Кишечная гастральная полость у кишечнополостных

К Кишечнополостные являются одним из типов животных, которых известно на сегодняшний день около 11 тысяч видов. Кишечнополостные образуют из своего коллектива 3 класса, каждые из которых имеют свои отличительные особенности.

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.

Стрекательные клетки постоянно обновляются за счет промежуточных клеток. Они содержат капсулу с ядовитой жидкостью, внутри капсулы находится стрекательная нить, на поверхности -чувствительный волосок. Стрекательные клетки отличаются строением стрекательной нити и выполняемой функцией: пробивание покровов, опутывание жертвы, удерживание добычи. Наличие стрекательных нитей у всех кишечнополостных определило другое название типа – Стрекающие.

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.

Значение кишечнополостных:

1. кишечнополостные – компонент пищевой сети мирового океана, они активно участвуют в очищении морской воды;
2. коралловые полипы являются основой для формирования уникальных биогеоценозов коралловых рифов, в их «зарослях» поселяются иглокожие, моллюски, черви, рыбы;
3. скелет кораллов образует месторождения извести (строительный материал), их используют для изготовления украшений (красный благородный коралл), рифы затрудняют прохождение судов, образуют атоллы (острова);
4. медузы объект промысла как пищевой продукт («хрустальное мясо» медузы корнерот)‚ некоторые из них – ядовитые животные (крестовичок, физалия, цианея и др.).

Пресноводный полип гидра

Размножение гидры: А — гидра с мужскими гонадами; Б — гидра с женскими гонадами; В — почкующаяся 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

Гидроидные полипы (обелия). Характерно чередование бесполого и полового поколений. Бесполое поколение (полипы) образует коленки в виде дерева или кустика, прикрепленные к подводным предметам. На ветках колоний нахоцятся отдельные особи (гидранты), они образуются почкованием‚ но не отделяются от общего ствола и ветвей. Пищеварительные полости гидрантов объединяются в общий канал, проходящий через весь ствол и ветви колонии. Все особи колонии покрыты защитной оболочкой ( в виде колпачков), которая образуется эктодермой.

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).