Тип Кишечнополостные. Гидроидные.

Кишечнополостные - первые двухслойные древние животные, имеющие радиальную симметрию, кишечную (гастральную) полость и ротовое отверстие. Обитают в воде. Встречаются сидячие формы (бентос) и плавающие (планктон), что особенно хорошо выражено у медуз. Хищники, питающиеся мелкими рачками, мальками рыб, водными насекомыми.

Значительную роль в биологии южных морей играют коралловые полипы, образующие рифы и атоллы, которые служат убежищами и нерестилищами для рыб; в то же время они создают опасность для кораблей.

Крупные медузы употребляются в пищу людьми, но они же наносят серьезные ожоги купающимся. Известняк рифов используют для украшений и как строительный материал. Однако, разрушая рифы, человек уменьшает рыбные богатства. Наиболее известные рифы в южных морях - вдоль берегов Австралии, у Зондских островов, в Полинезии.

Кишечнополостные - древнейший тип примитивных двуслойных многоклеточных животных. Лишены настоящих органов. Их изучение имеет исключительное значение для понимания эфолюции животного мира: древние виды этого типа были прародителями всех высших многоклеточных животных.

Известно около 9000 видов кишечнополостных. Большинство кишечнополостных ведут хищнический образ жизни, немногие виды - паразиты.

Общая характеристика типа

Кишечнополостные - преимущественно морские, реже пресноводные животные. Многие из них прикрепляются к подводным предметам, другие медленно плавают в воде. Прикрепленные формы обычно имеют бокаловидную форму и называются полипами. Нижним концом тела они прикрепляются к субстрату, на противоположном конце находится рот, окруженный венчиком щупалец. Плавающие формы обычно имеют вид колокола или зонтика и называются медузами.

Тело кишечнополостных имеет лучевую (радиальную) симметрию. Через него можно провести две или несколько (2, 4, 6, 8 и больше) плоскостей, делящих организм на симметричные половины. В теле, которое можно сравнить с двуслойным мешком, развита лишь одна полость - гастральная, выполняющая роль примитичного кишечника (отсюда название типа). Она сообщается с наружной средой единственным отверстием, которое функционирует как ротовое и анальное. Стенка мешка состоит из двух клеточных слоев: наружного или эктодермы, и внутреннего, или энтодермы. Между клеточными слоями залегает бесструктурное вещество. Оно образует либо тонкую опорную пластинку, либо широкий слой студенистой мезоглеи. У многих кишечнополостных (например, медуз) от гастральной полости отходят каналы, образующие вместе с желудочной полостью сложную гастроваскулярную (желудочно-сосудистую) систему.

Клетки тела кишечнополостных дифференцированы.

• Клетки эктодермы представлены несколькими типами:
  • покровные (эпителиальные) клетки - образуют покров тела, выполняют защитную функцию
    

    Эпителиально-мышечные клетки - у низших форм (гидроидные) покровные клетки имеют вытянутый параллельно поверхности тела длинный отросток, в цитоплазме которого развиты сократительные волоконца. Совокупность таких отростков образует слой мускульных образований. Эпителиально-мышечные клетки совмещают функции защитного покрова и двигательного аппарата. Благодаря сокращению или расслаблению мускульных образований гидра может сжиматься, утолщаться или суживаться, вытягиваться, изгибаться в сторону, прикрепляться к другим участкам стеблей и таким образом медленно передвигаться.

    У высших кишечнополостных мышечная ткань обособляется. У медуз имеются мощные пучки мышечных волокон.

  • нервные клетки звездчатой формы. Отростки нервных клеток сообщаются между собой, образуя нервное сплетение, или диффузную нервную систему.
  • промежуточные (интерстициальные) клетки - восстанавливают поврежденные участки тела. Из промежуточных клеток могут образовываться покровно-мускульные, нервные, половые и другие клетки.
  • стрекательные (крапивные) клетки - расположены среди покровных клеток поодиночке или группами. Они имеют особую капсулу, в которой лежит закрученная спирально стрекательная нить. Полость капсулы заполнена жидкостью. На наружной поверхности стрекательной клетки развит тонкий чувствительный волосок - книдоциль. При касании мелкого животного волосок отклоняется, а стрекательная нить выбрасывается наружу и распрямляется, по ней в тело добычи поступает парализующий яд. После выбрасывания нити стрекательная клетка погибает. Возобновляются стрекательные клетки за счет недифференцированных интерстициальных клеток, лежащих в эктодерме.
• Клетки энтодермы выстилают гастральную (кишечную) полость и выполняют в основном функцию пищеварения. К их числу относятся
  • железистые клетки, выделяющие в гастральную полость пищеварительные ферменты
  • пищеварительные клетки, обладающие фагоцитарной функцией. Пищеварительные клетки (у низших форм) также имеют отростки, в которых развиты сократительные волоконца, ориентированные перпендикулярно по отношению к аналогичным образованиям покровно-мускульных клеток. От эпителиально-мускульных клеток в сторону кишечной полости направлены жгутики (по 1-3 от каждой клетки) и могут образовываться выросты, напоминающие ложные ножки, которые захватывают мелкие пищевые частицы и внутриклеточно переваривают их в пищеварительных вакуолях. Таким образом, у кишечнополостных совмещается свойственное простейшим внутриклеточное пищеварение с характерным для высших животных кишечным пищеварением.

Нервная система примитивна. В обоих клеточных слоях имеются особые чувствительные (рецепторные) клетки, воспринимающие внешние раздражения. От их базального конца отходит длинный нервный отросток, по которому нервный импульс достигает многоотростчатых (мультиполярных) нервных клеток. Последние расположены поодиночке, не образуют нервных узлов, но связаны друг с другом своими отростками и составляют нервную сеть. Такая нервная система носит название диффузной.

Половые органы представлены только половыми железами (гонадами). Размножение происходит половым путем и бесполым (почкование). Для многих кишечнополостных характерно чередование поколений: полипы, размножаясь почкованием, дают как новые полипы, так и медуз. Последние, размножаясь половым путем, дают поколение полипов. Такое чередование полового размножения с вегетативным называют метагенезом  .

В систематическом отношении тип разделен на два подтипа: стрекающие (Cnidaria) и нестрекающие (Acnidaria). Стрекающих известно около 9000 видов, нестрекающих - всего 84 вида.

ПОДТИП СТРЕКАЮЩИЕХарактеристика подтипа

Кишечнополостные, названные стрекающими, обладают стрекательными клетками. К ним относятся классы: гидроидные (Hydrozoa), сцифоидные (Scyphozoa) и коралловые полипы (Anthozoa).

Класс гидроидные (Hydrozoa)

Отдельная особь имеет форму либо полипа, либо медузы. Кишечная полость полипов лишена радиальных перегородок. Половые железы развиваются в эктодерме. Около 2800 видов обитает в море, но имеется несколько пресноводных форм.

• Подкласс Гидроиды (Hydroidea) - колонии донные, приросшие. У некоторых неколониальных видов полипы способны плавать у поверхности воды. В пределах каждого вида все особи медузоидного строения одинаковы.
  • Отряд Лептолиды (Leptolida) - имеются особи и полипоидного и медузоидного происхождения. Преимущественно морские, очень редко пресноводные организмы.
  • Отряд Гидрокораллы (Hydrocorallia) - ствол и ветви колонии известковые, часто окрашены в красивый желтоватый, розовый или красный цвет. Медузоидные особи недоразвиты и погружены в глубь скелета. Исключительно морские организмы.
  • Отряд Хондрофоры (Chondrophora) - колония состоит из плавающего полипа и прикрепленных к нему медузоидных особей. Исключительно морские животные. Ранее причислялись к подклассу сифонофор.
  • Отряд Тахилиды(Trachylida) - исключительно морские гидроидные, имеющие форму медузы, полипов нет.
  • Отряд Гидры (Hydrida) - одиночные пресноводные полипы, медуз не образуют.
• Подкласс Сифонофоры (Siphonophora) - плавающие колонии, в состав которых входят полипоидные и медузоидные особи разнообразного строения. Обитают исключительно в море.

Пресноводный полип гидра (Hydra) - типичный представитель гидроидных, а вместе с тем и всех стрекающих. Несколько видов этих полипов широко распространено в прудах, озерах и небольших реках.

Гидра - маленькое, длиной около 1 см, буровато-зеленое животное с цилиндрической формой тела. На одном ее конце находится рот, окруженный венчиком очень подвижных щупалец, которых у различных видов бывает от 6 до 12. На противоположном конце находится стебель с подошвой, служащей для прикрепления к подводным предметам. Полюс, на котором расположен рот, называется оральным, противоположный - аборальным.

Гидра ведет сидячий образ жизни. Прикрепившись к подводным растениям и свешиваясь в воду ротовым концом, она стрекательными нитями парализует проплывающую мимо добычу, захватывает ее щупальцами и засасывает в гастральную полость, где происходит пищеварение под действием ферментов железистых клеток. Питаются гидры преимущественно мелкими рачками (дафниями, циклопами), а также инфузориями, малощетинковыми червями и мальками рыб.

Пищеварение. Под действием ферментов железистых клеток энтодермы, выстилающей гастральную полость, тело захваченной добычи распадается на мелкие частички, которые захватываются клетками, имеющими псевдоподии. Одни из этих клеток находятся на своем постоянном месте в энтодерме, другие (амебоидные) подвижны и перемещаются. В этих клетках завершается переваривание пищи. Следовательно, у кишечнополостных существуют два способа пищеварения: наряду с более древним, внутриклеточным появляется внеклеточный, более прогрессивный способ переработки пищи. В дальнейшем в связи с эволюцией органического мира и пищеварительной системы внутриклеточное пищеварение потеряло значение в акте питания и усвоения пищи, но способность к нему сохранилась в отдельных клетках у животных, стоящих на всех ступенях развития вплоть до самых высших, и человека. Эти клетки, открытые И. И. Мечниковым, получили название фагоцитов.

В связи с тем что гастральная полость заканчивается слепо и анальное отверстие отсутствует, рот служит не только для приема пищи, но и для удаления непереваренных остатков пищи. Гастральная полость выполняет функцию сосудов (перемещение питательных веществ по телу). Распределение веществ в ней обеспечивается движением жгутиков, которыми снабжены многие энтодермальные клетки. Той же цели служат сокращения всего тела.

Дыхание и выделение осуществляются путем диффузии как эктодермальными, так и энтодермальными клетками.

Нервная система. Нервные клетки образуют сеть по всему телу гидры. Эта сеть получила название первичной диффузной нервной системы. Особенно много нервных клеток вокруг рта, на щупальцах и подошве. Таким образом, у кишечнополостных появляется простейшая координация функций.

Органы чувств. Не развиты. Осязание всей поверхностью, особенно чувствительны щупальца (чувствительные волоски), выбрасывающие стрекательные нити, убивающие добычу.

Передвижение гидры осуществляется за счет поперечных и продольных мышечных волокон, включенных в эпителиальные клетки.

Регенерация гидры – восстановление целостности организма гидры после его повреждения или утраты его части. Поврежденная гидра восстанавливает утраченные части тела не только после того, как её разрезали пополам, но даже в том случае, если её разделили на огромное количество частей. Новое животное способно вырасти из 1/200 части гидры, фактически из крупинки восстанавливается целостный организм. Поэтому регенерацию гидры часто называют дополнительным способом размножения.

Размножение. Гидра размножается бесполым и половым путем.

В течение лета гидра размножается бесполым путем - почкованием. В средней части ее тела находится пояс почкования, на котором образуются бугорки (почки). Почка вырастает, на ее вершине образуется рот и щупальце, после чего почка перешнуровывается у основания, отделяется от тела матери и начинает жить самостоятельно.

С приближением холодов осенью в эктодерме гидры из промежуточных клеток образуются половые клетки - яйца и сперматозоиды. Яйца находятся ближе к основанию гидры, сперматозоиды развиваются в бугорках (мужских гонадах), расположенных ближе к ротовому отверстию. Каждый сперматозоид имеет длинный жгутик, с помощью которого плавает в воде, достигает яйца и оплодотворяет его в теле матери. Оплодотворенное яйцо начинает делиться, покрывается плотной двойной оболочкой, опускается на дно водоема и там перезимовывает. Поздней осенью взрослые гидры погибают. Весной из перезимовавших яиц развивается новое поколение.