Питание гидроидных. Тип Кишечнополостые. Гидрозои. Сцифоидные медузы. Коралловые полипы. Класс коралловые полипы

В этот класс входят , живущие преимущественно в морях и отчасти в пресных водоемах. Отдельные особи могут быть или в форме полипов, или в форме медуз. В школьном учебнике по биологии за 7 класс рассмотрены представители двух отрядов из класса гидроидных: полип гидра (отряд Гидра) и медуза-крестовичок (отряд Трахимедузы). Центральным объектом изучения является гидра, дополнительным - крестовичок.

Гидры

Гидры представлены в природе несколькими видами. В наших пресных водоемах они держатся на нижней стороне листьев рдеста, белых лилий, кувшинок, на ряске и т. д.

Пресноводная гидра

В половом отношении гидры могут быть раздельнополыми (например, коричневая и тонкая) или гермафродитами (например, обыкновенная и зеленая). В зависимости от этого семенники и яйца развиваются или на одной и той же особи (гермафродиты), или на разных (мужские и женские особи). Количество щупалец у разных видов варьирует от 6 до 12 и больше. Особенно многочисленны щупальца у зеленой гидры.

Для учебных целей достаточно познакомить учащихся с общими для всех гидр особенностями строения и поведения, оставляя в стороне специальные видовые признаки. Однако, если окажется в числе других гидр зеленая, следует остановиться, на симбиотических отношениях этого вида с зоохореллами и припомнить о подобном симбиозе у . В данном случае мы имеем дело с одной из форм взаимоотношений между животным и растительным миром, поддерживающих круговорот веществ в природе. Это явление широко распространено среди животных и встречается почти в каждом типе беспозвоночных. Надо разъяснить учащимся, в чем заключается здесь взаимная выгода. С одной стороны, водоросли-симбионты (зоохореллы и зооксантеллы) находят приют в теле своих хозяев и усваивают необходимый для синтеза углекислый газ и фосфорные соединения; с другой, животные-хозяева (в данном случае гидры) получают от водорослей кислород, избавляются от ненужных веществ, а также переваривают часть водорослей, получая дополнительное питание.

С гидрами можно работать как летом, так и зимой, содержа их в аквариумах с отвесными стенками, в чайных стаканах или в бутылках с обрезанным горлышком (так, чтобы удалить кривизну стенок). В сосуде дно может быть покрыто слоем хорошо промытого песка, а в воду желательно опустить 2-3 веточки элодеи, на которые прикрепляются гидры. Не следует вместе с гидрами помещать других животных (кроме дафний, циклопов и других пищевых объектов). Если, гидры содержатся в чистоте, при комнатной и хорошем питании, они могут прожить около года, дать возможность провести над ними длительные наблюдения и поставить ряд опытов.

Изучение гидр

Для рассмотрения гидр в лупу их переносят в чашку Петри или на часовое стекло, а при микроскопировании - на предметное стекло, подкладывая под покровное кусочки стеклянных волосяных трубочек, чтобы не раздавить объект. Когда гидры прикрепятся к стеклу сосуда или на ветки растений, следует рассмотреть их внешний вид, отметить части тела: ротовой конец с венчиком щупалец, тело, стебелек (если он есть) и подошву. Можно сосчитать количество щупалец и отметить их относительную длину, которая меняется в зависимости от сытости гидры. У голодных они сильно вытягиваются в поисках пищи и становятся тоньше. Если дотронуться до тела гидры концом стеклянной палочки или тонкой проволочки, можно наблюдать оборонительную реакцию. В ответ на слабое раздражение гидра убирает только отдельные потревоженные щупальца, сохраняя обычный вид остального тела. Это - местная реакция. Но при сильном раздражении все щупальца укорачиваются, а тело сокращается, принимая бочкообразную форму. В таком состоянии гидра остается довольно долго (можно предложить учащимся прохронометрировать длительность реакции).

Внутреннее и внешнее строение гидры

Чтобы показать, что реакции гидры на воздействие внешних раздражителей не носят шаблонный характер и могут индивидуализироваться, достаточно постучать о стенку сосуда и вызвать легкое сотрясение в нем. Наблюдение за поведением гидр покажет, что у одних из них произойдет типичная оборонительная реакция (сократятся тело и щупальца), у других лишь слегка укоротятся щупальца, а третьи останутся в прежнем состоянии. Следовательно, у различных особей порог раздражения оказался неодинаковым. У гидры можно вызвать привыкание к определенному раздражению, на которое она прекратит реагировать. Так, например, если часто повторять укол иголкой, вызывающий сокращение тела гидры, то после многократного применения этого раздражителя она перестанет отвечать на него.

У гидр можно выработать кратковременную связь между направлением вытягивания щупалец и препятствием, ограничивающим эти движения. Если гидру прикрепить к краю аквариума так, что вытягивание щупалец можно осуществить только в одном направлении, и продержать в таких условиях некоторое время, а затем предоставить ей возможность свободно действовать, то после снятия ограничения она будет вытягивать щупальца преимущественно в сторону, которая в опыте была свободной. Это поведение сохраняется около часа после ликвидации препятствий. Однако через 3-4 ч наблюдается разрушение этой связи, и гидра снова начинает поисковые движения щупальцами равномерно во все стороны. Следовательно, в данном случае мы имеет дело не с условным рефлексом, а лишь с его подобием.

Гидры хорошо различают не только механические, но и химические раздражители. Они отвергают несъедобные вещества и схватывают пищевые объекты, которые воздействуют на чувствительные клетки щупалец именно химическим путем. Если, например, предложить гидре маленький клочок фильтровальной бумаги, она будет отвергать ее как несъедобную, но стоит пропитать бумагу мясным бульоном или смочить слюной, как гидра ее проглотит и станет переваривать (хемотаксис!).

Питание гидры

Обычно считают, что гидры питаются мелкими дафниями и циклопами. В действительности пища гидр довольно разнообразна. Они могут заглатывать круглых червей нематод, личинок коретры и некоторых других насекомых, мелких улиток, личинок тритонов и молодь рыб. Кроме того, они поглощают постепенно водоросли и даже ил.

Учитывая, что гидры все же предпочитают дафний и очень неохотно съедают циклопов, следует поставить опыт для выявления отношения гидр к этим рачкам. Если в стакан с гидрами поместить равное количество дафний и циклопов, а затем через некоторое время подсчитать, сколько их осталось, то окажется, что большинство дафний будет съедено, а многие циклопы уцелеют. Так как гидры охотнее поедают дафний, которых в зимнее время трудно заготавливать, то этот корм стали заменять более доступным и легко добываемым, а именно мотылем. Мотылей можно содержать целую зиму в аквариуме вместе с захваченным осенью илом. Кроме мотыля, гидр кормят кусочками мяса и разрезанными на части дождевыми червями. Однако они предпочитают всему прочему мотылей, а земляных червей поедают хуже, чем кусочки мяса.

Следует организовать кормление гидр различными веществами и познакомить учащихся с пищевым поведением этих кишечнополостных. Как только щупальца гидры прикоснутся к добыче, они захватывают пищевой кусочек и одновременно выстреливают стрекательные клетки. Затем пораженную жертву они подносят к ротовому отверстию, рот открывается, и пища втягивается внутрь. После этого тело гидры раздувается (если проглоченная добыча была крупной), и находящаяся внутри жертва постепенно переваривается. В зависимости от величины и качества проглоченной пищи на ее распад и усвоение затрачивается от 30 мин до нескольких часов. Затем непереваренные частицы выбрасываются наружу через ротовое отверстие.

Функции клеток гидры

Относительно крапивных клеток надо иметь в виду, что это только одни из видов стрекательных клеток, которые имеют ядовитое вещество. А вообще говоря, на щупальцах гидры располагаются группы стрекательных клеток трех типов, биологическое значение которых неодинаково. Во-первых, у нее некоторые стрекательные клетки служат не для защиты или нападения, а являются дополнительными органами прикрепление и передвижения. Это так называемые глютинанты. Они выбрасывают особые клейкие нити, которыми гидры прикрепляются к субстрату, когда передвигаются с места на место при помощи щупалец (по способу шагания либо перевертывания). Во-вторых, есть стрекательные клетки - вольвенты, которые выстреливают нить, обвивающую тело жертвы, удерживая ее возле щупалец. Наконец, собственно крапивные клетки - пенетранты - выбрасывают нить, вооруженную стилетом, вонзающимся в добычу. Находящийся в капсуле стрекательной клетки яд проникает через канал нити в ранку жертвы (или врага) и парализует ее движения. При совокупном действии многих пенетрантов пораженное животное погибает. По новейшим данным, у гидры часть крапивных клеток реагируют только на вещества, поступающие в воду из тела вредных для нее животных, и функционируют в качестве оружия защиты. Таким образом гидры способны различать среди окружающих их организмов объекты питания и врагов; на первых нападать, а от вторых защищаться. Следовательно, ее нейромоторные реакции действуют избирательно.

Клеточное строение гидры

Организуя длительные наблюдения над жизнью гидр в аквариуме, учитель имеет возможность познакомить учащихся с различными движениями этих интересных животных. Прежде всего бросаются в глаза так называемые спонтанные движения (без видимой причины), когда тело гидры медленно раскачивается, а щупальца изменяют свое положение. У голодной гидры можно наблюдать поисковые движения, когда ее тело вытягивается в тонкую трубочку, а щупальца сильно удлиняются и становятся похожими на паутинные ниточки, которые блуждают из стороны в сторону, совершая круговые движения. При наличии в воде планктонных организмов это приводит в конце концов к соприкосновению одного из щупалец с добычей, и тогда возникает ряд быстрых и энергичных действий, направленных на схватывание, удержание и умерщвление жертвы, ее подтягивание ко рту и т. д. Если гидру лишить пищи, она после безуспешных поисков добычи отделяется от субстрата и перемещается в другое место.

Внешнее строение гидры

Возникает вопрос: как гидра прикрепляется и открепляется от поверхности, на которой она находилась? Учащимся следует рассказать, что подошва гидры имеет в эктодерме железистые клетки, выделяющие клейкое вещество. Кроме того, в подошве есть отверстие - аборальная пора, которая является частью аппарата прикрепления. Это своего рода присоска, действующая совместно с клейким веществом и плотно прижимающая подошву к субстрату. В то же время пора способствует и откреплению, когда напором воды из полости тела выдавливается через нее пузырек газа. Открепление гидр при помощи выделения через аборальную пору пузырька газа и последующее всплывание на поверхность могут происходить не только при недостаточном питании, но и при увеличении плотности популяции. Открепившиеся гидры, проплавав некоторое время в толще воды, опускаются на новое место.

Некоторые исследователи рассматривают всплывание как механизм, контролирующий популяцию, как средство, приводящее численность популяции к оптимальному уровню. Этот факт может быть использован учителем в работе со старшими учащимися по курсу общей биологии.

Интересно отметить, что некоторые гидры, попадая в толщу воды, используют иногда для прикрепления пленку поверхностного натяжения и тем самым временно включаются в состав нейстона, где они находят себе пищу. В одних случаях они высовывают ногу из воды, а затем повисают своей подошвой на пленке, а в других случаях прикрепляются к пленке широко открытым ртом с распластанными на поверхности воды щупальцами. Конечно, такое поведение может быть подмечено только при длительных наблюдениях. При перемещении гидр в другое место без отрыва от субстрата можно наблюдать три способа передвижения:

1. скольжение подошвой;
2. шагание путем подтягивания тела при помощи щупалец (подобно гусеницам пяденицы);
3. перевертывание «через голову».

Гидры относятся к светолюбивым организмам, в чем можно убедиться, наблюдая за перемещением их на освещенную сторону сосуда. Несмотря на отсутствие специальных светочувствительных органов, гидры могут различать направление света и стремиться к нему. Это - положительный фототаксис, который выработался у них в процессе эволюции как полезное свойство, помогающее обнаружить место, где сосредоточены пищевые объекты. Планктонные рачки, которыми питается гидра, обычно встречаются в больших скоплениях на участках водоема с хорошо освещенной и прогретой солнцем водой. Однако не всякая интенсивность света вызывает у гидры положительную реакцию. Опытным путем можно установить оптимум освещения и убедиться, что слабый свет не оказывает никакого действия, а очень сильный влечет за собой отрицательную реакцию. Гидры в зависимости от цвета своего тела предпочитают различные лучи солнечного спектра. Что касается температуры, то легко показать, как гидра вытягивает щупальца в сторону подогретой воды. Положительный термотаксис объясняется той же причиной, что и отмеченный выше положительный фототаксис.

Регенерация гидры

Гидры отличаются высокой степенью регенерации. В свое время Пиблс установил, что наименьшая часть тела гидры, способная восстановить целый организм, равна 1 / 200 . Это, очевидно, тот минимум, при котором еще сохраняется возможность организации живого тела гидры в полном ее объеме. С явлениями регенерации познакомить учащихся нетрудно. Для этого надо поставить несколько опытов с разрезанной на части гидрой и организовать наблюдения за течением восстановительных процессов. Если положить гидру на предметное стекло и подождать, когда она вытянет щупальца, в этот момент удобно отрезать ей 1-2 щупальца. Резать можно тонкими препаровальными ножницами или так называемым копьем. Затем, после ампутации щупалец, гидру надо поместить в чистый кристаллизатор, покрыть его стеклом и защитить от прямых солнечных лучей. Если гидру разрезать поперек на две части, то передняя часть сравнительно быстро восстанавливает заднюю, которая при этом получается несколько короче нормальной. Задняя часть медленно наращивает передний конец, но все же образует щупальца, ротовое отверстие и становится полноценной гидрой. Регенеративные процессы идут в организме гидры на протяжении всей ее жизни, так как клетки тканей изнашиваются -и непрерывно замещаются за счет промежуточных (резервных) клеток.

Размножение гидры

Гидры размножаются почкованием и половым путем (эти процессы описаны в школьном учебнике — биология 7 класс). Некоторые виды гидр зимуют в стадии яйца, которое в данном случае можно уподобить цисте амебы, эвглены или инфузории, так как оно выносит зимний холод и сохраняет жизнеспособность до весны. Для изучения процесса почкования следует отсадить в отдельный сосуд гидру, не имеющую почек, и обеспечить ей усиленное питание. Предложить учащимся вести записи и наблюдения с фиксацией даты отсадки, времени появления первой и последующих почек, описания и зарисовки стадий развития; подметить и записать время отделения молодой гидры от материнского организма. Кроме ознакомления учащихся с закономерностями бесполого (вегетативного) размножения почкованием, следует дать наглядное представление о половом аппарате у гидр. Для этого надо во второй половине лета или осенью извлечь из водоема несколько экземпляров гидр и показать учащимся расположение семенников и яиц. Удобнее иметь дело с гермафродитными видами, у которых ближе к подошве развиваются яйца, а ближе к щупальцам - семенники.

Медуза-крестовичок

Медуза-крестовичок

Эта небольшая гидроидная медуза относится к отряду трахимедуз. Крупные формы из этого отряда живут в морях, а мелкие - в пресных водах. Но и среди морских трахимедуз есть небольшие по размерам медузы - гонионемы, или крестовички. Диаметр зонтика их варьирует от 1,5 до 4 см. В пределах России гонионемы обычны в прибрежной зоне Владивостока, в заливе Ольги, у берегов Татарского пролива, в Амурском заливе, у южной части Сахалина и Курильских островов. О них необходимо знать учащимся, так как эти медузы - бич купающихся у берегов Дальнего Востока.

Свое название «крестовичок» медуза получила по положению в виде креста радиальных каналов темно-желтого цвета, выходящих из коричневого желудка и хорошо просматривающихся сквозь прозрачный зеленоватый колокол (зонтик). По краю зонтика свисает до 80 подвижных щупалец с группами стрекательных нитей, расположенных поясками. На каждом щупальце имеется по одной присоске, которыми медуза прикрепляется к зостере и другим подводным растениям, образующим прибрежные заросли.

Размножение

Размножается крестовичок половым путем. В гонадах, расположенных вдоль четырех радиальных каналов, развиваются половые продукты. Из оплодотворенных яиц образуются маленькие полипы, а эти последние дают начало новым медузам, которые ведут хищный образ жизни: нападают на мальков рыб и мелких ракообразных, поражая их ядом стрекательных клеток высокой токсичности.

Опасность для человека

Во время сильных дождей, опресняющих морскую воду, медузы погибают, но в засушливые годы они становятся многочисленными и представляют опасность для купающихся. Если человек прикоснется телом к крестовичку, последний прикрепляется присоской к коже и вонзает в нее многочисленные нити нематоцистов. Яд, проникая в ранки, вызывает ожог, последствия которого крайне неприятны и даже опасны для здоровья. Уже через несколько минут кожа краснеет и покрывается волдырями-. Человек испытывает слабость, сердцебиение, боли в пояснице, онемение конечностей, затруднение дыхания, иногда сухой кашель, кишечные расстройства и другие недомогания. Пострадавший нуждается в срочной врачебной помощи, после которой через 3-5 суток наступает выздоровление.

В период массового появления крестовичков купаться не рекомендуется. В это время организуются профилактические мероприятия: выкашивание подводных зарослей, огораживание купален мелкоячеистыми сетями и даже полный запрет купания.

Из пресноводных трахимедуз заслуживает упоминания небольшая медуза-краспедакуста (диаметром до 2 см), которая встречается в водохранилищах, реках и озерах некоторых местностей, в том числе в Московской области. Существование пресноводных медуз указывает на ошибочность представления учащихся о медузах как об исключительно морских животных.

ТИП КИШЕЧНОПОЛОСТНЫЕ

К типу кишечнополостных относятся низшие многоклеточные животные, тело которых состоит из двух слоев клеток и имеет лучевую симметрию. Обитают в морских и пресных водоемах. Среди них есть свободноплавающие (медузы), сидячие (полипы), прикрепленные формы (гидра).

Тело кишечнополостных образовано двумя слоями клеток - эктодермой и энтодермой, между которыми находится мезоглея (неклеточный слой). Животные этого типа имеют вид открытого на одном конце мешка. Отверстие служит ртом, который окружен венчиком щупалец. Рот ведет в слепозамкнутую пищеварительную полость (гастральную полость). Переваривание пищи происходит как внутри этой полости, так и отдельными клетками энтодермы - внутриклеточно. Непереваренные остатки пищи выделяются через ротовое отверстие. У кишечнополостных впервые возникает нервная система диффузного типа. Она представлена беспорядочно разбросанными в эктодерме нервными клетками, которые соприкасаются своими отростками. У плавающих медуз происходит концентрация нервных клеток и образуется нервное кольцо. Размножение кишечнополостных осуществляется как бесполым, так и половым способом. Многие кишечнополостные раздельнополые, но встречаются и гермафродиты. Развитие одних кишечнополостных прямое, а у других - с личиночной стадией.

В типе различают три класса:

1. Гидроидные

2. Медузы

3. Коралловые полипы

Класс гидроидные

Его представитель - пресноводная гидра . Тело гидры в длину до 7 мм, щупальцы - до нескольких см.

Основную массу среди большого числа различных типов клеток гидры составляют покровно-мышечные клетки, образуя покровную ткань. Мышечная ткань как таковая отсутствует, ее роль также выполняют кожно-мускульные клетки.

В эктодерме находятся стрекательные клетки, которые преимущественно располагаются на щупальцах. С их помощью гидра защищается, а также задерживает и парализует добычу.

Нервная система - примитивная, диффузная. Нервные клетки (нейроны) равномерно расположены в мезоглее. Нейроны связаны тяжами, но не образуют скоплений. Чувствительные и нервные клетки обеспечивают восприятие раздражения и передачу его к другим клеткам.

Дыхательной системы нет, гидры дышат через поверхность тела. Кровеносной системы нет.

Железистые клетки, выделяющие клейкие в-ва, концентрируются преимущественно в эктодерме подошвы и щупальц. Также синтезируют ферменты, способствующие перевариванию пищи.

Пищеварение у гидры происходит в гастральной полости двумя способами - внутриполостным, с помощью ферментов и внутриклеточным. Клетки энтодермы способны к фагоцитозу (захвату частиц пищи из гастральной полсти). Часть кожно-мускульных клеток энтодермы снабжена жгутиками, находящимися в постоянном движении, которые подгребают частицы к клеткам. Они организуют ложноножки, тем самым захватывая пищу. Непереваренные остатки пищи удаляются из тела через ротовое отверстие.

Между всеми этими клетками находятся маленькие недифференцированные промежуточные клетки, которые могут превращаться при необходимости в любые другие типы клеток, регенерация (процесс восстановления утраченных или поврежденных частей тела) идет за счет этих клеток.

Размножение:

· Бесполое (вегетативное). Летом, при благоприятных условиях происходит почкование.

· Половое. Осенью, с наступление неблагоприятных условий. Половые железы формируются в виде бугорков в эктодерме. У гермафродитных форм они образуются в разных местах. Семенники развиваются ближе к ротовому полюсу, а яичники ближе к подошве. Оплодотворение перекрестное. Оплодотворенная яйцеклетка (зигота) одевается плотными оболочками и падает на дно, где и зимует. На следующую весну из нее выходит молодая гидра.

Класс сцифоидные

Класс сцифоидные медузы встречается во всех морях. Есть виды медуз, приспособившиеся жить в крупных реках, впадающих в море. Тело сцифомедуз имеет вид округлого зонтика или колокола, на нижней вогнутой стороне которого помещается ротовой стебелек. Рот ведет в производное дермы - глотку, которая открывается в желудок. От желудка расходятся к концам тела радиальные каналы, формирующие гастральную систему.

В связи со свободным образом жизни медуз сложнее становится строение их нервной системы и органов чувств: появляются скопления нервных клеток в виде узелков - ганглиев, органы равновесия - статоцисты, светочувствительные глазки.

У сцифомедуз имеются стрекательные клетки, расположенные на щупальцах вокруг рта. Их ожоги очень чувствительны даже для человека.

Размножение:

Медузы раздельнополые, мужские и женские половые клетки формируются в энтодерме. Слияние половых клеток у одних форм происходит в желудке, у других в воде. Медузы совмещают в особенностях развития и свои и гидроидные признаки.

Среди медуз встречаются гиганты - физария или португальский кораблик (от 3-ех и более м в диаметре, щупальцы до 30 м).

Значение:

· Употребляют в пищу

· Некоторые медузы смертельно опасны и ядовиты для человека. Так, например, при укусе корнерота могут возникнуть значительные ожоги. При укусе крестовичка нарушается деятельность всех систем организма человека. Первая встреча с крестовичком не опасна, вторая чревата последствиями из-за развития анофилоксии. Укус тропической медузы ведет к смертельному исходу.

Класс коралловые полипы

Все представители этого класса - обитатели морей и океанов. Обитают в основном в теплых водах. Встречаются как одиночные кораллы, так и колониальные формы. Их мешковидное тело с помощью подошвы прикрепляется к подводным предметам (у одиночных форм) или прямо к колонии. Характерная особенность кораллов - наличие скелета, который может быть или известковым, или состоять из рогоподобного в-ва и располагается либо внутри тела, либо снаружи (у актинии скелет отсутствует).

Все коралловые полипы делятся на две группы: восьмилучевые и шестилучевые. У первых всегда восемь щупалец (морские перья, красный и белый кораллы). У шестилучевых число щупалец всегда кратно шести (актинии, мадрепоровые кораллы и др.).

Размножение:

Коралловые полипы - раздельнополые животные, оплодотворение происходит в воде. Из зиготы развивается личинка - планула. Планула прикрепляется к различным подводным предметам, превращается в полип, который уже имеет рот и венчик щупалец. У колониальных форм в дальнейшем происходит почкование, причем почки не отделяются от материнского организма. Колонии полипов участвуют в образовании рифов, атоллов, коралловых островов.

Тип кишечнополостные классы клетки значение биология тело губки характеристика строение жизнь симметрия представители системы признаки медузы общая характеристика гидроидные группы

Латинское название Coelenterata

К типу кишечнополостных относятся низшие многоклеточные животные, которые, однако, по целому ряду признаков стоят выше губок. Это преимущественно морские животные, и лишь немногие из них живут в пресных водах. Тип кишечнополостных включает около 9000 видов. Тело кишечнополостных образовано двумя слоями клеток: наружным - эктодермой и внутренним - энтодермой. Между эктодермой и энтодермой находится бесструктурное вещество, которое у одних форм (гидры, морские гидроидные полипы) образует тонкую базальную мембрану, а у других (гидромедузы, сцифомедузы, коралловые полипы) представлено студенистой мезоглеей.

Кишечнополостные

Общая характеристика кишечнополостных

К типу кишечнополостных относятся низшие многоклеточные животные , которые, однако, по целому ряду признаков стоят выше губок. Это преимущественно морские животные, и лишь немногие из них живут в пресных водах. Тип кишечнополостных включает около 9000 видов. Тело кишечнополостных образовано двумя слоями клеток: наружным - эктодермой и внутренним - энтодермой. Между эктодермой и энтодермой находится бесструктурное вещество, которое у одних форм (гидры, морские гидроидные полипы ) образует тонкую базальную мембрану, а у других (гидромедузы, сцифомедузы, коралловые полипы) представлено студенистой мезоглеей.

У большинства кишечнополостных выражена радиальная, или лучевая, симметрия, однако у более высокоорганизованных коралловых полипов наблюдаются отклонения в сторону двухлучевой и даже двусторонней, или билатеральной, симметрии.

Для кишечнополостных характерны две жизненные формы: сидячий мешковидный полип и плавающая дисковидная медуза. Обе жизненные формы могут чередоваться в жизненном цикле одного и того же вида, т. е. поколение полипов, размножающихся бесполым путем, дает начало поколению плавающих медуз, формирующих половые продукты (морские гидроидные полипы, сцифоидные). Таким образом, большинству кишечнополостных свойственно чередование поколений - метагенез. Однако некоторые группы кишечнополостных не имеют медузоидного поколения (гидры, коралловые полипы) или утеряли жизненную форму полипа (некоторые виды гидроидных и сцифоидных).

Для всех кишечнополостных характерно присутствие особых стрекательных клеток, служащих средством защиты и нападения, которые не встречаются у животных других типов.

Пищеварительная система кишечнополостных очень примитивна. Рот - единственное отверстие, ведущее в слепозамкнутую гастральную полость. В отличие от губок переваривание пищи у кишечнополостных происходит под действием ферментов в гастральной полости. Мелкие пищевые частицы, на которые распадается пища, захватываются клетками энтодермы и перевариваются внутриклеточно. Таким образом, кроме внеклеточного, или полостного, пищеварения, имеет место примитивное внутриклеточное переваривание пищи. Выделение экскрементов происходит через ротовое отверстие. У полипов гастральная полость мешковидная, а у медуз в связи с мощным развитием мезоглеи распадается на систему каналов (радиальных и кольцевого), которая называется гастроваскулярной. Последняя обеспечивает переваривание пищи и распределение питательных веществ по телу животного. Кроме того, гастроваскулярная система принимает участие в газообмене.

В пределах типа кишечнополостных наблюдается усложнение строения пищеварительной системы. У более примитивных гидроидных и сцифоидных вся гастральная полость образована энтодермой. Они имеют так называемый гастральный тип строения: эктодерма и энтодерма сходятся по краям ротового отверстия, чем напоминают стадию зародыша - гаструлу. У более высокоорганизованных коралловых полипов впервые образуется передний отдел кишечника - эктодермическая глотка. Прогрессивной чертой можно считать также увеличение поверхности гастральной полости, что достигается у полипов образованием перегородок, или септ, а у медуз - усложнением гастроваскулярной системы.

Кишечнополостные находятся на тканевом уровне организации, т. е. у них имеются настоящие, хотя и малодифференцированные, ткани. У более примитивных гидроидных эктодерма и энтодерма образованы преимущественно эпителиально-мускульными клетками. При этом эктодерма совмещает покровную и двигательную функции, а энтодерма - пищеварительную и двигательную. В пределах типа происходит частичное выделение самостоятельной мышечной ткани.

Впервые возникает нервная система диффузного типа, состоящая из разбросанных нервных клеток, соприкасающихся между собой отростками и образующих нервную сеть, или сплетение. У плавающих медуз наблюдаются концентрация тел нервных клеток и образование органов зрения и равновесия.

Кишечнополостные размножаются как бесполым, так и половым способом. Незавершенное бесполое размножение приводит у ряда видов к образованию больших колоний. Многие кишечнополостные раздельнополы, но встречаются и гермафродиты. Половые продукты развиваются у более примитивных форм (гидроидные) в эктодерме, а у более высокоорганизованных (сцифоидные, коралловые полипы) - в энтодерме, чем обеспечивается их лучшее снабжение питательными веществами. Зрелые половые продукты обычно выводятся в воду, оплодотворение наружное. Развитие со свободноплавающей личинкой, одетой ресничками,- планулой - или прямое.

Классификация кишечнополостных

Тип кишечнополостных объединяет 3 класса: 1. Гидроидные (Hydrozoa); 2. Сцифоидные (Scyphozoa ); 3. Коралловые полипы (Anthozoa).

Класс Гидроидные (Hydrozoa)

Общая характеристика Гидроидных

Гидроидные представляют собой большую группу, включающую около 2800 видов наиболее примитивно организованных кишечнополостных. Примитивность их организации выражается прежде всего в простоте строения пищеварительной системы. У полипоидных форм гастральная полость мешковидна и не имеет перегородок. Глотка отсутствует. Оба клеточных слоя - эктодерма и энтодерма - сходятся по краю ротового отверстия (гастральный тип строения). Ткани малодифференцированы: эктодерма и энтодерма образованы преимущественно эпителиально-мускульными клетками, в результате чего совмещаются функции покровных и мускульных тканей.

Половые продукты образуются в эктодерме. Нервная система весьма примитивна, диффузного характера. Нервные клетки - нейроны - образуют нервные сети и сплетения.

Гидроидные могут существовать в виде одиночного сидячего полипа или одиночной плавающей медузы, однако у большинства гидроидных (морские гидроидные полипы) наблюдается правильное чередование поколений: прикрепленного полипоидного, размножающегося бесполым путем, и свободноплавающего медузоидного, размножающегося половым путем. Жизненный цикл гидроидных может сильно видоизменяться за счет выпадения или видоизменения одной из стадий (медузоидной или полипоидной). Развитие проходит со стадией свободноплавающей личинки- планулы; у форм, вселившихся в пресные воды, стадия личинки отсутствует.

Гидроидные - в подавляющем большинстве морские животные, часто колониальные, лишь немногие виды обитают в пресной воде.

Класс Hydrozoa разделяется на два подкласса: 1. Гидроиды (Hydroidea ) и 2. Сифонофоры (Siphonophora ).

Подкласс Гидроиды (Hydroidea)

Гидроиды представлены как одиночными полипами и медузами, так и колониями полипов, которые разрастаются на морском дне. Подкласс гидроидов включает несколько отрядов, главнейшие из них следующие: 1. Гидры (Hydrida); 2. Морские гидроидные полипы (Leptolida ); 3. Трахилиды, или Трахимедузы (Trachylida).

Гидры Hydrida

Гидра - Внешний вид: одиночный пресноводный полип. Длина тела около 1 см, прикрепляется к субстрату при помощи подошвы, на противоположной стороне находится рот, вокруг которого располагаются 6-12 щупалец. Ареал: повсеместно в водоемах умеренной зоны.

Образ жизни: живет на небольшой глубине. Прикрепляется к различным подводным предметам. Питание: хищник, питается инфузориями, малощетинковыми червями, планктонными ракообразными, мелкими мальками рыб. Добычу парализует стрекательными клетками.Размножение: в весенне-летний сезон - бесполым (почкование) и осенью - половым способами. Особенности: имеет высокую способность к регенерации. Способна восстановиться даже из небольшой отрезанной части тела. Гидра - удобный модельный объект для биологических исследований.

Отряд Морские гидроидные полипы Leptolida

Некоторые морские гидроидные полипы одиночны, как гидры, но в подавляющем большинстве колониальны. Колонии разрастаются путем почкования большого количества полипов, называемых гидрантами, не отделяющихся от колонии. Часто колонии образуют стелющиеся по субстрату стволы, от которых отходят ветви, несущие гидрантов. Колонии полипов могут состоять из очень большого количества особей. Морские гидроидные полипы отличаются от пресноводных гидр тем, что, помимо полипов, или гидрантов - бесполых особей, они образуют также путем почкования особые половые особи - медузы.

ОТРЯД ТРАХИЛИДЫ, ИЛИ ТРАХИМЕДУЗЫ TRACHYLIDA

Трахилиды отличаются от морских гидроидных полипов отсутствием у большинства видов полипоидной генерации. У них обычно имеются только медузы, размножающиеся половым путем.

Трахимедузы почти исключительно морские животные. Однако известно и несколько пресноводных форм. Трахимедуза Craspedacusta sowerbii обычна в пресных водоемах Северной и Южной Америки. Спорадически она появляется в бассейнах ботанических садов и в аквариумах любителей многих стран мира; в России обнаружена в искусственных водоемах близ Тулы, в реке Дон, в Грузии в водохранилище около Тбилиси, в водоемах Бухары, а также встречается в аквариумах рыбоводов Москвы и Санкт-Петербурга. Жизненный цикл Craspedacusta очень сложен. Она имеет, кроме медузоидной стадии, две генерации полипов.

Среди трахимедуз встречается очень ядовитая медуза крестовичок (Gonionemus vertens), обитающая в Японском море и вблизи Курильских островов. Крестовички размножаются на мелководье в зарослях морской травы - зостеры. Иногда они появляются в массе. Край зонтика этой медузы вооружен 80 щупальцами, снабженными многочисленными батареями стрекательных клеток и присосками. Ожог крестовичка вызывает общую слабость, падение сердечной деятельности и нарушение дыхания. При этом пострадавший может погибнуть, если ему не оказать медицинскую помощь. При появлении крестовичков вблизи населенных пунктов запрещается купание в море и принимаются меры по уничтожению этих опасных медуз.

Подкласс Сифонофоры Siphonophora

Сифонофоры представляют собой весьма своеобразную группу колониальных морских гидроидных, характеризующихся особенно сильным полиморфизмом особей, составляющих колонию.

Сифонофоры ведут плавающий образ жизни, причем держатся или у самой поверхности воды, или близко к поверхности. Они обычны в теплых морях. Колонии их достигают иногда очень крупных размеров. Наиболее крупные сифонофоры имеют 2-3 м длины, а наиболее мелкие -1-2 см.

Все многообразие строения сифонофор может быть сведено к двум основным типам. У одних основу колонии составляет более или менее длинный полый ствол, стенка которого состоит, как у всех гидроидных, из эктодермы, энтодермы и мезоглеи. На стволе по всей его длине помещаются особи колонии, которые связаны друг с другом общей гастроваскулярной полостью, проходящей и в стволе. У других сифонофор ствол сильно укорочен, и особи помещаются на его нижней, очень расширенной части.

Вершину колонии у многих сифонофор составляет особый пузырь, называемый пневматофором. Верхняя часть пузыря содержит полость, наполненную газом, а в нижней части находятся железистые клетки, выделяющие газ. У некоторых видов сифонофор полость пневматофора открывается наружу порой, которая может замыкаться. Когда колония держится у поверхности воды, пора замкнута и пневматофор наполнен газом, благодаря чему уменьшается плотность колонии. Если пневматофор сжимается и из него выходит газ через открывающуюся пору, колония погружается глубже в воду. Некоторые сифонофоры постоянно находятся у самой поверхности. У них пневматофор достигает больших размеров и полость его разделена перегородками из мезоглеи, пора отсутствует. Верхняя часть пневматофора снабжена S-образно изогнутым гребнем и выдается над поверхностью воды. Такие сифонофоры передвигаются, гонимые ветром, по поверхности моря. Так, у португальского кораблика (Physalia) пневматофор достигает длины 20-30 см. Он ярко окрашен и плавает на поверхности воды.

Под пневматофором, а если его нет, на самой вершине колонии у многих сифонофор в большем или меньшем количестве расположены особи, называемые плавательными колоколами или нектофорами. Эти медузоподобные особи способны, подобно медузам, к ритмичным сокращениям зонтика, но, в отличие от них, лишены рта и хоботка. У упомянутой выше Physalia и некоторых других сифонофор, пассивно переносимых ветром и течениями, плавательных колоколов нет.

Ниже плавательных колоколов расположены прочие особи колонии, причем они сидят на стволе колонии группами, повторяющимися по длине ствола. Эти группы особей называются кормидиями.

В наиболее полном виде каждый кормидий состоит из следующих особей: питающей особи, или гастрозоида, арканчика, цистозоида, щупальца, крышечки и половой особи, или гонозоида.

Гастрозоиды представляют собой полипчиков без щупалец, но имеющих рот, ведущий в гастральную полость, которая сообщается с полостью ствола колонии и продолжается в полости других, лишенных рта особей.

Возле гастрозоида обычно расположен арканчик - более или менее длинное, часто разветвленное щупальце, усаженное множеством стрекательных клеток. У португальского кораблика арканчики в вытянутом состоянии достигают 20 м длины и усажены большим количеством стрекательных клеток. Арканчики играют защитную роль и в то же время служат ловчими щупальцами. Ожоги физалии весьма чувствительны и могут быть опасны для человека.

Цистозоиды отличаются от гастрозоидов отсутствием рта. При цистозоиде обычно расположено неразветвленное щупальце. Значение цистозоидов не вполне ясно. Предполагают, что они выполняют выделительную функцию, а щупальце - чувствительную.
Крышечка представляет собой плоскую пластинку, прикрывающую кормидий сверху.

Половые особи - гонозоиды - построены обычно по типу медузоидов и гонофоров гидроидных полипов. Гонозоиды всегда раздельнополы, но среди сифонофор имеются как виды, колонии которых образуют гонозоиды только одного пола (либо мужские, либо женские), так и виды, включающие гермафродитные колонии, у которых на одной колонии помещаются гонозоиды обоих полов.

Таким образом, у сифонофор наблюдается резко выраженный полиморфизм. Имеется значительное количество особей, приспособленных к выполнению различных функций. Столь своеобразное строение сифонофор привело к разногласиям среди зоологов по вопросу, считать ли сифонофор за отдельные особи или за полиморфные колонии. В настоящее время принято считать, что длительная интеграция полиморфных колоний сифонофор привела к образованию самостоятельных организмов. Отдельные зооиды сифонофор окончательно утратили способность вести независимый образ жизни и фактически превратились в органы этого целого организма.

Класс Сцифоидные

Scyphozoa

Сцифоидные - Группа морских кишечнополостных, специализированных к плавающему образу жизни. Большая часть их жизненного цикла проходит в форме плавающих медуз. Фаза полипа в жизненном цикле кратковременна или?отсутствует. Общий план строения сцифомедуз совпадает с таковым у гидромедуз. Но сцифомедузы имеют существенные отличительные особенности. Как правило, сцифомедузы крупнее гидромедуз, с сильно развитой мезоглеей. У них нет паруса, и они передвигаются путем сокращения стенок зонтика. В отличие от гидроидных, у сцифомедуз более развита нервная система с обособленными ганглиями, сложнее органы чувств, образующие комплексы - ропалии. Гонады образуются в энтодерме. Гастроваскулярная система сложная: с ветвящимися и не- ветвящимися каналами. Желудок разделен на камеры с гастральными нитями. Имеется эктодермальная глотка.

Число видов сцифомедуз невелико, всего около 200. Однако их численность в морях бывает очень высокой. Так, в Южно-Китайском море в период тропических дождей, когда в море сносится много органики и развивается множество планктонных организмов, прибрежные воды переполнены медузами. Они являются объектами промысла в Китае и Японии и используются в пищу.

Сцифомедузы чрезвычайно разнообразны по форме и размерам. Самая крупная медуза, Cyanea arctica, обитает в полярных морях и достигает 2 м в поперечнике, а ее щупальца свешиваются вниз на 20-30 м. Это яркоокрашенная медуза с сильно стрекающими свойствами. Наиболее широко распространена медуза Aurelia aurita, крупные экземпляры которой достигают 40 см в диаметре. Этот вид с нестрекающимисвойствами. Это уплощенная медуза с совершенно прозрачным телом, и только выделяются по цвету розовые или фиолетовые подковообразные гонады.

Этот отряд невелик, его представители имеют обыкновенно четырехгранный высокий зонтик с четырьмя ропалиями и четырьмя простыми либо разветвленными щупальцами. Питаются различными планктонными беспозвоночными, иногда молодью рыб. Кубо- медузы встречаются в мелководье теплых морей. Некоторые виды, частые у берегов Австралии и Индонезии (Chiropsalmus ), могут вызывать у человека тяжелые, иногда смертельные ожоги.

Класс Коралловые полипы (Anthozoa )

Латинское название Anthozoa - класс морских книдарий.

Коралловые полипы - Колониальные, реже одиночные полипы; медуз не образуют. Многие имеют известковый или роговой скелет. Отд. особи обычно цилиндрич. формы, своим основанием срастаются с колонией или (одиночные, способные медленно ползать) имеют подошву, прикрепляющую их к грунту. На противоположном конце тела - ротовой диск с кроной щупалец и ртом в центре. Гастральная полость разделена радиальными перегородками (мезентериями) накамеры; от рта в нее опускается эктодермальная глотка.

Размножение половое и бесполое. Половые продукты развиваются в энтодерме мезентериев. Потомство обычно покидает материнский организм на стадии планулы, к-рая нек-рое время плавает, затем прикрепляется ко дну и превращается во взрослый полип. Бесполое размножение - почкованием. Одиночные бесскелетные К. п. (актинии) могут продольно делиться. Колонии (часто крупные) образуются в результате не доходящего до конца почкования. Неск. подклассов, совр. и ископаемых, в т. ч. ныне живущие 6-лучевые и 8-лучевые кораллы, а также вымершие Rugosa, Та- bulata, Heliolitoidea. Около 6000 современных. видов, в морях России - около 150 видов.

Класс гидроидные по классификации относятся к многоклеточным животным типа кишечнополостных. Это водные стрекающие беспозовоночные. Класс включает 7 отрядов: гидры, сифонофоры, лептолиды, трахимедузы, дискомедузы, наркомедузы, лимномедузы. В настоящее время изучено более 2500 видов вышеупомянутого класса. Представители класса, в основном, обитают в морях. Пресноводная гидра и некоторые медузы являются исключением, так как встречаются в пресноводных водоемах - реках и озерах. Ископаемые останки многих гидроидных сохранились с мелового периода, но имеются сведения о нахождении гидроидных медуз даже в нижнекембрийских пластах. Доказано, что стадия полипа у представителей этого класса развивается из двух зародышевых листков, тогда как стадия медузы – из трех. Это доказательство того, что в процессе эволюции переход от животных с двумя зародышевыми листками к таковым с тремя листками произошел именно в ходе развития гидроидных, то есть на стадии отпочковывания медузы от полипа.

У большинства гидроидных происходит чередование поколений, при котором полипы заменяются половым поколением – медузами. Но у отдельных видов жизненный цикл может не иметь стадии медузы или полипа, однако во всех случаях присутствует личинка-планула. Таким образом, для гидроидных характерно как бесполое, так и половое размножение. Представители этого класса ведут одиночный образ жизни либо формируют колонии. Причем встречаются колонии, в которых объединены гидроидные полипы и медузы, как у сифонофоров. Образование колоний осуществляется в ходе почкования особей, при этом молодые особи остаются прикрепленными к общему стволу. Из отдельных почек формируются медузы, которые отходят от колонии и ведут свободный образ жизни. Пресноводные гидры – это одиночные организмы, ведущие прикрепленный образ жизни, тогда как морские их «собратья» выглядят как мелкие кустики, состоящие из множества особей, количество которых может достигать нескольких тысяч. Колония крепится основанием к камням, грунту или любому другому плотному субстрату. Ветвящийся ствол расположен вертикально, а на его выростах находятся члены колонии, называемые гидрантами. Вокруг ротового отверстия каждого полипа расположены длинные щупальца для захвата пищи. Эти животные - хищники, так как питаются мельчайшими ракообразными планктона - дафниями и циклопами. Основное большинство гидроидных обитают в литоральной зоне, среди них мало глубоководных форм.

В строении всех гидроидных различают два слоя клеток – наружный (эктодерму) и внутренний (энтодерму). Внутри тела располагается одна кишечная полость, предназначенная для переваривания пищи. В наружном слое различают такие основные группы клеток, как покровно-мускульные, стрекательные, промежуточные. Благодаря сокращению покровно-мускульных клеток, происходит сокращение и расслабление всего организма или отдельных щупалец, а стрекательные клетки выделяют яд, парализующий или убивающий жертву. Далее пища попадает внутрь тела полипа. Во внутреннем слое различают железистые и пищеварительно-мускульные клетки. Внутриполостное переваривание пищи происходит, благодаря выделению пищеварительного сока железистыми клетками, а внутриклеточное, благодаря работе клеток второго типа, которые ложноножками захватывают частицы пищи и переваривают их в пищеварительных вакуолях. Через рот гидроидные выбрасывают наружу остатки непереваренной пищи. Выделительной и дыхательной систем кишечнополостные не имеют, эти процессы осуществляются у них через всю поверхность тела. Для гидроидных кишечнополостных характерно проявление защитных рефлексов. Это обусловлено деятельностью нервной сети, состоящей из отдельных нервных клеток, рассредоточенных по телу особи. В ответ на действие раздражителя при посредстве нервной сети происходит сокращение кожно-мускульных клеток. Многие кишечнополостные способны быстро регенерировать, при этом восстанавливаются не только поврежденные, но и утраченные участки организма.

Значение гидроидных велико. Они являются важными звеньями в пищевых цепях в водном мире. В оболочках некоторых представителей гидроидных накапливаются известковые соли, в связи с чем, скопления таких погибших гидроидных в течение тысячелетий образовали известковые рифы.

Преимущественно в пресноводных водоемах обитают гидры. Хотя они похожи на стебельки растений, это животные. Они крепятся ко дну или водным растениям.
Нижний конец тела гидры называется подошвой. Подошвой гидра прикрепляется к опоре. На верхнем конце находится рот, окруженный щупальцами. Бурая гидра имеет тело длиной от нескольких сантиметров до 10 см.

К классу Гидроидные также относятся различные виды морских колониальных полипов. Так обелии образуют кусты, состоящие из сотен особей.

Гидра может передвигаться кувырками. Она наклоняется и опирается на поверхность щупальцами. После этого она поднимает вверх подошву. Затем уже подошва опускается, после чего поднимаются щупальца. Однако есть и другой способ - опустив щупальца на субстрат, ползти, подтягивая подошву к щупальцам, после чего отодвигая щупальца от подошвы.

В основном гидры питаются мелкими ракообразными (дафниями, циклопами и др.). Когда к гидре прикасается мелкое животное, то гидра его парализует и щупальцами отправляет в рот. Тело гидры способно сильно растягиваться, это помогает ей поглощать животных больше ее самой.

Гидроидные - это уже не просто многоклеточные организмы, их клетки дифференцированы и образуют ткани, выполняющие различные функции.

Наружный слой тела гидры состоит из покровно-мускульных, стрекательных, нервных и промежуточных клеток. Покровно-мускульные клетки плотно прилегают друг к другу, они служат для защиты, сжатия и растяжения тела, передвижения, сгибание и разгибание щупалец. В основании каждой такой клетки есть мускульное волоконце.

На щупальцах расположено много стрекательных клеток, содержащих в себе ядовитую жидкость и свернутую стрекательную нить. Если добыча касается чувствительного волоска стрекательной клетки, то нить выстреливает из клетки и вонзается в жертву, по ней в рану стекает яд. Срабатывание множества стрекательных клеток убивает мелких животных. После срабатывания стрекательная клетка заменяется на новую, которая образуется из промежуточных клеток.

Нервные клетки соприкасаются друг с другом отростками, образуют единую нервную сеть. Отростки нервных клеток контактируют с другими клетками. Когда к гидре прикасается другое животное, то по всей нервной сети распространяется возбуждение, которое приводит к сокращению кожно-мускульных клеток.

Внутри тело гидры выстлано пищеварительно-мускульными и железистыми клетками. Железистые клетки выделяют в полость гидры пищеварительный сок для переваривания пищи. Пищеварительно-мускульные клетки перемещают пищу в полости, захватывают ее и внутри себя в пищеварительных вакуолях переваривают. Из пищеварительно-мускульных клеток питательные вещества поступают во все остальные клетки. Непереваренные остатки выделяются в полость и удаляются через рот гидры.

Гидры дышат всей поверхностью тела растворенным в воде кислородом.