости. Воротничковые клетки захватывают из проходящей мимо них воды пищевые частицы (бактерий, одноклеточных и т. д.) и заглатывают их. Часть пищи переваривается на месте, часть передается амебоцитам. Отфильтрованная вода выбрасывается из парагастральной полости через устье.
Размножаются губки как бесполым (почкованием), так и половым способом. Большинство губок — гермафродиты. Половые клетки залегают в мезоглее. Сперматозоиды выходят в каналы, выводятся через устье, проникают в другие особи губок и оплодотворяют их яйца. Зигота дробится, вследствие чего появляется бластула. Второй зародышевый слой (фагоцитобласт) образуется путем иммиграции либо инвагинации. У неизвестковых и некоторых известковых губок бластула состоит из более или менее одинаковых жгутиковых клеток (целобластула).
В дальнейшем часть клеток, теряя жгутики, погружается внутрь, заполняя полость бластулы, и в итоге возникает личинка-паренхимула.
Среди бластул губок встречаются так называемые амфибластулы, у которых анимальное полушарие состоит из мелких жгутиковых клеток, а вегетативное — из крупных клеток без жгутиков, но заполненных желтком. Амфибластулы проделывают гаструляцию в теле материнской губки: клетки вегетативного полушария впячиваются внутрь бластоцели. Однако при выходе личинки в воду энтодермальные клетки снова выворачиваются наружу (дега-струляция), возвращаясь к состоянию амфибластулы. После этого амфибластула оседает аборальным полюсом на дно, ее эктодермальные жгутиковые клетки выпячиваются внутрь, а энтодермальные остаются снаружи. Это явление называют извращением зародышевых листков. Оно наступает и в другом случае, когда личинка-паренхимула оседает на субстрат. Тогда ее эктодермальные клетки заползают внутрь, где и образуют воротничково-жгутиковые камеры. Энтодерма ложится поверх эктодермы. Устье формируется на вегетативном полюсе, который обращен вверх.
Чаще губки живут колониями, получающимися в результате недоведенного до конца почкования. Только немногие губки являются одиночными, встречаются также вторичноодиночные организмы (рис. 15). Значение их в жизни водоемов очень велико. Фильтруя через свое тело огромное количество воды, они способствуют ее очищению от загрязнений твердыми частицами.
Рис. 15. Колониальные и вторичноодиночные губки:
1 —
колония бокаловидных губок с хорошо обособленными зооидами (Sy-conciliatum); 2 —
аморфная многоустьевая губка (Mycaleochotensis); 3 — 5 —
кормусоподобные губки — промежуточная форма между многоустьевой особью и петинной колонией (Geodiaphlegraei, Chondrocladiagigantea, Phakelliacribrosa); 6, 7—
вторичноодиночные губки (Tentoriumsemisuberites, Polymastiahemisphaericum)
Таблица 11.
Сравнительная характеристика основных классов губок
Признаки
|
Классы
|
Известковые
(Calcarea)
|
Стеклянные
(Hexactinellida)
|
Кремнероговые
(Demospongia)
|
Скелет |
известковый |
кремниевый |
кремнероговой, роговой |
Форма иголок |
трехосные, четырехосные, одноосные |
шестиосные и амфидиски |
четырехосные и одноосные, амфидиски |
Образование иголок |
внеклеточное образование за счет выделения склероцитами |
внутриклеточное образование иголок (внутри склероцитов или в синцитии) |
внутриклеточное образование иголок и внеклеточное формирование спонгиновых нитей |
Личинки |
амфибластула |
целобластула, паренхимула |
паренхимула |
Морфологические типы |
аскон, сикон, лейкон |
лейкон |
лейкон |
Представители |
Ascon, Sycon, Leucandra |
Euplectella, Hyalonema |
Geodia, Spongilla, Euspongia |
Рис. 16. Известковые и стеклянные губки:
1 — Polymastiacorticata; 2 —
губка морской каравай (Halichondriapanicea); 3 —
чаша Нептуна (Poterionneptuni); 4 —
байкальская губка (Lubomirskiabaikalensis);
5, 6 —
Clathrina primordialis; 7 — Pheronema giganteum; 8 —
Hyalonema sieboldi
Надраздел эуметазои (
EUMETAZOA)
К надразделу относятся многоклеточные, которые на всех стадиях развития сохраняют правильное положение зародышевых листков: эктодерма (кинобласт) находится снаружи, а энтодерма (фагоцитобласт) — внутри.
Раздел лучистые (
RADIALIA)
Тип кишечнополостные (
COELENTERATA)
Кишечнополостные — это радиально-симметричные, водные (в большинстве морские), свободноплавающие или прикрепленные животные. Число видов около 10 тыс.
Представители типа — животные двухслойные. Стенка тела состоит из экто- и энтодермы, между которыми имеется прослойка мезоглеи. В простейшем случае (у одиночных полипов) тело напоминает мешок, прикрепленный одним полюсом к субстрату. На противоположном конце расположен рот, ведущий в полость кишки (гастральную полость). Вокруг рта развивается венчик щупалец, при помощи которого захватывается пища. Непереваренные остатки пищи выбрасываются через рот. Эта схема относится к сидячим формам, получившим общее название полипов.
Свободноплавающие кишечнополостные сильно уплощены в направлении главной оси тела и ротовым отверстием обращены книзу. Такие формы называются медузами.
Нередко одни и те же виды кишечнополостных на разных стадиях развития имеют строение то медузы, то полипов. Медузы всегда одиночны, полипы же часто образуют колонии, состоящие из множества особей. При этом особи могут быть одинаковыми по строению и выполнять идентичные функции (мономорфные колонии) или же сильно отличаться друг от друга этими признаками (полиморфные колонии).
Для представителей типа характерно наличие в покровах тела стрекательных клеток, служащих для защиты и нападения. Размножение половое и бесполое (чаще почкованием). У многих наблюдается чередование поколений. Тип делится на три класса — гидрозои, сцифоидные и коралловые полипы.
Класс гидрозои (
HYDROZOA)
У гидроидных полипов тело цилиндрическое или яйцевидное, в нижней части которого обычно имеется ножка для прикрепления к субстрату или (у колониальных форм) для соединения с колонией. Гастральная полость у гидрозой без перегородок. Мезоглея с малым количеством клеточных элементов. Половые железы (гонады) формируются в эктодерме. В цикле развития наблюдается чередование полипоидного и медузоидного поколений (метагенез), реже медузоидное поколение отсутствует (гипогенез). Полипы представлены одиночными особями или колониями. Последние нередко полиморфны, и отдельные особи (гидранты) выполняют разные функции.
Ознакомиться со строением гидрозой можно на примерах пресноводной гидры и морских гидроидных полипов.
Гидра — одиночный, маленький (около 1 см) полип в форме вытянутого мешочка, прикрепленного к субстрату своей подошвой. На свободном конце тела расположен рот, ведущий в гастральную полость. Вокруг рта имеется венчик щупалец. Поверхность тела вплоть до краев рта покрыта эктодермой (рис. 17).
Рис. 17. Схема продольного разреза гидроидного полипа:
1 -
ротовое отверстие; 2 -
щупальце; 3 ~
гастральная полость; 4 —
эктодерма;
5 —
энтодерма; 6 —
мезоглея
В состав эктодермы входят эпителиально-мускульные клетки, концы которых вытянуты по продольной оси гидры в виде длинных сократимых волоконец. Между этими клетками разбросаны промежуточные клетки, за счет которых формируются половые и стрекательные клетки. Последние содержат стрекательную капсулу, заполненную жидкостью. Один конец капсулы ввернут внутрь наподобие полого отростка, закрученного в стрекательную нить. Наружная поверхность клетки несет тонкий чувствительный волосок — книдоциль. Прикосновение к нему возбуждает клетку, и стрекательная нить выворачивается наружу. Благодаря шипикам, находящимся на нити, а также ядовитости капсульной жидкости уколы нити ядовиты и могут убивать мелких животных.
В эктодерме располагаются также нервные (звездчатые) клетки, сообщающиеся своими отростками и образующие диффузное субэпителиальное сплетение — наиболее примитивную среди многоклеточных нервную систему. Единого нервного центра нет и к рефлексу способен каждый участок тела.
Энтодерма выстилает всю гастральную полость и продолжается до краев рта. В энтодерме есть эпителиально-мускульные пищеварительные клетки, железистые клетки, выделяющие пищеварительный сок. Эпителиальная часть энтодермальных клеток несет жгутики и способна образовывать псевдоподии для захвата пищевых частиц. Между экто- и энтодермой расположена мезоглея (ба-зальная мембрана).
Размножаются гидры бесполым (с помощью почкования) и половым способом. Половые клетки эктодермы превращаются непосредственно в яйца или многократным делением образуют множество сперматозоидов. Оплодотворение происходит в теле, затем гидра погибает, а из яиц развиваются новые гидры.
Морские гидроидные полипы в большинстве колониальны. Колония имеет форму деревца. На общем стволе колонии наподобие веточек образуются отдельные особи — гидранты, каждая из которых похожа на гидру. Гастральная полость у всех гидрантов и ствола колонии общая. Пища, захваченная одним гидрантом, распределяется по всей колонии. Эктодерма ствола колонии выделяет наружу органическую оболочку — теку, доходящую до гидрантов или охватывающую их в виде защитного колпачка. Полипы размножаются почкованием, что приводит к росту колонии. Половое размножение связано с образованием на стебле колонии половых особей — медуз, отрывающихся и переходящих к плавающему состоянию.
Медузы напоминают уплощенные полипы (рис. 18).
Рис. 18. Гидроидная медуза Sarta:
1 —
рот; 2 —
ротовой стебелек с расположенной на нем гонадой (3); 4—
радиальные каналы; 5— кольцевой канал; 6 —
щупальца; 7 — глазки; 8 —
парус
Они имеют форму зонтика или колокола. Вогнутая нижняя сторона несет посередине ротовой стебель со ртом на конце. Рот ведет в гастральную полость, которая состоит из центрального желудка и отходящих от него радиальных каналов, впадающих по краю зонтика в кольцевой канал. Желудок и каналы вместе образуют гастроваскулярную систему. По свободному краю зонтика прикреплена горизонтальная кольцевая мускулистая перепонка (парус), имеющаяся только у гидроидных медуз. От краев зонтика отходят щупальца. Мезоглея в теле медуз сильно развита и обладает студневидной консистенцией.
Нервная система медуз усложнена: кроме диффузного сплетения по краю зонтика образуется нервное кольцо, иннервирующее парус и органы чувств — глазки и органы равновесия — ста-тоцисты. Медузы — раздельнополы. Гонады находятся в эктодерме под радиальными каналами или на ротовом стебельке.
Половые органы выходят наружу через разрывы в стенке тела. Оплодотворение наружное. Дробление яйца полное, равномерное, приводящее к образованию бластулы. Двухслойный зародыш у подавляющего большинства кишечнополостных появляется путем иммиграции (внедрения части клеток в полость бластулы). Личинка — планула — снаружи покрыта ресничками и первое время ведет плавающий образ жизни. Впоследствии планула садится на дно передним концом (реже ложится на бок), в энтодерме формируется зачаток и вырастают щупальца. В конце концов планула превращается в маленького полипа, чем и заканчивается жизненный цикл.
Итак, в жизненном цикле гидроидных полипов наблюдается правильное чередование поколений — метагенез. При этом происходит смена гаплоидного и диплоидного поколений и гаметическая редукция. И медуза, и полип диплоидны, гаплоидны лишь гаметы.
Уклонение от общей схемы жизненного цикла заключается чаще всего в том, что образовавшиеся на стебле колонии медузы перестают отрываться и, оставаясь на месте, формируют половые клетки. У них обычно недоразвиты рот и органы чувств. Нередко эти медузы превращаются в мешки, набитые половыми клетками, т. е. подвижное самостоятельное поколение становится как бы половыми органами колонии.
Среди гидрозой выделяются плавающие полиморфные колонии отряда сифонофор, у которых отдельные особи, сидящие на общем стволе колонии, благодаря разделению функций превратились в органы. Среди них различают плавательный пузырь — пневматофор, плавательные колокола — нектофоры, кормящие полипы — гастрозоиды с ловчими арканчиками, а также половые полипы — гонофоры. У сифонофор стрекательные клетки объединены в стрекательные батареи, отчего сифонофоры очень сильно жалят.
Печальную известность приобрела ядовитая сифонофора «португальский кораблик» (Physalia).
Класс сцифоидные (
SCYPHOZOA)
Представители класса — крупные медузы без паруса. Желудок с четырьмя перегородками. Мезоглея с клеточными элементами. Гонады происходят из энтодермы. В цикле развития есть мета- и гипогенез.
Тело сцифоидных (рис. 19) имеет вид округлого зонтика. Посреди вогнутой нижней стороны на конце ротового стебелька помещается четырехугольный рот с ротовыми лопастями по краям. Это ловчий аппарат для захвата пищи. Рот ведет в энтодермальную глотку, переходящую в энтодермальный желудок. От желудка отходит сложная система радиальных каналов, которые впадают в кольцевой канал, окаймляющий края зонтика. По краю зонтика расположены щупальца и так называемые ропалии с органами зрения и равновесия. Усложнение нервной системы заключается в образовании ганглиев на протяжении нервного кольца.
Рис. 19. Схема строения сцифоидной медузы:
1 —
ротовые лопасти; 2 —
ротовое отверстие;
3 —
щупальца; 4 —
ропалии; 5 — кольцевой канал; 6 —
радиальный канал; 7 — гонада; 8 —
гастральные нити; 9 —
желудок; 10 —
эксумбрел-ла; 11 —
субумбрелла; 12 —
мезоглея. Эктодерма на поперечном срезе показана штриховкой, энтодерма — черной линией
Медузы раздельнополы. Гонады залегают в энтодерме, и половые продукты, прорывая стенку желудка, выводятся через рот наружу. Дробление яйца полное и равномерное. Из бластулы развивается планула, которая после недолгого периода плавания прикрепляется ко дну передним полюсом. На другом конце прорывается рот и образуются щупальца. В результате планула превращается в одиночного полипа — сцифостому. Впоследствии полип делится поперечными перетяжками, образуя подобие стопки молодых медуз (стробиляция), которые поочередно отрываются и начинают вести плавающий образ жизни. Молодые медузы — эфиры, сначала отличающиеся своим строением, постепенно вырастают во взрослых особей и переходят к половому размножению. В данном случае полипоидная стадия сцифостома — кратковременная, а медуза долгоживущая (рис. 20).
Рис. 20. Схема жизненного цикла сцифоидных (Chrysaora):
1 —
сцифистома; 2 — сцифистома, выпоч-ковывающая молодых сцифистом; 3 —
сцифистома в стадии стробилы; 4 —
эфира; 5 — медуза; 6 —
яйцо; 7 — планула
Класс коралловые полипы (
ANTHOZOA)
Коралловые полипы — колониальные или одиночные формы без медузоидной стадии. Гастральная полость радиальными перегородками — септами — поделена на камеры. Глотка эктодермальная. Гонады залегают в энтодерме. У большинства коралловых полипов есть известковый или органический скелет, образующийся за счет эктодермы или мезоглеи. К бесскелетным кораллам относятся прежде всего крупные полипы из отряда актиний (Actmaria), которые за свою форму, напоминающую цветок, называют также морскими анемонами.
Коралловые полипы устроены сложнее гидроидных (рис. 21). Тело у них цилиндрическое, нижний конец его наподобие плоской подошвы прикреплен к субстрату или соединен со стволом колонии. На противоположном конце, в центре ротового диска, окруженного щупальцами, помещается рот. Глотка напоминает трубку, свешивающуюся в гастральную полость и имеющую реснички для создания тока воды извне внутрь. Гастральная полость выстлана энтодермой. Септы состоят из мезоглеи, одетой энтодермой. Свободные края септ утолщены и превращены в мезентериальные нити, которые снабжены железистыми клетками, выделяющими пищеварительные ферменты.
Рис. 21. Схематичное изображение части колонии
восьмилучевого коралла (Alcyonium):
7 — щупальца; 2 —
ротовое отверстие; 3 —
глотка; 4 —
септа; 5 — мезентериальные нити; 6 —
яйца
Под эктодермой находится слой обособившихся мускульных клеток (продольных и кольцевых). Такие же мускульные клетки развиты в энтодерме. Мезоглея у коралловых полипов образует толстый слой. У так называемых восьмилучевых кораллов в мезоглее залегают клетки — склеробласты с иголочками — спикулами внутри. Это скелетные элементы, за счет которых образуется внутренний скелет. У шестилучевых кораллов скелет наружный, так как выделяется эктодермой. Первоначально он имеет форму чашечки, в которой помещено тело полипа. Затем с внутренней стороны стенок этой чашечки внутрь тела вырастают скелетные перегородки (склеросепты), впячивающие стенку полипа в его гастральную полость.
Коралловые полипы размножаются бесполым и половым способами. Бесполое размножение обычно сводится к почкованию, но у мягких одиночных актиний наблюдается деление. Коралловые полипы раздельнополы. Гонады формируются в перегородках гастральной полости за счет энтодермы. При размножении сперматозоиды прорывают перегородки, попадают в гастральную полость и выводятся через рот наружу. Затем через рот женских особей они проникают в их гастральную полость и оплодотворяют яйца. Дробление яиц и формирование личинки-планулы происходит в теле материнского полипа. Планула выходит через его рот, плавает, а затем оседает на дно и превращается в молодого полипа.
Коралловые полипы распространены во всех морях Мирового океана. Так называемые рифообразующие, или мадрепоровые, кораллы живут в тропических частях Атлантического, Индийского и Тихого океанов, образуя подводные заросли — рифы, имеющие различную форму и протяжение. Коралловые рифы — место обитания множества организмов и являются одной из самых продуктивных систем океана.
Тип гребневики (
CTENOPHORA)
Гребневики — морские свободноплавающие, реже ползающие по дну животные. Один вид ведет прикрепленный образ жизни. Как и у кишечнополостных, тело двухслойное с мезоглеей между экто- и энтодермой. Несмотря на некоторое, сходство с медузами, гребневики не идентичны ни медузам, ни полипам (табл. 12). Общее строение тела обнаруживает сочетание двух- и восьмилучевого типов симметрии. Двигаются гребневики при помощи видоизмененных ресничек. Характернейшая черта этих организмов — наличие клейких клеток (рис. 22). Насчитывается около 90 видов гребневиков из единственного класса с тем же названием.
Таблица 12.
Сравнительная характеристика кишечнополостных и гребневиков
Типы, классы
|
Гастральная полость
|
Гонады
|
Жизненные формы
|
Развитие,
жизненный цикл
|
Тип
Coelenterata Класс
Hydrozoa
|
Растроваскулярная глотка отсутствует, у медуз с желудком и каналами |
в эктодерме
|
преобладает
полипоидная (бентосная)
|
прямое и с метаморфозом, метагенез |
Тип Coelenterata Класс Scyphozoa |
эктодермальная глотка, желудок с карманами, каналы прямые и ветвящиеся |
в энтодерме в карманах желудка |
преобладает медузоидная (пелагическая) |
с метаморфозом и нередко с метагенезом |
Тип Coelenterata Класс Anthozoa |
двухслойная глотка, выстланная эктодермой,
септы в желудке
|
в энтодерме на септах
|
только полипоидная (бентосная)
|
с метаморфозом, но без метагенеза
|
Тип Ctenophora |
эктодермальная глотка, желудок, каналы ветвящиеся и неветвящиеся |
в энтодерме меридиональных каналов |
плавающие: овальные, ленточные; сидячие и ползающие |
прямое без метаморфоза |
Рис. 22. Строение клейкой клетки гребневика:
1 —
клейкие сосочки; 2 —
спиральная нить
Класс гребневики (
CTENOPHORA)
Форма тела гребневиков чаще мешковидная (рис. 23).
Рис. 23. Схема строения гребневика:
1 —
ротовое отверстие; 2 —
глотка; 3 —
желудок; 4 —
аборальный канал гастроваскулярной системы; 5 — аборальный орган; 6 —
меридиональный канал гастроваскулярной системы; 7—карман щупальца; 8—щупальце; 9 —
ряд гребных пластинок
На нижнем оральном полюсе расположен рот, противоположный полюс называют аборальным. Рот ведет в щелевидную энтодермальную глотку, имеющую форму сплющенной трубки, которая переходит в желудок. От желудка тремя ярусами отходят радиальные каналы. Часть из них впадает в меридиональные каналы, идущие параллельно поверхности тела от аборального полюса к оральному. Концы меридиональных каналов слепо замкнуты. Соответственно меридиональным каналам на поверхности тела проходит 8 ребер, на которых сидят гребневые пластинки — органы движения гребневиков. Каждая пластинка состоит из слившихся ресничек.
У большинства гребневиков есть пара щупалец в виде длинных арканчиков, служащих для захвата добычи. Эпителий щупалец содержит клетки, выделяющие клейкий секрет. Пойманная щупальцами добыча заглатывается краями широкого щелевидного рта.
Нервная система гребневиков состоит из поверхностного сплетения нервных клеток, из которых под рядами гребных пластинок образуются плотные тяжи, идущие к аборальному полюсу. Здесь имеются 4 ганглиозные массы, играющие роль координирующего центра. Над этим сплетением помещен аборальный орган, который представляет собой статолит, лежащий на четырех изогнутых дужках. Последние — образование из слившихся жгутиков рецепторных клеток, связанных с аборальным органом. Аборальный орган регулирует движение и выполняет функции органа равновесия.
Гребневики — гермафродиты, и их половые клетки происходят из энтодермы. Зрелые половые клетки сначала попадают в меридиональные каналы, а оттуда через рот наружу. Жизненный цикл протекает без метаморфоза. Дробление яйца полное и неравномерное. Гаструла образуется путем инвагинации.
Гребневики – елинственные первичнопланктонные кишечнополостные, что доказывается способом их движения и присутствием у них аборального органа. Число видов невелико. Заметного практического жначения для человека гребневики не имеют.
Раздел билатеральные (
BILATERIA)
Животные, относящиеся к разделу билатеральных, отличаются двусторонней симметрией тела, при которой через него можно провести только одну плоскость симметрии.
Подраздел первичноротые (
PROTOSTOMIA)
Тип плоские черви (
PLATHELMINTHES)
Плоские черви - свободноживущие или паразитические формы, передвигающиеся при помощи ресничек или кожно-мускульного мешка. Пространство между внутренними органами заполнено паренхимой – рыхлой тканью мезодермального происхождения. Кишечник состоит из двух отдклов: эктодермальной передней кишки и анального отверстия нет. Кровеносная и дыхательная системы отсутствуют. Впервые появляется дыхательный аппарат протонефридиального типа и мозговых ганглий нервной системы. Половая система гермафродитна. Плоские черви насчитывают свыше 15 тыс. видов и 4 классов (табл. 13). Многие имеют важное практическое значение.
КЛАСС ТУРБЕЛЛЯРИИ, ИЛИ РЕСНИЧНЫЕ ЧЕРВИ (
TURBELLARIA
)
Ресничные черви – свободноживущие морские или пресноводные, редко наземные (в тропических лесах), хищные или паразитические формы (рис. 24). Под кожным покровом из ресничного или жгутикового эпителия с кожными железами расположены слои гладких мышц, образующих вместе с кожей кожно-мускульный мешок. Под ним находится паренхима, заполняющая пространство между внутренними органами. Кишечник у наиболее примитвных форм отсутсвует, и пища поступает через рот, распределяется в паренхиме, где и переваривается свободными фагоцитами. У высших форм имеется кишка различной формы — прямая или ветвящаяся. Выделительными органами являются протонефридии, первоначально выполняющие функцию осморегуляции.
Половой аппарат впервые возник в пределах этого класса и очень разнообразен. Турбеллярии, как правило, гермафродиты. У них имеются гонады и образуются половые протоки. Оплодотворение внутреннее.
Нервная система в примитивных случаях в виде рассеянного сплетения (как у кишечнополостных). У более высокоорганизованных форм — так называемый ортогон в виде отходящих от мозгового ганглия продольных стволов, соединенных поперечными перемычками.
Размножение большей частью половое, редко путем повторного поперечного деления, основанного на способности к регенерации. У морских турбеллярии развитие с метаморфозом и плавающей личинкой яйцевидной формы.
При классификации учитывается характер кожных покровов, строение кишечника и образ жизни.
Таблица 13.
Сравнительная характеристика классов плоских червей
Классы
|
Образ жизни
|
Кожно-мускуль-ный мешок
|
Кишечник
|
Органы чувств
|
Развитие
|
Основной хозяин
|
Промежуточный
хозяин
|
Turbellaria
|
свободножи-вущие (редко паразиты)
|
Ресничный эпителий, кольцевые, продольные, диагональные мышцы |
пищеварительная паренхима, трехветвистый, многоветвистый, прямокишечный |
глазки, статоцист, обонятельные ямки
|
прямое
|
—
|
—
|
Monogenea
|
эктопаразиты
|
тегумент, кольцевые, продольные
мышцы
|
тоже
|
глазки
|
с метаморфозом без смены хозяев, редко гетерогония |
рыбы, амфибии, рептилии
|
—
|
Trematoda
|
эндопаразиты
|
тегумент, кольцевые, продольные, диагональные мышцы |
двуветвистый
|
отсутствуют (глазки только у личинок)
|
с метаморфозом и сменой хозяев
|
позвоночные
|
мальки рыб, беспозвоноч
ные
|
Cestoda
|
тоже
|
тоже
|
нет
|
осязательные и
хеморецептор-
ные клетки
|
тоже
|
тоже
|
беспозвоночные и позвоночные |
Класс моногенеи, или моногенетические
сосальщики (
MONOGENEA)
Моногенеи — наружные паразиты рыб, реже паразитируют во внутренних органах амфибий и рептилий. Число видов около 2,5 тыс.
Близки к турбелляриям, но изменены паразитизмом (рис. 25). На заднем конце тела расположен особый прикрепительный диск с крючьями, присосками или двустворчатыми клапанами, между которыми защемляются участки тканей животного-хозяина. У личинок на этом же месте находится участок с эмбриональными крючьями — церкомер. Могут быть и ротовые присоски. Кожные покровы представлены тегументом — плотной оболочкой, образованной сильно видоизмененным эпителием, лишенным ресничек. Кишечник мешковидный или двуветвистый. Нервная система — ортогон.
Жизненный цикл моногеней проходит без смены хозяев и без чередования поколений. Развитие с метаморфозом. Цикл начинается с полового размножения. Из яйца выходит личинка, которая имеет кишку, глаза и плавает при помощи ресничек. Она активно ищет хозяина, прикрепляется к нему, теряет реснички и постепенно превращается во взрослого червя.
Класс трематоды,
или сосальщики (
TREMATODA)
Сосальщики — внутренние паразиты позвоночных и беспозвоночных. Организация их похожа на таковую у турбеллярии. Приспособлениями к паразитизму являются следующие черты строения. У сосальщиков имеются органы прикрепления — присоски (ротовая и брюшная), церкомера с крючьями нет, покровы тела — тегумент. Кишечник часто разветвленный. Органы чувств развиты крайне слабо.
Оплодотворение внутреннее. Жизненный цикл сложный, со сменой нескольких партеногенетических поколений и одного обычного полового. Отмечается смена хозяев, среди которых обязательно находится моллюск и всегда есть стадии во внешней среде.
Среди сосальщиков много опасных паразитов позвоночных животных и человека (табл. 14).
Таблица 14.
Трематоды — паразиты человека и животных
Виды
|
Основной
хозяин
|
Заболевание и распростране
ние
|
Поражаемые органы
|
Промежуточный хозяин
|
Пути заражения основного хозяина
|
Печеночный сосальщик Fasciola hepatica
|
корова, редко человек
|
фасциолез; повсюду
|
печень
|
Пресноводный моллюск - малый прудовик |
проглатывание адолескариев при питье из водоемов |
Ланцетовидный
сосальщик
Dicrocoelium
dendriticum
|
овцы
|
дикроцелиоз;
повсюду
|
То же |
наземные
моллюски,
муравьи
|
Поедание вместе с травой муравьев с метацер-кариями |
Кошачья двуустка
Opistorchisfelineus
|
лиса, собака, человек |
Описторхоз,
повсюду
|
То же
|
пресноводные моллюски, рыбы |
Поедание рыбы с
метацеркариями
|
Кровяная двуустка Schistosomahaematobium |
человек
|
шистосоматоз; Юго-Восточная Азия, Африка, Южная Америка |
крупные венозные сосуды брюшной полости |
пресноводные моллюски тропических регионов |
внедрение церкариев в кожу во время купания |
ЛегочнаядвуусткаParagonimus nestermani |
То же |
парагонимоз; Япония, Корея |
легкие |
пресноводные моллюски, раки, крабы |
поедание раков с
метацеркариями
|
Рассмотрим в качестве примера образ жизни и развитие печеночной двуустки (рис. 26). Взрослый червь живет в печени и желчных протоках рогатого скота (очень редко у человека). Яйца, отложенные там же, должны попасть в воду, где из них выходит плавающая с помощью ресничек личинка — мирацидий. В его паренхиме находятся зародыши следующих поколений паразита. Мирацидий внедряется в другого хозяина (моллюска) и превращается в спороцисту, которая питается, всасывая пищу через свои покровы. В полости паренхимы спороцисты развивается следующее поколение.
Партеногенетические потомки спороцисты - редии - уже имеют рот глотку и кишку. В их полости тоже партеногенетически образуются церкарии, покидающие редию и выходящие из моллюска в воду. Через некоторое время они оседают на прибрежных травах, покрываются защитной оболочкой (инцистируются) и некоторое время сохраняют жизнеспособность. Скот вместе с травой заглатывает инцистированных церкариев, которых называют адолескарии, или метацеркарии.
Большое значение в медицине имеет кошачья двуустка, заражение которой происходит при поедании плохо прожаренной рыбы, где находятся метацеркарии. Необходимо отметить также кровянуто двуустку, живущую в крупных венах человека. Церкарии последней активно внедряются в кожу человека при купании.
Рис. 26. Стадии развития фасциолы печеночной (Fasciolahepatica):
1 — мирацидий: 1 —
кишечник; 2 —
протонефридий; 3 —
выводной канал про-тонефридия; 4 —
зародышевые клетки; II—
Ш —
спороцисты, в которых развиваются редии; IV—
редия, в которой повторно развиваются редии; V—
редия, в которой развиваются церкарии; VI —
церкарий: 1 —
передняя, или ротовая, присоска; 2 —
брюшная присоска; 3 —
кишечник; 4 —
железы; 5 — хвост; VII —
адолескарий: 1, 2, 3 —
см. VI; 4 —
выделительная система
Класс ленточные черви
(CESTODA)
Представители класса - исключительно эндопаразитические плоские черви, на организацию которых паразитизм наложил наибольший отпечаток. Во взрослом состоянии живут в кишечникесвоих хозяев, молодые стадии - в полости тела и в органах как беспозвоночных, так и позвоночных (табл. 15).
Тело лентовидное, поделенное на членики (проглоттиды), редко нерасчлененное. Передний конец образует головку (сколекс) сприкрепительными органами в виде присасывательных ямочек и щелей (ботрий), присосок и крючьев. Кишечник отсутствует, и переваренная хозяином пища всасывается через микроворсинки тегумента, поступая затем в паренхиму червя. Нервная система-ортогон. Органы чувств развиты слабо. Гермафродитная половая система способна продуцировать огромное количество яиц. Оплодотворение внутреннее.
В жизненном цикле примитивных цестод есть личинки с ресничным эпителием и крючьями на оральном конце. Личинки на ходятся в воде, и для продолжения цикла их должен промежуточный хозяин, например рачок. В нем такая личинка (корацидий) сбрасывает реснички, превращается в шестикрючного зародыша-онкосферу), а затем в следующую личиночную стадию - червеобразный процеркоид с церкомером на заднем конце тела.
Когда рачок съедается вторым промежуточным хозяином - рыбой - процеркоид теряет церкомер, превращаясь в плероцеркоида. Последний уже имеет сколекс и является готовым, хотя и нерасчлененньш и неполовозрелым, червем. Завершение цикла (пост и созревание) проходит в окончательном хозяине - позвоночном, съевшем рыбу. Таков цикл развития у широкого лентеца.
У других цестод, например у свиного солитера (Taeniasolium) (рис. 27), цикл развития протекает на суше, личинки-корацидия нет, хозяев и стадий меньше, а вместо плероцеркоида развивается специализированная личинка — финна, находящаяся обычно в мышечной ткани промежуточного хозяина.
Рис. 27. Свиной солитер (Taeniasolium) — внизу. Вверху справа
головы свиного (слева) и бычьего (справа) солитеров
Регулярное употребление в пищу плохо обработанного (недоваренного) свиного мяса приводит к заражению человека, в кишечнике которого финна превращается в молодого солитера. На личиночной стадии некоторых цестод (например, эхинококка) происходит бесполое размножение путем выпочковывания ско-лексов, каждый из которых дает новую особь.
К числу цестод, имеющих наибольшее значение в медицине, относятся свиной и бычий солитеры, широкий лентец, эхинококк.
Тип круглые червм (
NEMATHELMINTHES)
Тип круглых червей относится к так называемым первичнопо-лостным червям, у которых возникает схизоцель — полость тела, образующаяся в паренхиме за счет распада части ткани (сравнительную характеристику разных типов первичнополостных червей см. в табл. 16). Собственной эпителиальной выстилки схизоцель не имеет. Кроме того, появляется задняя кишка с анальным отверстием. Тело не сегментировано. Представители большей частью раздельнополы. Круглые черви живут в воде и на суше. В типе 2 класса: брюхоресничные (Gastrotricha) и нематоды, или собственно круглые черви (Nematoda). Здесь рассматривается только последний класс.
Класс собственно круглые черви,
или нематоды (
NEMATODA)
Нематоды — самый крупный класс среди червей. Распространены всесветно. Размеры от миллиметра до метра и более. Тело в поперечном сечении круглое, в конце суженное (рис. 28). Кожный покров состоит из кутикулы и гиподермы, имеющей клеточное строение или являющейся синцитием — продуктом слияния эпителиальных клеток. Вместе с гиподермой и продольными мышцами кутикула образует кожно-мускульный мешок. Кольцевой мускулатуры нет. Ресничные образования отсутствуют.
Кишечник нематод — в виде прямой трубки, заканчивающейся анальным отверстием. Редко (у нитчаток-филярий) кишечник замкнут на конце слепо. Выделительные органы — протонефридии или, чаще, кожные железы с выводными каналами. Нервная система — ортогон. Органы чувств развиты слабо и представлены осязательными бугорками или щетинками, обонятельными щелями (амфидами), а у морских нематод есть и светочувствительные органы типа глазного пятна или бокала.
Нематоды раздельнополы. Гонады трубчатого типа. Сперматозоиды самцов без жгутика на конце. Яйцекладущие или живородящие формы. Развиваются обычно без чередования поколений. Дробление яйца полное, детерминированное. Личинки похожи на взрослых, а их рост сопровождается несколькими линьками, при которых происходит смена кутикулы.
Таблица 16.
Сравнительная характеристика четырех типов первичнополостных червей
Типы, классы |
Особенности организации |
Покровы |
Мышцы |
Полость
тела
|
Ортогон |
Органы чувств |
Выделительная система |
Развитие |
Образ жизни |
Тип Круглые черви (Nemathelminthes) |
Класс Брюхорес-ничные Gastrotricha |
ресничный эпителий и кутикула |
пучки продольных мышц (гладкие) |
схизоцель с паренхимой |
2 боковых ствола |
хеморецеп-торы осязания |
2 прото-нефридия |
прямое |
свободно-живущие |
Класс Нематоды Nematoda |
гиподерма и кутикула |
продольные (гладкие) |
тоже |
спинной и брюшной ствол |
хеморецеп-торы |
шейные железы |
тоже |
свободно-живущие и паразиты |
Тип Коловратки Rotatoria |
гиподерма с псевдокутикулой + ресничный аппарат |
пучки продольных и кольцевых мышц (поперечнополосатые) |
схизоцель |
2 брюшных ствола |
глаза, щупальца |
2 прото-нефридия |
прямое (гетерогония) |
свободно-живущие |
Класс Киноринхи Kinorhyncha |
гиподерма и кутикула |
пучки продольных мышц (поперечно-полосатые) |
схизоцель |
1 брюшной ствол |
глаза, осязательные волоски |
2 прото-нефридия |
с метаморфозом |
свободно-живущие |
Класс Приапулиды Priapulida |
тоже |
кольцевые и продольные (гладкие) |
«вторичная» полость |
тоже |
— |
— |
тоже |
тоже |
Класс Волосатики Nematomor-pha (рис. 24) |
тоже |
продольные (гладкие) |
схизоцель с паренхимой |
тоже |
— |
— |
с метаморфозом (со сменой хозяев) |
полупаразиты |
Тип Скребни Acanthoce-phala |
содержание ..
453
454
455 ..
|
|