Тип Кишечнополостные Coelenterata

Общая характеристика подцарства Многоклеточные животные (Metazoa).

Многоклеточные животные — потомки древних простейших. Их тело состоит из большого числа клеток, образующих ткани и органы. Для многоклеточных животных характерно индивидуальное развитие — процесс преобразований организма, проходящий за время от зарождения особи до конца её жизни.

По сравнению с одноклеточными многоклеточные имеют более разнообразные приспособления к различным условиям окружающей среды. Следовательно, возникновение многоклеточности — качественно новый этап в развитии животного мира на Земле.

Многоклеточные животные объединены в большое подцарство, включающее в себя свыше 20 типов животных. Первый из типов, изучаемых в школе, — кишечнополостные.

12.Строение и жизнедеятельность кишечнополостных.

Вы узнаете:

• каковы характерные черты кишечнополостных;

• о взаимосвязи строения и функций клеток.

Вспомните

• Какой процесс называют оплодотворением?

• Какие виды симметрии существуют у животных?

Общая характеристика кишечнополостных.

Кишечнополостные — это многоклеточные животные, для которых характерна лучевая симметрия (см. рис. 19, 2 на с. 31). Этот тип симметрии — общий признак прикреплённых и малоподвижных животных, поскольку им с любой стороны в равной степени может грозить опасность, пища также поступает со всех сторон, поэтому средства защиты и улавливания добычи направлены в разные стороны, как лучи.

Их тело имеет мешковидную форму — внутри находится кишечная полость, а стенки тела состоят из двух слоёв клеток. Наружный слой носит название эктодерма, внутренний — энтодерма (от греч. эктос — “снаружи”, энтос — “внутри” и дерма — “кожа”). Кишечная полость сообщается с внешней средой через ротовое отверстие (рот). Для этих животных характерно наличие особых клеток, служащих для ловли добычи и для обороны.

Кишечнополостные — самые древние и примитивные животные из ныне живущих многоклеточных. Среди них есть одиночные и колониальные животные. Размножаются они бесполым и половым путём.

Образ жизни и строение.

В пресных водоёмах с чистой водой (в заводях рек, озёрах и прудах) живёт гидра. Это небольшое полупрозрачное животное длиной около 1 см. Тело гидры имеет цилиндрическую форму. Нижним концом его (подошвой) она прикрепляется к стеблям и листьям водных растений, корягам и камням. На верхнем конце тела, вокруг рта, имеются щупальца.

Гидра ведёт малоподвижный образ жизни. Её тело и щупальца могут удлиняться и укорачиваться. В спокойном состоянии щупальца вытягиваются на несколько сантиметров. Животное медленно водит ими из стороны в сторону, подстерегая добычу. При необходимости гидра может медленно передвигаться. При этом она словно шагает (кувыркается), прикрепляясь к подводным предметам попеременно то верхним, то нижним концом тела.

Тело гидры имеет вид продолговатого мешочка (рис. 35). Между эктодермой и энтодермой лежит тонкая студенистая неклеточная прослойка (мезоглея), служащая опорой.

Рис. 35. Схема строения пресноводной гидры: 1 — эктодерма; 2 — энтодерма; 3 — мезоглея; 4 — рот; 5 — щупальце; 6 — почка; 7 кишечная полость; 8 — подошва.

Эктодерма формирует покров тела и состоит из нескольких видов клеток. Самые многочисленные из них — эпителиально-мускульные. За счёт них тело гидры может сокращаться, удлиняться и изгибаться.

В эктодерме имеются нервные клетки звёздчатой формы. Они соединены отростками между собой, образуя нервную сеть, которая охватывает все тело животного. Это самая примитивная нервная система у животных.

Если дотронуться до гидры или уколоть иглой, животное сожмётся. Это происходит потому, что сигнал, полученный даже одной клеткой, распространится по всей нервной сети. Нервные клетки посылают сигнал эпителиально-мускульным клеткам, и всё тело гидры укорачивается (рис. 37). Ответная реакция организма на раздражение называется рефлексом.

Рис. 37. Проведение раздражения нервными клетками гидры.

В эктодерме находятся стрекательные клетки, служащие для нападения и защиты. Если добыча или враг прикоснётся к чувствительному волоску, который расположен снаружи стрекательной клетки, в ответ на раздражение стрекательная нить выбрасывается ^и вонзается в тело жертвы. По каналу нити в организм жертвы попадает вещество, способное парализовать её.

Из так называемых промежуточных клеток формируются все остальные клетки.

Энтодерма выстилает кишечную полость. Её клетки осуществляют пищеварение. Энтодерма состоит из пищеварительно-мускульных и железистых клеток. Первые участвуют не только в переваривании пищи, но и в движении животного. За счёт них тело гидры может утончаться. В сложных движениях участвуют и эктодерма, и энтодерма.

Жизненные процессы.

Питание. Пища поступает в кишечную полость через рот, и через рот выбрасываются наружу непереваренные остатки. Железистые клетки энтодермы выделяют в просвет кишечной полости пищеварительный сок, который частично переваривает пищу.

Жгутики, которыми снабжены пищеварительно-мускульные клетки, подгоняют пищевые частицы ближе к клеткам, а сами клетки образуют ложноножки, захватывают ими пищу и переваривают её в пищеварительных вакуолях. Таким образом, пищеварение у кишечнополостных идёт и внутри клеток, и внутри кишечной полости.

Питаются гидры мелкими беспозвоночными животными, которых ловят щупальцами.

Дыхание и выделение. Гидра дышит растворённым в воде кислородом. Органов дыхания у неё нет, и она поглощает кислород всей поверхностью тела, выделяя наружу углекислый газ. В процессе жизнедеятельности в клетках образуются вредные вещества, которые выделяются в воду.

Размножение и развитие. Размножается гидра половым и бесполый путём. Бесполое размножение осуществляется почкованием (рис. 39). На теле гидры образуется выпячивание — почка. Она состоит из двух слоёв клеток — эктодермы и энтодермы — и сообщается общей полостью с материнским организмом. Почка увеличивается, растёт в длину. На её вершине появляются рот и маленькие щупальца, а у основания — подошва. После этого молодая гидра отделяется от материнского организма, опускается на дно и переходит к самостоятельному образу жизни.

Рис. 39. Бесполое размножение гидры (почкование).

Осенью, с приближением холодов, гидры начинают размножаться половым путём (рис. 40). Половые клетки образуются из промежуточных клеток в эктодерме. У большинства видов гидр мужские половые клетки (сперматозоиды) и женские половые клетки (яйцеклетки) образуются на различных особях — эти животные раздельнополые. У других видов гидр сперматозоиды и яйцеклетки образуются на теле одного организма. Такие животные, совмещающие в себе признаки и женского и мужского пола, называются гермафродитами.

Рис. 40. Половое размножение гидры.

Попавший в воду сперматозоид плавает с помощью длинного жгутика |и достигает неподвижных яйцеклеток. Оплодотворение (соединение сперматозоида с яйцеклеткой) происходит в теле материнского организма. После этого вокруг оплодотворённой яйцеклетки формируется плотная оболочка. Оплодотворённая яйцеклетка многократно делится — образуется зародыш. Осенью гидра погибает, а покрытые оболочкой зародыши опускаются на дно. Весной развитие зародыша продолжается. После того как водоём прогреется, оболочки, покрывающие зародыши, разрушаются и маленькие гидры выходят наружу.

Регенерация. Повреждённая гидра легко восстанавливает утраченные части тела, даже в том случае, если её расчленили на множество частей. Благодаря интенсивному делению промежуточных клеток из каждой части образуется новая гидра. Способность животных к восстановлению повреждённых или утраченных частей тела называется регенерацией.

Значение кишечнополостных

Сейчас известно около 9000 видов кишечнополостных. Все они — _водные животные. Большинство обитает в морях и океанах по всему миру, включая тропики и полярные области. Эти животные населяют водную толщу от поверхности до больших глубин. Небольшое число видов обитает в пресных водах.

Все кишечнополостные — хищники и влияют на виды животных, которыми питаются. Для некоторых рыб, морских черепах кишечнополостные сами служат пищей.

В тёплых морях колониальные кишечнополостные (кораллы) образую- обширные заросли. В этих зарослях обитают различные беспозвоночные животные и рыбы.

Для человека кишечнополостные служат источником строительных материалов и сырья для ювелирных изделий.

Гидра — многоклеточное животное, имеющее примитивное строение. Её кишечная полость выглядит, как цельный мешок. Нервная система состоит из разбросанных звёздчатых нервных клеток, образующих нервную сеть. Бесполое размножение происходит почкованием. Гидра размножается также половым путём.

1. Охарактеризуйте основные черты строения представителей типа Кишечнополостные.

2. Установите взаимосвязь строения различных типов клеток гидры и осуществляемых ими функций.

3. На примере одного из представителей кишечнополостных объясните, почему у животных встречается лучевая симметрия.

4. Сравните особенности жизнедеятельности кишечнополостных и простейших. Сделайте вывод об уровне организации кишечнополостных.

5. Используя информационные ресурсы, подготовьте обзор роли кишечнополостных в природе, их практического значения для человека.

6. Занесите сведения о строении кишечнополостных в таблицу, составленную при изучении систем органов животных.

13. Разнообразие кишечнополостных.

Вы узнаете:

• _По каким признакам кишечнополостных объединяют в классы;

• о своеобразии морских кишечнополостных;

• об особенностях размножения и распространения кишечнополостных, ведущих неподвижный образ жизни.

Вспомните

• Что такое жизненная форма у растений?

• Как образуется колония у жгутиковых простейших?

Класс Гидроидные (Hydrozoa).

Тип Кишечнополостные включает несколько классов животных. К классу Гидроидные принадлежит свыше 2500 видов. Некоторые виды, например, гидра, являются одиночными животными, но преобладают колониальные формы.

Большинство видов гидроидных существует в двух формах (рис. 42) — в форме полипов и в форме медуз. Полип ведёт прикреплённый или малоподвижный образ жизни, а медуза является свободноживущей и плавает в толще воды. Полипы дают начало медузам, а медузы производят на свет полипов: два поколения сменяют друг друга в течение жизненного цикла. Жизненный цикл —это последовательность стадий развития организма от зарождения до момента, когда особь способна к половому размножению. Нередко у многоклеточных животных жизненный цикл простой — от зиготы до взрослого, половозрелого, организма. У кишечнополостных жизненный цикл сложный: в нём происходит чередование поколений — полипа и медузы.

Рис. 42. Жизненный цикл гидроидных: 1 — колония полипов; 2 — медуза; 3 — оплодотворённое яйцо; 4 — личинка.

У гидроидных в жизненном цикле преобладает полип — неподвижная или малоподвижная форма. Полипы живут дольше, чем медузы, и нередко образуют колонии из десятков, сотен и тысяч особей. Медузы, как правило, живут одиночно и участвуют в половом размножении и расселении. У некоторых видов в жизненном цикле медуза вовсе отсутствует.

Колонии полипов внешне напоминают маленькие ветвящиеся кустики. Кишечные полости всех полипов в одной колонии сообщаются. Поэтому пища, захваченная одним полипом, распределяется между другим” членами колонии. Число особе” в колонии увеличивается путём бесполого размножения — почкованием. Медузы формируются на некоторых веточках колонии. Они отрываются и свободно плавают в толще воды.

Медуза похожа на колокол или зонтик, внутри которого расположен ротовой стебелёк со ртом на свободном конце. По краю зонтика располагаются щупальца. Медуза плавает, сокращая и расправляя зонтик. Медузы — хищники: щупальцами со стрекательными клетками они захватывают мелких животных.

Медузы раздельнополы. Слияние яйцеклеток и сперматозоидов происходит в воде. После оплодотворения из яйца (зиготы) образуется маленькая личинка, снаружи сплошь покрытая жгутиками. Она свободно плавает, потом опускается на дно, где превращается в маленький полип.

Класс Коралловые полипы (Anthozoa).

Класс Коралловые полипы объединяет около 6000 видов. Это колониальные, реже одиночные кишечнополостные (рис. 44). Особи, образующие колонию, имеют очень мелкие размеры, а диаметр одиночных полипов актиний может достигать 1,5 м. Большинство коралловых полипов ведёт прикреплённый образ жизни, а некоторые одиночные могут медленно ползать по дну с помощью подошвы.

У всех колониальных полипов имеется твёрдый наружный скелет, обычно состоящий из карбоната кальция. Новые особи образуются путём очкования, и внешний скелет постоянно достраивается. Так колония разрастается. В тёплых морях и океанах существуют многокилометровые коралловые рифы, сложенные из остовов коралловых полипов.

Отличительная черта предстателей этой группы - отсутствие медузы в жизненном цикле. Полипы раздельнополые. Половые клетки развиваются в стенках кишечной полости. Сперматозоиды из мужской особи выходят наружу _и попадают в кишечную полость женской особи. Здесь происходит оплодотворение. Из зиготы формируется подвижная личинка. Покинув материнский организм, она некоторое время плавает, затем оседает на дно и преобразуется в маленький полип.

Рис. 44. Коралловые полипы.

Класс Сцифоидные медузы (Scyphozoa).

Класс Сцифоидные медузы насчитывает около 200 видов (рис. 45). Медуза у представителей этой группы значительно крупнее, чем медуза у гидроидных. и в жизненном цикле преобладает именно эта форма: диаметр зонтика у некоторых видов достигает 2 м. Полип мелкий и живёт недолго.

Рис. 45. Сцифоидные медузы.

По строению медуза сцифоидных очень похожа на медузу гидроидных. Некоторые щупальца у неё укорочены и утолщены. В таких щупальцах находятся органы чувств — глаза, способные отличать свет от темноты, и органы равновесия. Нервная система у медуз имеет вид кольца, лежащего по краю зонтика. В некоторых местах кольца расположены скопления нервных клеток — нервные узлы.

Сцифоидные медузы раздельнополые. Из половых желёз мужские женские половые клетки попадают в воду, где происходит оплодотворение (рис. 46). Из зиготы развивается личинка. Она плавает некоторое время, а затем оседает на дно и превращается в крохотный полип. Он деется несколькими поперечными перетяжками, образуя “стопку” из как бы вложенных друг в друга маленьких медуз. Одна за другой медузы отрываются и переходят к самостоятельному существованию.

Рис. 46. Жизненный цикл сцифоидной медузы: 1 — половые клетки; 2 — личинка; 3 — одиночный полип; 4 — “стопка” медуз; 5 — плавающая медуза.

У гидроидных и сцифоидных медуз существуют два поколения — полипы и медузы. Полипы размножаются почкованием, медузы — половым путём. Эти поколения в жизненном цикле чередуются. У коралловых полипов поколение медуз отсутствует.

1. Используя рисунки в параграфе, охарактеризуйте основные отличительные признаки гидроидных, коралловых полипов и сцифоидных медуз.

2. Проведите сравнение жизненных циклов гидроидных и сцифоидных медуз.

3. Укажите признаки, свидетельствующие о древнем происхождении кишечнополостных.

4. Поясните разницу между понятиями “индивидуальное развитие” и “жизненный цикл”.

Подведём итоги.

Выполните задания.

1. Дайте сравнительные характеристики двух подцарств — Одноклеточные и Многоклеточные.

2. Объясните, какое влияние оказывают среды обитания на образ жизни многоклеточных животных.

3. Объясните значение понятия “раздражимость”. Какова роль этого явления в жизни кишечнополостных?

4. Охарактеризуйте признаки, указывающие на принадлежность представителей типа Кишечнополостные к низшим многоклеточным животным.

5. Охарактеризуйте основные признаки усложнения организации кишечнополостных по сравнению с простейшими.

6. Опишите механизм рефлекса у кишечнополостных.

7. Поясните на примере кишечнополостных процесс чередования жизненных форм в жизненном цикле.

8. Опишите роль кишечнополостных в природе.

Какие утверждения верны?

1. Из современных форм кишечнополостные — самые древние и просто организованные многоклеточные животные.

2. Кишечнополостные существуют в природе только как одиночные формы.

3. Для кишечнополостных характерна двусторонняя симметрия.

4. Размножаются кишечнополостные бесполым и половым путём.

5. Гидра реагирует на раздражители благодаря наличию нервных клеток.

6. Рефлексы у большинства многоклеточных безусловные.