Гастральная и кишечная полость

Вернуться к теме “Кишечнополостные”

Тип Кишечнополостные

Основные ароморфозы:

клеточная дифференцировка; образование тка­ней; формирование двух зародышевых листков; появление нервной систе­мы, органов чувств; появление полостного пищеварения.

Известно около 9 тыс. видов. Кишечнополостные — низшие многокле­точные животные, у которых отсутствуют настоящие органы и ткани. Свободноживущие, среди которых главным образом морские животные, реже — пресноводные. К ним относятся ведущие малоподвижный, прикреп­ленный образ жизни (бентосные) — одиночные и колониальные полипы, а также плавающий (планктонные) — медузы.

Характерные признаки:

1. Многоклеточные, двухслойные животные, тело состоит из двух сло­ев клеток: наружного — эктодермы, внутреннего — энтодермы — и прослойки студенистой неклеточной мезоглии. Внутри имеется кишечная (гастральная) полость, открывающаяся наружу ротовым отверстием, которое окружено щупальцами.
2. Радиальная (лучевая) симметрия тела.
3. Наличие стрекательных клеток (органы защиты и нападения).
4. Первичноротые. Имеется ротовое отверстие (единственное) для за­глатывания пищи и выведения непереваренных остатков. Пищева­рение двойное (полостное и внутриклеточное).
5. Нервная система диффузного типа, состоит из нервных клеток в эк­тодерме, которые соединяются длинными отростками, образуя сеть (рассеянное нервное сплетение).
6. Дыхание и выделение продуктов обмена происходит через всю по­верхность тела.
7. Размножение бесполое (почкование, стробиляция) и половое (копу­ляция). У некоторых в жизненном цикле наблюдается чередование полового и бесполого поколений.
8. Развитие с метаморфозом (личинка — планула), реже – прямое.

Тип кишечнополостные включает: класс Гидроидные, класс Сцифоид­ные, класс Коралловые полипы.

Класс Гидроидные

Класс Гидроидные — в основном морские, реже — пресноводные гидро­иды. Известно около 4 тыс. видов. Пресноводная гидра — одиночный по­лип, прикрепленный подошвой к субстрату. Тело цилиндрической фор­мы, размером до 1 см. На верхнем конце тела расположен рот, окружен­ный щупальцами (5—12). Обитает в прудах, озерах, реках. Ведет малоподвижный образ жизни. Передвигается за счет сокращения тела и щупалец — «кувыркаясь». Хищник, питается мелкими беспозвоночны­ми животными (дафниями, циклопами) и мальками рыб.

Строение гидры:

Наружный слой (эктодерма).

Клетки дифференцированы: эпителиально-мускульные — покровные клетки, имеющие сократи­тельные отростки, располагающиеся вдоль тела, при сокращении которых тело полипа и его щупальца укорачиваются и утолщаются, а при расслаблении вытягиваются; интерстициальные (промежуточные) клетки — мелкие, недиффе­ренцированные, располагающиеся группами между эпителиально­-мускульными клетками. Содержат крупные ядра и мало цитоплаз­мы, образуют другие клетки эктодермы и обеспечивают процесс ре­генерации; стрекательные клетки — разбросаны по всей поверхности тела и об­разуют скопления на щупальцах (стрекательные «батареи»), кото­рые выполняют функции нападения и защиты. Содержат стрека­тельную капсулу с ядовитой жидкостью, внутри которой находится свернутая спирально стрекательная нить. Клетка имеет осязатель­ный (чувствительный) волосок. При раздражении этого волоска стрекательная нить с силой выпрямляется и проникает в жертву. Стекающий по каналу нити яд парализует мелких животных. После «выстреливания» стрекательные клетки отмирают, а новые образуют­ся из промежуточных клеток.

Нервные клетки — звездчатой формы, располагаются под эпители­ально-мускульными клетками, соединяясь друг с другом тонкими отростками, образуют нервное сплетение. Такая нервная система на­зывается диффузной и является самой примитивной среди много­клеточных животных. В ответ на раздражение, наносимое полипу, например иглой, тело его сокращается.

Внутренний слой (энтодерма).

Клетки дифференцированы: эпителиально-мускульные — имеют мускульные отростки, располагаю­щиеся поперек, при сокращении кото­рых тело удлиняется и сужается. Спо­собны к фагоцитозу, образуя псевдо­подии, захватывая пищевые частицы и переваривая их в цитоплазме (внут­риклеточное пищеварение). Имеют жгутики (1—3), с помощью которых происходит перемешивание содержи­мого пищеварительной полости. Та­ким образом, эти клетки выполняют покровную, сократительную и пище­варительную функции; железистые клетки — вырабатывают и выделяют пищеварительные фермен­ты в гастральную полость, где происхо­дит внутриполостное пищеварение. Образовавшиеся питательные вещест­ва усваиваются, непереваренные остат­ки пищи выбрасываются через рот.

Размножение: бесполое (летом) — происходит почкованием. На теле об­разуются почки — выпячивание двухслойной стенки. Почка растет, и до­черний организм существует за счет материнского. Затем на почке появ­ляется рот, окруженный щупальцами, и подошва. Почка отрывается от материнского организма, падает на дно и переходит к самостоятельной жизни.

Половое – копуляция наблюдается осенью, с понижением темпе­ратуры, осеменение перекрестное. Гидра обыкновенная – гермафродит.

В эктодерме формируются гонады, в которых развиваются гаметы. Муж­ские клетки образуются в небольших бугорках на верхней части тела гид­ры, а крупная яйцеклетка располагается в выпуклости у основания. Спер­матозоиды через разрыв ткани выходят в воду и проникают в яйцеклетку другой особи. Зигота покрывается плотной оболочкой и оседает на дно во­доема (материнский организм погибает). Весной начинается рост и разви­тие молодой гидры.

Класс Сцифоидные, или Сцифомедузы

Медузы обитают в морях. Тело напоминает по форме зонт и состоит в основном из студенистой мезоглеи, покрытой снаружи 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. Каналы соединяются между собой кольцевым каналом. В результате образуется гастральная система.

Нервная система медуз сложнее, чем у гидр. 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, появляются чувствительные и пигментные клетки, соответствующие сетчатке глаза высших животных.

В жизненном цикле медуз закономерно чередуются половое и бесполое поколения. Они раздельнополы. Половые железы расположены в энтодерме под радиальными каналами или на ротовом стебельке. Половые продукты выходят через рот в море. Из зиготы развивается свободноживущая личинка – планула. Планула весной превращается в маленького полипа. Полипы образуют группы, похожие на колонии. Постепенно они расходятся и превращаются во взрослых медуз.

Класс Коралловые полипы

Класс Коралловые полипы — морские колониальные, реже одиноч­ные полипы, развивающиеся без смены поколений. Известно около 6 тыс. видов. Наиболее широко распространены одиночные кораллы (ак­тинии) и колониальные (красный, черный).

Все колониальные коралловые полипы обладают скелетом, состоящим в большинстве случаев из углекислого кальция, реже — из рогоподобного вещества. Колониальные коралловые полипы, имеющие известковый скелет, образуют коралловые рифы и коралловые острова. У одиночных коралловых полипов жесткий скелет отсутствует.

Колониальные коралловые полипы питаются мелкими планктонными животными, улавливая их щупальцами со стрекательными клетками. Кроме того, в теле многих колониальных кораллов поселяются водоросли, от которых полипы получают питательные вещества. Актинии — хищники: они охотятся на крупную добычу — ракообразных и рыб.

Сложная кишечная полость. Эктодермальная глотка ведет в гастральную полость, которая разделена радиальными перегородками — септами (боковые складки энтодермы). Они прирастают к глотке, а ниже глотки не смыкаются, образуя желудок. Наличие септ увеличивает пищеварительную поверхность.

Нервная система образует густое сплетение на ротовом диске. Раздель­нополые. Гонады формируются в энтодерме. Размножение бесполое (у ко­лониальных — почкование, у одиночных — деление) и половое. Оплодо­творение — в гастральной полости женской особи.

Развитие с метаморфозом (личинка — планула), чередования поколе­ний нет.

Коралловые полипы, или кораллы, создают особый подводный ландшафт, образуя огромные коралловые рифы, которые иногда тянутся вдоль берегов (за это их называют барьерными рифами) на расстояния, превышающие тысячу километров, например Большой Барьерный риф у берегов Австралии.

Кораллы образуют и коралловые острова, которые называются атоллами. Атолл представляет собой невысокий остров кольцевидной или подковообразной формы, внутри которого находится мелководный водоем — лагуна. Атолл возникает в том случае, если остров или кратер потухшего вулкана, окруженный барьерными рифами, постепенно уходит в глубину моря при опускании морского дна. Кораллы, окружающие остров со всех сторон, постоянно надстраивают барьерный риф, так как у поверхности моря они лучше обеспечены пищей. Когда остров опустится, на его месте останется мелководная лагуна, а на барьерный риф прибой нанесет песок, и таким образом возникнет атолл.

Значение кишечнополостных:

звено в цепях питания морских биоце­нозов; поглощение взвешенной органики и очищение морской воды; ко­ралловые полипы участвуют в круговороте Са2+ в биосфере и образовании осадочных пород, рифов, барьеров, окружающих острова, а также атоллов (коралловые острова в форме кольца с лагуной посередине); употребление в пищу (Китай, Япония), изготовление предметов искусства (кораллы), использование в качестве строительных материалов (известь), в медицине для получения биологически активных веществ.

Кишечнополостные – одна из древнейших групп многоклеточных организмов, просто организованных, обладающих лучевой (радиальной) симметрией
и двуслойностью. Кишечнополостные – в большинстве обитатели морей и океанов, часть встречается в пресных водах. Произошли от колониальных форм
простейших – жгутиконосцев.

Чтобы хорошо понимать зоологию, следует, прежде всего, знать ароморфозы. С них мы и будем начинать изучение каждого нового раздела. Определений
слова “ароморфоз” множество, приведу два. Ароморфоз – прогрессивное эволюционное изменение строения, в результате которого усложняется организация
организмов.

Ароморфоз
(от греч. αἴρω – «поднимаю» и μορφή – «форма») – морфофизиологическое преобразование, приводящее к общему повышению уровня организации
организмов и дающее им возможность освоить новые среды обитания или расширить их использование.

Ароморфозы кишечнополостных

• Многоклеточность

У простейших одна клетка представляла весь организм целиком, имела сложное строение. Начиная с кишечнополостных организмы представлены совокупностью клеток –
многоклеточность, клетки отличаются по строению и функции.

• Двуслойное строение

Стенка тела состоит из двух слоев: эктодермы (наружного слоя, от греч. ektós — вне, снаружи) и энтодерма (внутреннего слоя, от гр. entos внутри).
Между эктодермой и энтодермой находится мезоглея – студенистое вещество.



• Лучевая (радиальная) симметрия

Радиальная симметрия – форма симметрии, при которой тело при вращении совпадает само с собой. Через центр такого организма можно провести несколько или
много плоскостей симметрии. Такая форма симметрии характерна для животных, ведущий малоподвижный образ жизни.

В типе кишечнополостные нас более всего интересует подтип стрекающие, в составе которого имеются три класса, о которых мы будем говорить подробно:
гидроидные, сцифоидные, коралловые полипы.



• Дифференцировка клеток

Специализация клеток закономерное явление в многоклеточном организме, клетки отличаются по строению и выполняемой функции.
В эктодерме и энтодерме представлены разные типы клеток. Эктодерма состоит из:

• Эпителиально-мускульные – благодаря их сокращениям организм передвигается (гидра совершает кувырок)



• Промежуточные (интерстициальные)

Промежуточные – мультипотентные стволовые клетки, которые могут дифференцироваться в другие типы клеток организма. Благодаря им
кишечнополостные имеют высокую способность к регенерации.

• Стрекательные (книдоциты)

Выполняют функции защиты от врагов и нападения на добычу. Характерный признак – наличие книдоцита, сложноустроенного органа, состоящего из
колбовидной капсулы, и нитевидной структуры – стрекательной нити. При соприкосновении с книдоцилем (“спусковым выростом”) – направленной наружу
части книдоцита – книдоцит “выстреливает”. Шипы, расположенные в основании стрекательной нити, прокалывают цель, а стрекательная нить выворачивается
наружу из стрекательной капсулы, пронзая тело жертвы.

При ударе стрекательной нити об организм-мишень, внутрь ткани впрыскиваются нейротоксины и добыча оказывается парализованной. После этого
кишечнополостные легко овладевают добычей, и, перемещая ее в гастральную полость, переваривают.



• Половые – участвуют в размножении
• Нервные

Нервные клетки, соединяясь друг с другом, объединяются в нервную систему. Благодаря наличию этих клеток, у гидры имеются рефлексы.
Рефлекс – ответная реакция организма на
раздражение, осуществляемая при помощи нервной системы. Так, если гидру уколоть иглой, то ее тело сжимается.

Внутренний слой гидры – энтодерма, также содержит определенные типы клеток:

• Эпителиально-мускульные – это те же эпителиально-мускульные клетки по функции и строению, только расположены они во внутреннем слое и способны к фагоцитозу.
• Пищеварительные – имеют жгутики, обеспечивают внутриклеточное пищеварение путем фагоцитоза.
• Железистые клетки – выделяют ферменты в гастральную (кишечную) полость, благодаря чему осуществляется полостное пищеварение.

Дифференцировка клеток, их специализация способствовала появлению тканей у кишечнополостных, обособлению наружного и внутреннего слоев.

Посмотрите на схему (ниже) строения стенки тела гидры. Попробуйте сами дать определения и назвать функцию каждого из указанных элементов.



• Нервная система

Именно у кишечнополостных мы впервые отметим появление нервной системы. Она диффузного (сетчатого) типа, то есть нервные клетки распределены в эктодерме равномерно, нигде мы не найдем скопления нервных клеток (нервных узлов, нервных стволов).



• Полостное пищеварение

У простейших был только один вариант пищеварения – внутриклеточное. У кишечнополостных возникает полостное пищеварение, при котором
ферменты выделяются железистыми клетками энтодермы в кишечную (гастральную) полость. Таким образом, расщепление пищи начинается еще до того, как она
попадет в клетку.

Заметьте, само название типа “Кишечнополостные” напоминает вам об этом ароморфозе.

Отмечу, что полостное пищеварение никак не исключает внутриклеточное: после полостного пищеварения мелкие пищевые частицы захватываются
пищеварительными клетками – начинается внутриклеточный этап пищеварения.

Размножение кишечнополостных

Осуществляется как бесполым, так и половым путем. Бесполое может осуществляться путем фрагментации и почкования, в результате которого образуются колонии.
Половое – с помощью билатерально-симметричной (двусторонняя симметрия) личинки – планулы.

У некоторых кишечнополостных имеются жизненные циклы со сменой форм: полипа (сидячая) и медузы (плавающая).

Приглашаю вас в увлекательное путешествие на глубины океана, в мир обожаемых нами кишечнополостных! В следующих темах мы подробнее поговорим о
представителях кишечнополостных и получим несравненное удовольствие.