- Стрекающие (Cnidaria)
- Гребневики (Ctenophora)
- † Трёхдольные (Trilobozoa)
Кишечнопо́лостны́е [1] [2] [3] , или радиальные животные, (лат. Coelenterata, Radiata ) — группа многоклеточных беспозвоночных животных. Обычно под этим названием объединяют два современных типа: стрекающих (Cnidaria) и гребневиков (Ctenophora). Эту группу традиционно противопоставляют двусторонне-симметричным.
Некоторые исследователи не рассматривают гребневиков в составе кишечнополостных и применяют последнее название в более узком смысле — в качестве синонима для типа стрекающих. [4] Радиальных (Radiata), напротив, иногда рассматривают в более широком составе, включая в них губок и пластинчатых [5] .
Содержание
Общая характеристика [ править | править код ]
Двуслойность [ править | править код ]
Традиционно группу характеризуют наличием радиальной симметрии и двух зародышевых листков (энтодермы и эктодермы). При этом обычно считается, что тело кишечнополостных складывается из двух эпителиальных пластов: эпидермиса (наружных покровов) и гастродермиса (выстилки кишечной полости). Между двумя слоями клеток располагается желеобразная соединительнотканная прослойка — мезоглея — в состав которой входят волокна коллагена и сравнительно небольшое количество амебоидных и энтодермальных клеток.
Степень развития мезоглеи варьирует среди представителей группы. Особенно хорошо она развита у планктонных форм — медуз и гребневиков, у которых она берёт на себя опорную функцию. У этих форм отмечена тенденция к миграции мышечных, нервных и половых клеток из эпителиальных пластов в толщу соединительной ткани. Развитая мезоглиальная мускулатура вызывает у некоторых исследователей сомнения в правильности представлений о кишечнополостных как о первично двухслойных организмах [6] .
Системы органов [ править | править код ]
Представители группы лишены специализированных органов дыхания и выделения, что обычно трактуют как следствие двуслойного плана строения, при котором большинство клеток находится в составе эпителиев и контактируют с внешней средой.
Кишечнополостных характеризует своеобразная нервная система, в основе которой лежит нервное сплетение (нервный плексус). Однако важно отметить, что планктонные формы наделены довольно разнообразными органами чувств, вокруг которых формируются скопления нервных клеток. Другой пример централизации нервной системы — концентрация нейронов вдоль гребных пластин гребневиков.
Пищеварительная система [ править | править код ]
В пищеварительной системе есть рот и кишечная полость. Внутриполостное переваривание осуществляют железистые клетки, внутриклеточное переваривание — эпителиально-мускульные. Непереваренные остатки пищи удаляются через рот, то есть у них замкнутая пищеварительная система
Размножение и развитие [ править | править код ]
Большинство представителей размножаются половым способом и обладают планктонными или ползающими личинками. Жизненный цикл значительной части стрекающих представляет собой метагенез: закономерное чередование полового и бесполого размножений.
Значение [ править | править код ]
Человек использует некоторых кишечнополостных. Из мертвых известковых частей кораллов добывают строительный материал, при обжиге получают известь. Чёрный и красный кораллы используют для изготовления ювелирных украшений.
Стрекательными клетками некоторые кишечнополостные могут нанести ожоги дайверам, пловцам и рыбакам. В некоторых местах коралловые рифы препятствуют проходу судов, служа при этом убежищем и питанием для рыб.
Так как кишечнополостные хищники, они влияют на морские сообщества животных, едят планктон, а крупные актинии и медузы — ещё и мелких рыб. В свою очередь медузами питаются морские черепахи и некоторые рыбы. Некоторые виды медуз съедобны (Rhopilema esculenta, Rhopilema verrucosa).
Статус группы и её состав [ править | править код ]
Исторически радиальных животных противопоставляют другой группе многоклеточных — Bilateria, которые характеризуются наличием двусторонней симметрии и тремя зародышевыми листками. Во многих прежних системах (например. в системе Кавалье-Смита) в состав радиальных животных включались не только книдарии и гребневики, но также губки, плакозои и мезозои (последние, как сейчас можно считать доказанным — вторично упрощенные билатерии [7] ).
В современной литературе нет единого мнения о филогенетических взаимоотношениях этих групп. Как правило, высказывают две точки зрения. Согласно первой, сестринской группой для билатерий оказываются гребневики [8] . Вторая предполагает единство группы, включающей билатерий и кишечнополостных [9] . Однако, вне зависимости от выбора гипотезы, кишечнополостные оказываются парафилетическим таксоном. В последнее время появились данные в пользу того, что гребневики являются сестринской группой губок, а плакозои — сестринской группой книдарий [10] . В случае принятия этой гипотезы кишечнополостные (в объёме, придаваемом им в данной статье) — таксон полифилетический.
Кроме современных типов к кишечнополостным относят также некоторые вымершие группы, в том числе представителей вендской фауны [11] .
Альтернативное значение термина [ править | править код ]
Термин «Кишечнополостные» во многих монографиях, статьях и учебных пособиях во второй половине XX—XXI веках использовался и продолжает использоваться как название типа, то есть как синоним термина Cnidaria (см., напр., [12] , [13] , [14] , [15] ). В этом же смысле он используется и во многих популярных и научно-популярных изданиях (см., напр., [16] ), в том числе электронных, а также в русскоязычных школьных учебниках.
Медуза обычно имеет форму зонтика или колокола (от нескольких миллиметров до 2,3 метров), по краям которого располагаются щупальца и органы чувств. На вид медуза дряблая, но на ощупь она плотная. Хотя у нее нет ни внутреннего, ни наружного скелета, она сохраняет определенную форму. Это обеспечивается отчасти тем, что студенистая масса пронизана прочными соединительно-тканными волокнами. Кроме того, медуза накачивает в себя воду — точно так же надувной плот обретает жесткость, когда накачан воздухом.
Тело медузы на 98% состоит из воды. Ротовое отверстие находится в середине нижней стороны зонтика, часто оно окружено ротовыми лопастями.
У медузы нет скелета, зато у нее две нервные системы. Одна обрабатывает информацию, полученную всеми двадцатью четырьмя глазами. Вторая нервная система синхронизирует движение мышечных клеток, расположенных по периметру "зонта".
Нет у медузы и головного мозга. Ее нервные клетки переплетены друг с другом, образуя сеть. Лишь по краям "зонта" сеть уплотняется. На одинаковых расстояниях друг от друга, возникают нервные узлы. Каждый из них совершенно самостоятелен. Тем не менее, все мышечные клетки действуют точно и согласованно.
Половые железы расположены вблизи желудка или радиальных каналов; Половые продукты вымётываются в воду, где и происходит их оплодотворение и развитие.
Лишь у сцифомедуз аурелии, цианеи и некоторых гидромедуз оплодотворение яиц происходит в материнском организме, где яйца развиваются до личиночной стадии.
Плавая по воле волн, медуза выбрасывает яйца, из которых выводятся крохотные личинки. Они опускаются на морское дно, прикрепляются к нему и через некоторое время начинают почковаться. Маленькие медузки отделяются, образуя новое поколение плавающей стадии. Большинство из позвоночных не заботятся о потомстве.
Двигаются медузы реактивным способом: медуза, работая как насос, втягивает воду в свой зонтик, а затем, сокращаясь, выталкивает ее наружу. Вода выбрасывается в одном направлении, а медуза продвигается в противоположном.
У самых примитивных медуз органы зрения отличают лишь светлое (верх) и темное (низ). У более развитых медуз зрительные клетки образуют углубление — "бороздку". Подобные глаза точнее определят, где находится источник света.
Наконец, у таких медуз, как морская оса появляются выпуклые "глаза-линзы". Возможно, глаза медузы способны одинаково резко видеть объекты, находящиеся на разном расстоянии от нее. Все 24 глаза морской осы расположены вокруг ее ротового отверстия. Они отчетливо делятся на четыре группы. Каждая включает два выпуклых глаза и четыре более простых, представляющих собой клетки, чувствительные к свету. Почти все глаза глядят в сторону ротового отверстия. Поэтому биологи долгое время считали, что они нужны медузе, чтобы осматривать добычу, которую та поймала своими стрекательными щупальцами, умертвила и поднесла ко рту. Добычей же ее становятся раки и морские моллюски. При случае съест они и мелкую рыбешку. Лишь недавно биологи обнаружили тончайшие мышечные волокна, с помощью которых морская оса вращает глазами во все стороны.
Медузы великолепно ориентируются в окружающем их мире. Питаются медузы планктонными организмами.
Медузы и гидроиды снабжены стрекательными щупальцами, столкнувшись с которыми, можно получить неприятный ожог. Надо иметь в виду, что чем крупнее медуза, тем неприятнее будут последствия от встречи с ней. Для человека опасна даже вынесенная на берег и слегка высушенная медуза.
Распознать ожег довольно просто. На коже появляется сыпь, сопровождающаяся отеком и покраснением. След от ожога обычно узкий и вытянутый. В отдельных случаях могут появиться гнойнички и везикулы (пузырьки, наполненные жидкостью).
Если вы почувствовали, что обожглись, необходимо исключить возможность дальнейших контактов с медузами, потому что при многочисленных ожогах может подняться температура, начаться судороги, боль в области живота, тошнота, рвота и возникнуть другие неприятные ощущения вплоть до сердечно-сосудистого коллапса (резкое падение артериального давления). Людям с заболеваниями сердечно-сосудистой и дыхательной системы к медузам без специальной защиты лучше вообще не приближаться, так как подобное общение может закончиться летальным исходом.
Одна из самых неприятных для дайвера медуз — морская оса , genera Chironex. Ожог этой медузы смертелен даже для здорового человека (противоядие существует, и чем быстрее вы окажетесь у врача, тем больше шансов на благополучный исход). Но, будем надеяться, что с морскими осами вам не придется столкнуться.
В случае с остальными медузами нейтрализовать стрекательные клетки, удалить с кожи остатки щупалец и промыть рану можно с помощью уксусной кислоты, спирта или морской воды. Для снятия аллергических реакций применяют различные антигистаминные средства. И при первой же возможности обращайтесь к врачу, во избежание осложнений.
Тип Кишечнополостные – это многоклеточные особи, обитатели водных просторов, преимущественно морей. Одни виды приспособились к малоподвижному образу жизни (прикрепляются к дну или субстрату), другие активно передвигаются, преодолевая большие расстояния.
Насчитывается более 10000 видов кишечнополостных организмов. Разнообразие кишечнополостных очень велико: встречаются мелкие особи до пары миллиметров, и огромные представители – это медуза цианея, шириной около двух метров, а щупальца достигают 15 метров в длину.
Почему кишечнополостные животные получили такое название? Кишечнополостные имеют двухслойное тело, так что между клетками слоев образуется полость, которая снабжена одним ротовым отверстием. Полость называется кишечной, так и сформировалось название кишечнополостные.
Строение кишечнополостных
Для кишечнополостных характерна радиальная симметрия, если провести линию от нижнего края до верхнего, то противоположные участки тела относительно проведенной оси буду идентичны. Стенка полипа состоит из трех слоев.
Эпидермис
Первый слой — наружный шар эпителиальных клеток (эпидермис).
В состав эктодермы также входят:
- Сократительные клетки (обеспечивают передвижение);
- стрекательные, которые выполняют защитную функцию. В капсуле стрекательных клеток находится парализующий яд, при приближении опасности ядовитые вещества поступают в специальный канал, который расположен в стрекательной нити и направляется к телу жертвы. После выплёскивания яда клетка погибает, начинает формироваться новая из промежуточных клеток;
- промежуточные клетки способны к постоянному делению и превращению в специализированные, так осуществляется регенерация организма;
- половые клетки – яйцеклетки и сперматозоиды, формируются в эктодермальных бугорках.
Эндодерма
Второй слой — внутренний (эндодерма). Клеточный шар выстилает кишечную полость, состоит из двух типов клеток:
- Пищеварительных – имеют жгутики и ложноножки, с помощью которых захватывают частицы пищи и осуществляют внутриклеточное пищеварение;
- железистых — выделяют ферменты для расщепления продуктов питания в гастральной полости.
Мезоглея
Мезоглеи, которая находится между слоями и представляет собой желеобразную массу, с коллагеновыми волокнами, не содержит клеток.
У кишечнополостных отсутствует мезодерма – средний зародышевый листок.
Органы кишечнополостных
Все представители лишены специализированных органов дыхания, кровообращения, выделения. Нервная система кишечнополостных представлена нервными клетками, которые соединены в нервное сплетение. У медуз возле рта и купола расположены нервные кольца.
Пищеварение осуществляется в кишечной полости за счет железистых клеток, за внутриклеточное переваривание отвечают эпителиально-мускульные клетки. Выводятся переваренные остатки через ротовое отверстие (пищеварительная система замкнутая).
Размножение кишечнополостных идет путем почкования, это бесполый механизм, когда тело делится в продольном или поперечном направлениях. При половом делении сперматозоиды и яйцеклетки попадают во внешнюю среду, где происходит их слияние. Сначала формируется зигота, а затем выходит личинка – планула. После преобразования планулы из нее может сформироваться или полип или медуза.
Жизненный цикл кишечнополостных
В зависимости от жизненного цикла кишечнополостных выделяют две группы: бесполое поколение (полипы) и половое (медузы).
Полипы – это одиночные организмы или колониальные, которые объединяют от десятков до тысяч отдельных особей. Оснащены ротовым отверстием со щупальцами, которое переходит в гастральную полость. Нижняя часть полипа – это подошва, с помощью которой он крепится к подводным предметам или дну.
Внутренняя полость разделена септами, количество которых соответствует числу щупалец. От септ отходят реснички, которые находятся в постоянном движении и обеспечивают регулярную смену воды внутри полипа.
Беспрерывное перемещение воды обеспечивает повышенное давление в кишечной полости, так полипы расправляются и долгое время находятся в таком положении. Когда он устает, то сменяет свою позу, наклонившись или переместившись на небольшое расстояние.
Коралловые полипы
Медузы формой тела похожи на колокол, сократительные клетки которого обеспечивают активное перемещение особей в воде. Мезоглея на 98% состоит из воды, остальное приходится на соединительную ткань. Медузам, из-за высокого содержания воды, легко удерживаться в водной среде.
На нижней части колокола находится ротовое отверстие с ротовыми лопастями. С помощью рта, идет захват пищи, которая поступает в кишечную полость. Она состоит из множества канальцев, отошедших от центральной полости. В области рта расположены стрекательные клетки, служащие для добычи пищи и защиты от врагов.
Медузы обладают органами чувств, на поверхности тела есть глазки, воспринимающие световые лучи. Если медузу вынесет на берег, она погибнет из-за полного испарения воды.
Какая стадия жизненного цикла кишечнополостных способствует их расселению?
Расселение животных по морским просторам идет на личиночной и медузоидной стадии. В эти периоды жизни они способны передвигаться или разносятся течением. Полип же может за весь период существование переместится только на пару метров, а большинство вовсе неподвижные.
Виды кишечнополостных
Выделяют следующие виды кишечнополостных: гидроидные, сцифоидные и коралловые полипы.
Гидроидные – имеют относительно простое строение в сравнении с другими представителями типа. Питаются планктоном, мелкими животными. В весенне-летний период размножается бесполым путем, на теле развиваются почки, которые дозревая, покидают материнскую особь. Осенью идет половое размножение, с формированием яйца, которое по весне даст жизнь новым организмам.
Сцифоидные – класс свободноплавающих медуз, стадия полипа или отсутствует, или слабо развита. Размножение половое, формируется сцифостома, от которой отпочковываются медузы (молодая форма – эфир).
Коралловые – организмы, с внутренним ороговевшим скелетом. Ведут сидячий образ жизни, размножаются почкованием, при этом не отделяются от материнского организма, или половым путем.
Плоские черви имеют более сложное строение и развитые, дифференцировку тканей и органов. Но представители кишечнополостных значительно эволюционировали в сравнении с простейшими организмами, что проявляется в строении, способе жизни, продолжении рода.
Сравните особенности жизнедеятельности кишечнополостных и простейших с помощью представленной таблицы.
| Сравнение жизнедеятельности кишечнополостных и простейших | ||
|---|---|---|
| Характеристика | Кишечнополостные | Простейшие |
| Категория | Многоклеточные | Одноклеточные |
| Место обитания | Водная среда | Почва, вода |
| Передвижение | С помощью сокращения мускульных клеток | За счет жгутиков и сократительных вакуолей |
| Специализированные клетки | Присутствуют | Отсутствуют |
| Питание | Гетеротрофы | |
| Размножение | Половое и бесполое | |
| Дыхание | Поверхностью тела | |
Роль кишечнополостных в природе
Участвуют в регуляции численности мелких рыб, ракообразных, так как они являются пищей для кишечнополостных организмов.
Являются составляющей частью морского биоценоза.
Образуют коралловые рифы – массовое скопление мадрепоровых кораллов. Располагаются вблизи островов, постепенно нарастая вверх, формируя острова (атоллы).
Атоллы — острова из коралловых рифов
Служат сырьем для добычи извести.
Кишечнополостные организмы могут жить в симбиозе с другими животными. Актинии, которые ведут малоподвижный способ жизни, часто прикрепляются к ракам и таким образом, быстрее перемещаются. Сожительство выгодно и для рака, так как актиния защищает его от врагов.
Щупальца актинии служат местом укрытия для небольших креветок.
Значение кишечнополостных организмов в жизни человека
Широко используются в пищевой промышленности (съедобные медузы – корнероты). Японцы каждый год вылавливают несколько тысяч тонн медуз Ропилем, из которых готовят разные блюда.
Делают ювелирные изделия из скелета красного кораллового полипа.
Острова коралловых рифов стают преградой на пути транспортных судов.
Опасный для здоровья человека яд, который выделяют стрекательные клетки кишечнополостных, вызывает тяжелые ожоги, а также дыхательную недостаточность и сердечную аритмию.