Урок 4: кишечнополостные

Организм кишечнополостных

Наряду с этим организм кишечнополостных сохранил некоторые структурные элементы, характерные для более примитивного типа простейших. Так, например, клетки энтодермы кишечнополостных имеют жгутики, движение которых аналогично движению одноклеточных и колониальных жгутиковых. Эти жгутики у кишечнополостных создают токи воды в кишечной полости, которые перемешивают ее содержимое. Кроме того, клетки энтодермы, подобно амебам, выпускают ложноножки, захватывая ими пищевые частицы, и осуществляют внутриклеточное пищеварение, свойственное одноклеточным организмам.

Клетки эктодермы также сохранили некоторые черты простейших. Так, например, у личинок гидры, актинии, сцифоидных медуз и др. тело покрыто ресничками, которые напоминают ресничный аппарат инфузорий, но несут несколько иные функции. Наконец, индивидуальное развитие кишечнополостных начинается с оплодотворенного яйца, т. е. из одной клетки, что подтверждает взгляд на происхождение многоклеточных животных от одноклеточных.

Хотя у кишечнополостных появились уже ткани, в функциональном отношении их клетки неоднозначны. Так, например, кожно-мускульные клетки эктодермы и энтодермы выполняют смешанную функцию: покровную и сократительную. Железистые и нервные клетки характеризуются более узкой специализацией: первые несут секреторную функцию, вторые передают возбуждение от одних клеток к другим.

Значительной автономностью отличаются находящиеся в эктодерме стрекательные (крапивные) клетки, так называемые нематоцисты. Они функционируют самостоятельно, независимо от других клеток. Прикосновение к выступающему наружу чувствительному волоску — книдоцилю — вызывает молниеносную реакцию: вся цитоплазма стрекательной клетки приходит в возбуждение, следствием которого является стремительное выбрасывание нити из стрекательной капсулы. Следует помнить, что эта нить в действительности представляет собой трубочку, через которую изливается из капсулы ядовитая жидкость в пораженную часть тела добычи или врага.

Интересно, что крапивные клетки сохраняют свою жизнеспособность и могут функционировать даже в теле мертвого кишечнополостного животного. Вот почему ожог легко получить от соприкосновения с уже погибшей медузой, выброшенной на берег волной. Автономность стрекательных клеток подтверждается также тем, что они не теряют способности к действию, попав в чужой организм. Так, например, иногда кишечнополостных поедают некоторые морские ресничные черви и заднежаберные моллюски. В этом случае часть крапивных клеток переходит в тело хищника, попадает в его наружные покровы и продолжает здесь функционировать, как и прежде.

Кишечнополостные имеют резервные (промежуточные) клетки, которые входят в состав эпителия и могут превращаться в любые специализированные клетки: стрекательные, кожно-мускульные, половые, нервные. Наличие резервных клеток обусловливает высокую способность к регенерации, которая особенно хорошо выражена у гидры. Помимо указанных черт примитивности, следует отметить отсутствие у, кишечнополостных дыхательной, выделительной и кровеносной систем. Однако в других отношениях по сравнению с простейшими кишечнополостные в процессе эволюции продвинулись дальше по пути усовершенствования организации.

Роль кишечнополостных

Кишечнополостные входят в состав многих водных биоценозов, играя существенную роль в их жизни. Они населяют главным образом океан на всех его глубинах и во всех широтах, приспособившись к самым разнообразным условиям жизни: в приповерхностном слое воды, в прибойной полосе побережий и на дне моря, в холодных арктических водах и в тропической полосе океана, в освещенных зонах гидросферы и в отсутствии солнечного света на большой глубине, на каменистом субстрате и на илистых грунтах. Значительно меньше их живет в пресных водоемах.

Будучи самыми древними животными из всех существующих многоклеточных организмов, кишечнополостные участвовали в образовании геологических отложений (кембрийских, силурийских, меловых и др.). В четвертичном периоде они оставили заметный след в виде коралловых рифов и атолловых островов, которые дают приют разнообразной фауне и флоре, входящей в состав различных биоценозов.

Практическое значение кишечнополостных не очень велико, если не считать использования мадрепоровых кораллов в качестве сырья для получения строительных материалов (известковых брусьев, плиток, обожженной извести). Некоторые сцифоидные медузы употребляются в пищу в Японии и Китае. Красный, или благородный, коралл и мадрепоровые кораллы идут на изготовление различных украшений и мелких поделок. Некоторые кишечнополостные представляют интерес для бионики (например, физалия, дискомедузы), о чем сказано ниже.

Таблица 1: Классы типа кишечнополостных.

Кишечнополостные — происхождение названия

В биологии кишечнополостные относятся к царству Животных, подцарству Многоклеточных, надразделу Эуметазои, разделу Лучистые, типу Кишечнополостные (Coelenterata) или Стрекающие (Cnidaria).

Кишечнополостные — многоклеточные беспозвоночные радиально-симметричные двухслойные организмы.

Имеют двухслойное тело, состоящее из клеточных слоев эктодермы и энтодермы, а также не клеточного слоя мезоглеи. Имеют одно ротовое отверстие и кишечную полость. Отсюда образовалось название — кишечнополостные. Из-за наличия стрекательных клеток кишечнополостных также называют стрекающие.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут

Примечание

Некоторые ученые делят кишечнополостных на Стрекающих и Гребневиков. Но большинство современных ученых относят Гребневиков к отдельному типу, а Стрекающих приравнивают к Кишечнополостным.

Характерные черты, многообразие видов

Характерные черты кишечнополостных:

двухслойность;
имеют рот и кишечную полость;
в большинстве морские животные;
радиальная симметрия;
часто имеют два состояния: полипоидное и медузоидное;
часто чередуются бесполое и половое размножение;
многие представители образуют колонии;
имеют централизованную нервную систему;
могут иметь стрекательные клетки — книды.

Книды — стрекательные клетки в эктодерме, содержащие парализующий яд. Книды используются для охоты или защиты от хищников.

Стрекающие делятся на классы:

Гидроидные (Hydrozoa).
Сцифоидные (Scyphozoa).
Коралловые полипы (Anthozoa).

Гидроидные полипы (более 2,5 тысячи видов). Представители включают в жизненный цикл форму личинки (планулы) и часто имеют еще две формы: полип и медуза. Полипы не имеют внутренних перегородок, размножаются почкованием и ведут прикрепленную жизнь. Часто живут колониями. Медуза имеет обычно маленький размер и использует половое размножение.

Большинство гидроидных относятся к хищникам. Гидроидные встречаются во всех типах водных экосистем: от наземных пещер до глубоководных океанских желобов, от озёр и прудов до краев антарктических шельфовых ледников, а также в пустотах между песчинками в линии прибоя.

Сцифоидные медузы. Морские обитатели. Отличаются более сложным строением. Также имеют личинку (планулу) и могут включать в жизненный цикл формы полипа и медузы. Медузы крупные, часто образуют большие скопления.

Коралловые полипы. Ведут прикрепленную жизнь, часто имеют внутренний известковый скелет. Живут в основном колониями. Основной пищей им служит планктон. В отличие от гидроидных и сцифоидных могут не иметь личинку (планулу).

Тип Кишечнополостные

Кишечнополостные — самые древние и примитивные животные из многоклеточных. Они произошли от примитивных первичных многоклеточных организмов. Все кишечнополостные — водные животные, большинство которых обитает в морях и океанах. Они заселяют моря от поверхности до предельных глубин, от тропических вод до полярных областей. Небольшое число видов обитает в пресных водах. Сейчас известны около 9000 видов кишечнополостных животных. Есть среди них одиночные и колониальные животные.

Общие черты данного типа:

1. Тело мешковидное, образованное двумя слоями клеток: наружным — эктодермой, и внутренним — энтодермой, между которыми находится бесструктурное вещество — мезоглея. 2. Радиальная, или лучевая, симметрия тела, сформировавшаяся в связи с прикрепленным или малоподвижным образом жизни. 3. Характерны две жизненные формы: сидячий мешковидный полип и свободноплавающая дисковидная медуза. Обе формы могут чередоваться в жизненном цикле одного и того же вида.

4. Отсутствие тканей у большинства видов (кроме коралловых полипов). В состав наружного и внутреннего слоев тела входят несколько видов клеток, различных по строению и выполняемым функциям. Многие процессы жизнедеятельности у кишечнополостных протекают на клеточном уровне. 5. Пищеварительная система примитивна и состоит из слепо замкнутой кишечной полости и ротового отверстия. Переваривание пищи начинается в кишечной полости под действием ферментов, а заканчивается в специализированных клетках энтодермы, т. е. процесс пищеварения смешанный. Непереваренные остатки пищи удаляются через ротовое отверстие. 6. Впервые появившаяся нервная система диффузного типа состоит из равномерно размещенных в теле нервных клеток, соединенных между собой отростками и образующих нервную сеть. 7. Размножение происходит как бесполым, так и половым способом. Незавершенное до конца бесполое размножение — почкование — приводит у ряда видов к образованию колоний. Многие кишечнополостные раздельнополые животные, но встречаются и гермафродиты. Оплодотворение осуществляется в воде, т. е. наружное. У подавляющего большинства видов развитие со свободноплавающей личинкой, имеющей реснички.

Классификация Кишечнополостных

Это низшие, преимущественно морские, многоклеточные животные, прикрепленные к субстрату либо плавающие в толще воды. Тип Кишечнополостные объединяет три класса: Гидроидные, Сцифоидные и Коралловые полипы.

Класс Гидроидные

Обитают в пресных водоёмах, придонной части морей.
Кишечная полость лишена перегородок.
Образ жизни — прикреплённый; передвигаются медленно.
Представители: гидра обыкновенная, гидра бурая, гидра зелёная

Класс Сцифоидные

Обитают в толще морской воды.
Кишечная полость разделена на камеры.
Образ жизни — плавающий.
Представители: медуза аурелия, медуза цианея, медуза корнерот

Класс Коралловые

Обитают на дне моря.
Кишечная полость разделена на камеры.
Образ жизни — прикреплённый; имеют наружный скелет
Представители: актиния, красный коралл, чёрный коралл

Значение кишечнополостных

Значение кишечнополостных:

важное звено в экологических цепях питания
биологическая очистка морской воды
участие в круговороте кальция и в образовании осадочных пород
сырьё для изготовления украшений и предметов искусства
сырьё для получения биологически активных веществ
опасность для человека (некоторые виды медуз)

Таблица «Кишечнополостные» (кратко)

Это конспект по теме «Кишечнополостные». Выберите дальнейшие действия:

Перейти к следующему конспекту: Тип Плоские черви.
Вернуться к списку конспектов по Биологии.
Проверить знания по Биологии.

Значение кишечнополостных в жизни человека

Представители кишечнополостных животных являются объектами промысла.
В пищу используют засоленных медуз Rhopilema verrucosa и Rhopilema esculenta (промысел происходит в основном в Китае и Японии). У медуз сначала удаляются ядовитые щупальца, потом их солят и высушивают. Сушенные медузы используют в салатах, жарят с добавлением корицы, перца, мускатного ореха, варят.

Из коралловых полипов изготавливают всевозможные предметы искусства, украшения. Ветки кораллов используют в качестве сувениров. Самыми ценными являются черный и красный кораллы, из них изготавливают дорогие ювелирные изделия.
В настоящее время приобретает популярность коллекционирование кораллов.

Коралловый известняк является хорошим строительным материалом, из него получают известь.
В медицине гидроидных полипов и медуз используют

с целью получения биологически активных веществ;
как лабораторных животных при проведении опытов.

Замечание 1

Основываясь на способности медуз предвещать наступление шторма, был создан прибор «Ухо медузы», показывающий приближение бури, землетрясения или шторма.

На коралловых рифах часто создают подводные заповедники
Присутствует и негативное влияние кишечнополостных, например,

коралловые полипы формируют рифы, препятствующие свободному передвижению судов;
для человека опасен яд некоторых медуз, к примеру, яд стрекательных клеток португальского кораблика, обитающего в тропических морях, вызывает не только сильнейшие ожоги, но и нарушения ритма дыхания, работы сердца, сильные болезненные ощущения, для жителей северных районов опасны цианея и морская оса;
медузы и полипы поедают мальков рыб, чем наносят урон рыбному хозяйству.

Особенности строения

Посреди внутренней вогнутой части зонтика расположен рот, углы которого переходят в ротовые лопасти (необходимые для захвата пищи). У корнеротых они срастаются между собой и образуют фильтрующий аппарат, для поглощения мелкого планктона.

Сцифоидные наделены желудком с 4 карманоподобными выступами, и системой радиальных канальцев, при помощи которых питательные вещества из кишечной полости распространяются по всему организму. Непереваренные частицы пищи направляются обратно в желудок и выводятся через ротовое отверстие.

Тело медуз состоит из двух слоев эпителиальных клеток: эктодермы и энтодермы, между ними располагается мезоглея — желеобразная ткань. Она на 98% состоит из воды, поэтому медузы быстро погибают под палящим солнцем. Медузы имеют огромные регенерирующие способности, если разрезать ее на 2 части, из каждой вырастет полноценная особь.

Так как сцифоидные медузы перешли к активному способу жизни, их нервная система стала более развита. На краях зонтика расположены скопления нервных клеток, рядом так же находятся органы чувств, которые воспринимают световые раздражители, помогают сохранять равновесие.

Классификация кишечнополостных

Тип кишечнополостных включает почти 11 тысяч известных видов, половина из которых вымерла. Согласно типу Хаймана, кишечнополостные были классифицированы на 3 класса:

Гидроидные.
Антозойные.
Сцифоидные.

Гидроидные

Их существует в 2700 наименования. Пресноводные или морские. Одиночные или колониальные. Ведут сидячий образ жизни или свободно плавают. Доминирующими формами среди них являются бесполые полипы и медузы. Мезоглея у них бесклеточная и существует в простейшей форме.

Некоторые организмы имеют формы полипа и медузы на протяжении своей жизни.

В организме присутствуют нематоцисты.

Как морские организмы, гидроидные кишечнополостные существуют во всех трех слоях морской экосистемы. Некоторые живут на поверхности и имеют большие парусиноподобные конструкции, удерживающие их на плаву над водой, например, физалия и велелла. Такие конструкции также помогают в передвижении. Длинные щупальца, которые также содержат нематоцисты, помогают им ловить пищу, часто находящуюся под поверхностью воды.

Вторая группа гидроидных кишечнополостных обитает в пелагической области (средняя водная зона). Именно здесь существуют такие организмы, как медуза бугенвиллия. У этих организмов есть длинные щупальца, которые помогают им реактивно продвигаться вперед и быстро опускаться, когда это необходимо.

Третья группа гидроидных обитает на морском дне, где они обычно прикрепляются к скалам. Хорошим примером этого являются морские кораллы.

Антозойные

Эти животные принадлежат исключительно к морской среде обитания. Их образ жизни либо колониальный, либо уединенный. У этих организмов нет стадии медузы. Исключительно полипоидные кишечнополостные. Мезоглея антозойных организмов состоит из амебоидных клеток и волокнистых соединительных тканей.

Примерами антозоа являются ксения пульсирующая, метридиум, тубипора и др. У этих организмов есть желудочно-сосудистая полость. Эти животные защищают свои мягкие ткани тела и оказывают поддержку своему организму, выделяя неживые вещества вокруг и за пределами своего тела.

Не все антозойные кишечнополостные принадлежат к одному и тому же полу. Некоторые из них являются гермафродитами, в то время как другие разделены на отдельные полы. Созревшие половые продукты выводятся в кишечнополостной кишечник.

Антозои могут иметь различную внешность. Они могут обитать в пространствах площадью от полдюйма до почти двух футов больших скоплений морских загонов. Цвета могут быть самыми разнообразными: красный, фиолетовый, белый, желтый, синий, фиолетовый и другие.

Сцифоидные

Они принадлежат исключительно к морской среде обитания. Это в основном одиночные и свободно плавающие организмы.

Медуза сцифоидная по форме напоминает зонтик или большой колокол. Полипы либо полностью отсутствуют в этих организмах, либо чрезвычайно недолговечны. Мезоглея обычно имеет клеточную природу.

Примеры сцифоидных организмов включают ризостому (медузу карнерот), медузу сцифоидную и ушастую аурелию.

Как вид, они часто могут быть источником неприятностей — когда их выбрасывает на пляжи, или когда они вступают в прямой контакт с людьми. Известно, что укусы медуз часто приводят к смерти или серьезному ущербу здоровью людей. Они также являются источниками проблем, когда дело доходит до крупномасштабного рыболовства, часто забивая рыболовные сети.

Класс Коралловые полипы

Замечание 3

Коралловые полипы (Anthozoa) представлены морскими колониальными, иногда одиночными полипами. Смена поколений отсутствует.
Обитают, как правило, в тропических морях при температуре воды $20^\circ \ С$ и выше и не глубже $20$ м. Известно около $6$ тыс. видов.
Имеют известковый скелет и участвуют в процессах рельефообразования.

Отличительные особенности коралловых полипов:

лучевая симметрия нарушена, происходит переход к билатеральной симметрии;
крупные размеры, сильно развита мезоглея;
хорошо развитый роговой или известковый скелет, который может быть наружным или внутренним;
кишечная полость разделена на камеры перегородками-септами, есть глотка с бороздками – сифоноглифами, которые обеспечивают ток воды;
половые клетки образуются в энтодерме, размножение половое и бесполое, чередования поколений нет, развитие с метамарфозом;
мускульные клетки образуют продольные и поперечные мышечные волокна;
на ротовом диске нервная система образует частое сплетение.

В современных коралловых полипах различают два подкласса: Шестилучевые (Hexacorallia) и Восьмилучевые (Octocorallia).

Общие черты кишечнополостных

Обычно их находят прикрепленными к скалам на дне моря. Это многоклеточная и простейшая группа беспозвоночных животных, обитающих колониями или одиночно.

Ушастая аурелия

Основная характеристика кишечнополостных

Тип кишечнополостных обычно характеризуется студенистым телом, щупальцами и стрекательными клетками, называемыми нематоцистами.

Каждый из нематоцистов вырабатывается специальной клеткой, называемой книдобластом, и содержит свернутую, полую, обычно колючую нить, которая быстро выворачивается наружу из капсулы при надлежащей стимуляции. Цель нити, которая часто содержит яд, состоит в том, чтобы отгонять врагов или захватывать добычу.

Большинство кишечнополостных обитает в морских водах, но некоторые встречаются в солоноватой или даже пресной воде. Кишечнополостные могут быть либо сидячими, либо свободно плавающими, в зависимости от вида и/или стадии жизненного цикла.

Кишечнополостные могут быть определены как диплобластные с тканевой структурой, имеющие нематоцисту и единственную гастроваскулярную полость или кишечнополостную кишку.

Другие факты о кишечнополостных

Кишечнополостным свойственен сидячий образ жизни или свободное плавание.
Особи радиально или бирадиально симметричны относительно продольной орально-аборальной оси (задне-передняя ось тела).
Организация их тела клеточно-тканевого класса. Клетки в основном разбросаны и специализированы для различных функций. Некоторые клетки образуют ткани.
Экзоскелет хитиновый (перисарк) или известковый (кораллы).
Это животные с двумя клеточными слоями — наружным эпидермисом и внутренним гастродермисом и с желатиновой бесклеточной мезоглеей между ними.
Короткие и тонкие щупальца окружают рот одним или двумя завитками.
Щупальца снабжены нематоцистами; щупальца служат для захвата пищи, ее проглатывания, служат для прилипания и для защиты.
Они обычно плотоядны; пищеварение может быть как внеклеточным, так и внутриклеточным.
Нервная система примитивная, состоящая из диффузной нервной сети. Центральная нервная система отсутствует.
Мышечная система включает продольные и кольцевые волокна, образованные эпителиально-мышечными и эндотелиально-мышечными клетками.
Единственная полость, выстланная гастродермисом, называемая гастроваскулярной полостью или кишечнополостной полостью, в которую открывается рот.
Органы чувств образуют глазки и статоцисты.
Размножение происходит как бесполым, так и половым путем.
Бесполое размножение происходит путем почкования, а половое размножение — путем образования гамет.
Кишечнополостных можно встретить как в одиночку, так и в колониях.

Мезоглея может быть тоньше любого из клеточных слоев у более мелких кишечнополостных, таких как гидра, или может составлять основную часть тела у более крупных медуз. Мезоглея служит внутренним скелетом, поддерживающим тело.

Формы кишечнополостных

Кишечнополостные представлены двумя основными формами: полипами, ведущими прикрепленный, сидячий образ жизни, и медузами, которые свободно передвигаются в толще воды. Для обеих форм лучевая симметрия жизненно важна в одинаковой степени и поэтому она была закреплена у них действием естественного отбора как полезное приспособление. У многих видов кишечнополостных наблюдается чередование поколений полипов и медуз. Причем у одних основной жизненной формой являются бесполые полипы, а поколение медуз служит лишь для полового размножения и расселения вида (например, у морских гидроидных полипов); у других же — наоборот, поколение половых медуз представляет собой основную форму, а полипы обеспечивают увеличение их численности путем бесполого размножения, ведущего к появлению нового поколения медузоидных особей (например, гидроидных и сцифоидных медуз).

Однако имеются и такие кишечнополостные, у которых в индивидуальном развитии отсутствует стадия медузы, поэтому они всю жизнь существуют в форме полипов (например, гидры, актинии, кораллы). В этом случае полипы размножаются как бесполым, так и половым путем. Строение полипов проще, чем строение медуз, но по существу между ними нет принципиальной разницы, а их отличия друг от друга определяются главным образом степенью развития мезоглеи, положением и формой эктодермального и энтодермального слоев, дифференциацией клеточных структур и органов чувств.

Как полипы, так и медузы представлены в природе одиночными и колониальными формами. К одиночным полипам относятся, например, гидры и актинии, к колониальным — красный благородный коралл, морские перья. Примером одиночных медуз могут служить краспедакуста, крестовичок, цианея, аврелия, корнерот. Что же касается колониальных форм, то у медуз они носят смешанный характер, представляя собой сочетание медузоидных и полипоидных особей с разделением функций между ними, как, например, у сифонофор.

Среди кишечнополостных наблюдаются большие колебания в размерах тела. Так, например, полип микрогидра (у пресноводной медузы) едва достигает высоты 1 мм, в то время как морской одиночный глубоководный полип бранхиоцериантус имеет высоту более 2 м. Точно так же и среди медуз есть карлики и великаны. Диаметр зонтика пресноводной медузы краспедакусты не превышает 2 см, а у медузы цианеи он нередко равен 2 м.

Взаимоотношения кишечнополостных между собой и с другими организмами носят разнообразный характер: агрессивный в случае хищничества и паразитизма и мирный в виде симбиоза и нахлебничества (комменсализма), а также нейтральный в виде синойкии (когда оба сожителя не приносят друг другу ни пользы, ни вреда или один является квартирантом другого). Хищничество кишечнополостных (как сидячих, так и свободноплавающих) наносит основной вред рыбам, а с другой стороны, рыбы в некоторых случаях находят приют у актиний и медуз, спасаясь от врагов под защитой их стрекательных органов.