Тип Кишечнополостные
Свыше 10 тыс. видов. Все являются водными животными, большинство обитает
в морях и океанах. Ведут сидячий или плавающий образ жизни. Существуют в двух жизненных формах: полип и медуза.
Строение и общие черты организации
Характерна лучевая симметрия тела (4-, 6- и 8-лучевая). Биологическое значение такой симметрии заключается в том, что организм имеет сходные пространственные возможности в захвате пищи и обороне от врагов. В процессе онтогенеза у них закладываются два зародышевых листка — экто- и энтодерма, т. е. это двуслойные животные. Эктодерма образует покровы тела, энтодерма выстилает кишечную полость; между ними находится неклеточное образование — мезоглея, которая может достигать сильного развития (например, у медуз).
Выделяют следующие типы клеток тела кишечнополостных.
- Клетки эктодермы.
- Эпителиально-мускульные (кожно-мускульные) составляют основную массу эктодермы. Они имеют цилиндрическую форму, содержат одно мускульное волоконце, расположенное параллельно продольной оси тела. Эти клетки участвуют в движении и образуют покровы тела.
- Интерстициальные (промежуточные) находятся между эпителиально-мускульными; не дифференцированы; из них могут формироваться любые клетки эктодермы (преимущественно стрекательные).
- Нервные— клетки звездчатой формы, располагаются под эпителиально-мускульными; контактируют отростками и формируют диффузную нервную систему. У кишечнополостных возникают примитивные рефлексы. У полипов наблюдается сгущение нервных клеток на подошве и около рта. У медуз имеются скопления нервных клеток по краю зонтика, которые иннервируют парус, щупальца и органы чувств, а у сцифомедуз появляются ганглии.
- Стрекательные в основном расположены на щупальцах, где образуют скопления. Они обычно грушевидной формы; внутри располагается стрекательная капсула с закрученной стрекательной нитью, в основании которой находятся стилеты. Полость капсулы заполнена едкой жидкостью, которая может переходить в нить. На внешней поверхности клетки имеется чувствительный волосок (книдоциль). Прикосновение к нему вызывает мгновенное выстреливание стрекательной нити, стилеты вонзаются в добычу или врага и раздвигают рану, в которую и попадает стрекательная нить. После выстреливания стрекательные клетки погибают.
- Половые участвуют в размножении. В эктодерме половые клетки образуются у представителей класса Гидроидные.
- Клетки энтодермы.
- Эпителиально-мускульные выполняют три функции: образуют покров, участвуют в движении и внутриклеточном пищеварении. Они имеют 2 жгутика
и могут образовывать ложноножки для захвата пищевых частиц путем фагоцитоза, которые потом перевариваются в их цитоплазме. - Железистые выделяют пищеварительные ферменты в кишечную полость.
- Нервные.
- Половые – характерны для животных из класса Сцифоидные.
В кишечной полости происходит внутриполостное пищеварение; при этом
у Кишечнополостных сохранилось внутриклеточное пищеварение. Удаление непереваренных остатков пищи происходит через ротовое отверстие. Дыхание происходит через всю поверхность тела.
Для этих животных характерно половое и бесполое (почкование) размножение.
У большинства в жизненном цикле происходит чередование поколений: полипа и медузы. Развитие у большинства видов идет с личинкой (планулой).
Систематика типа
Класс Гидроидные
Характеристика класса дается на примере гидры.
Это одиночный полип размером 5—7 мм, обитающий в пресных водоемах. На одном конце тела находится ротовое отверстие, окруженное 5—12 щупальцами; на другом — подошва, с помощью которой гидра прикрепляется к субстрату (рис. 2.7). Между экто- и энтодермой расположен тонкий слой мезоглеи. Клетки тела дифференцированы на ряд типов, рассмотренных ранее (см. общую характеристику). В отличие от других полипов, гидра способна к передвижению: наклоняясь и цепляясь щупальцами за субстрат, гидра отрывает подошву и переносит ее на новое место.
Гидра — хищник, захватывающая мелкую добычу (мелкие ракообразные, личинки водных беспозвоночных) и убивающая ее с помощью стрекательных клеток. Газообмен осуществляется через всю поверхность тела. Гидра способна воспринимать раздражения и реагировать на них. У нее очень высокие регенерационные способности — новое животное может возникнуть из 1/200 тела особи.
Рис. 2.7. Схема строения гидры
Размножение осуществляется бесполым и половым путем. Бесполое размножение происходит летом путем почкования: на теле материнской особи возникают бугорки (почки), из которых развиваются новые гидры. Отделившись от материнской особи, молодая гидра приступает к самостоятельному существованию. Половое размножение начинается в неблагоприятных условиях (осенью). При этом в эктодерме образуются мужские (в верхней части тела) и женские (в нижней части тела) гаметы, т. е. гидра — гермафродит. Оплодотворение обычно перекрестное: сперматозоиды одной гидры проникают к яйцеклетке другой. Затем возникает зигота,
которая начинает дробиться. В дальнейшем она покрывается оболочкой и в таком состоянии зимует (взрослые гидры осенью погибают). Весной из нее развивается новая гидра.
Гидра существует только в форме полипа, стадия медузы у гидры отсутствует.
Морские гидроидные — это одиночные или колониальные полипы, в цикле развития которых присутствует стадия медузы. От полипов отпочковываются медузы,
в которых созревают гаметы, выделяющиеся во внешнюю среду. После оплодотворения развивается зигота, а из нее — свободноплавающая личинка. Через некоторое время она оседает на дно и превращается в полипа.
Представители:
- португальский кораблик (физалия), который обитает в теплых морях; это представитель колониальных гидроидных. В колонии имеется ствол, на котором расположены отдельные особи. Их кишечные полости объединены в общую систему. Каждая особь в колонии выполняет свои функции. Этот вид опасен для человека;
- медуза-крестовичок, обитает в Японском море, очень ядовита.
Класс Сцифоидные
Это только морские обитатели, большая часть цикла которых проходит в фазе медузы. Сцифомедузы значительно крупнее гидромедуз. Медуза имеет форму зонтика или колокола (рис. 2.8). По краям зонтика свешиваются щупальца, содержащие стрекательные клетки. На вогнутой стороне тела находится рот (иногда он расположен на ротовом стебельке).
Рис. 2.8. Схема строения медузы
Кишечная полость медуз устроена довольно сложно. Пища изо рта попадает в глотку, затем в желудок, расположенный в центре тела под куполом. От желудка отходят неветвящиеся и ветвящиеся каналы, впадающие в кольцевой канал, опоясывающий край зонтика. Пища переваривается в желудке и по каналам транспортируется в разные части тела. Непереваренные остатки удаляются через рот.
У сцифомедуз сильно развита мезоглея. Передвигаются они путем сокращения стенок зонтика (реактивный принцип движения). В связи с подвижным образом жизни медуз у них происходит усложнение нервной системы и органов чувств. Их органы чувств образуют особые комплексы — ропалии (это видоизмененные укороченные щупальца). Внутри такого щупальца находится статоцист (орган равновесия), по бокам — пузыревидные глазки. Глаза медуз имеют роговицу и хрусталик, но выполняют лишь светочувствительную функцию. Также на ропалиях расположены обонятельные ямки (органы обоняния).
Размножение медуз. Медузы — раздельнополые животные. Образование половых клеток происходит в энтодерме, после чего они выделятся в воду, где и происходит оплодотворение. Из оплодотворенного яйца развивается личинка (планула), которая какое-то время плавает, затем оседает на дно, и из нее развивается полип (сцифистома). У полипа появляются поперечные перетяжки, и от него отпочковываются молодые медузы (эфиры). Процесс поперечного деления называется стробиляцией. Также при почковании могут возникать новые полипы.
Представители:
- аурелия (морское блюдце), обитает в Баренцевом, Белом и Черном морях, а также в Тихом и Атлантическом океанах у берегов Европы и Азии. Имеет уплощенную форму с совершенно прозрачным телом, окрашены только половые
железы (розовые или фиолетовые); - медуза корнерот, обитает в Черном море. При контакте может вызвать ожоги;
- медуза цианея, обитает в северных частях Атлантического и Тихого океанов, а также в морях Северного Ледовитого океана. Это одна из самых крупных медуз: купол до 2 м в диаметре, щупальца — до 20—30 м.
Класс Коралловые полипы
Это морские колониальные (красный коралл) и одиночные (актиния) животные, развивающиеся без смены поколений. Многие имеют известковый скелет. Их кишечная полость разделена перегородками на камеры. Имеются мускульные клетки, образующие продольные и поперечные мышцы. Сильно развита мезоглея. Размножение бесполое (почкование) и половое. Гаметы формируются в энтодерме, развитие — с личинкой (планулой). Стадия медузы в жизненном цикле отсутствует. Выделяют две группы современных кораллов: 6-лучевые (к ним относится актиния) и 8-лучевые (к ним относится красный коралл).
Значение кишечнополостных
- Очистка воды.
- Участие в круговороте кальция и образовании осадочных горных пород, коралловых рифов и островов.
- Для человека:
- пищевое (страны Юго-Восточной Азии);
- в качестве материала украшений, сувениров и ювелирных изделий (красный и черный коралл);
- источник опасности медуз некоторых видов для купальщиков.