Общие признаки иглокожих. Тип Иглокожие: общая характеристика
Систематика типа Иглокожие:
Подтип/Подотдел: Eleutherozoa Bather, 1900 = Свободноподвижные, или элеутерозои
Подтип/Подотдел: Homalozoa = Хомалозои †
Класс: Ctenocystoidea = †
Класс: Homoiostelea Gill et Caster, 1960 = †
Отряд/Порядок: Soluta Jaekel, 1901 = †
Класс: Homostelea = †
Класс: Stylophora = †
Подтип/Подотдел: Pelmatozoa Leuckart, 1848 = Прикрепленные
Класс: Blastoidea = Бутоны морские †
Класс: Cystoidea = Шаровики, или Морские пузыри †
Класс: Edrioasteroidea = Эдриоастеродеи †
Класс: Eocrinoidea = †
Класс: Glyptocystida = †
Класс: Paracrinoidea = †
Класс: Rhombifera =
Краткая характеристика типа Иглокожие:
Иглокожие - вторичнополостные животные, во взрослом состоянии имеющие радиальную симметрию тела.
У большинства видов органы расположены по пяти радиусам, но у некоторых число лучей иное. Если у кишечнополостных радиальная симметрия тела является первичной, то у иглокожих она будет вторичной, поскольку их предки имели двустороннюю симметрию тела. Свободноплавающие личинки иглокожих двустороннесимметричны. Для иглокожих характерно наличие амбулакральной системы, служащей для передвижения и участвующей в процессах дыхания и выделения. Вторичная полость тела хорошо выражена и наполнена полостной жидкостью. Иглокожие - жители моря. Это преимущественно донные животные, способные к медленному передвижению по субстрату, реже прикрепленные к нему. Некоторые иглокожие служат объектом промысла.
Иглокожие, как впервые показали исследования И. И. Мечникова, интересны для выявления филогенетических связей беспозвоночных животных с представителями типа Хордовые. Несмотря на радиальную симметрию тела взрослых особей, в организации и развитии иглокожих много общих черт с хордовыми животными. Вторичная полость тела у них, как и у хордовых, образуется путем отделения мезодермальных мешков от кишечника. Как и хордовые, они являются вторичнополостными животными, у которых в процессе развития гастропор зарастает или превращается в анальное отверстие, а рот личинки образуется заново. У представителей обоих типов имеются двухслойная кожа и скелетные элементы мезодермальной природы. Эти черты сходства позволяют предположить, что низшие хордовые филогенетически связаны через общих предков с иглокожими. Остатки иглокожих найдены в отложениях палеозойской эры.
Строение и жизненные отправления
. Покровы иглокожих состоят из двух слоев: наружного, имеющего характер однослойного эпителия, и внутреннего, образованного волокнистой соединительной тканью. Во внутреннем слое развиваются различные элементы известкового кожного скелета. У морских звезд они имеют вид известковых пластинок, расположенных продольными (вдоль лучей) рядами и обычно несущих выдающиеся наружу шипики. У морских ежей тело заключено в известковый панцирь из рядов плотно соединенных пластинок с сидящими на них длинными иглами. У голотурии мелкие известковые тельца разной формы разбросаны в коже.
Мускулатура
развита в различной степени в зависимости от подвижности и характера кожного скелета. Она слагается из отдельных мышц и мускульных полос.
Амбулакральная система начинается пористой мадрепоровой пластинкой, расположенной на спинной стороне тела. От нее вглубь тела тянется каменистый канал, который открывается в кольцевой канал, окружающий пищевод. Кольцевой канал дает радиальные каналы в каждый луч тела. От радиальных каналов ответвляются в обе стороны короткие канальцы, от которых внутрь полости отходят сократимые пузырьки - ампулы, а наружу - сократимые трубчатые амбулакральные ножки с присосками на концах. Амбулакральная система заполнена водой, поступающей через мадрепоровую пластинку. При сокращении ампул вода из них переходит в полость ножек, отчего они удлиняются, вытягиваются. Находящиеся на концах ножек присоски присасываются к субстрату, после чего длина ножек сокращается, так как вода из их полости отводится обратно в ампулу. Общими усилиями многих одновременно сокращающихся ножек тело иглокожего подтягивается, и животное медленно движется по дну. Благодаря присоскам амбулакральных ножек иглокожие могут ползти даже по вертикальной поверхности скалы.
Нервная система
иглокожих имеет радиальное строение. От окологлоточного нервного кольца отходят радиальные нервные тяжи по числу лучей тела.
Органы чувств
развиты слабо. Примитивные глазки расположены у морских звезд на концах лучей, а у морских ежей - на верхней части тела. Имеются также органы осязания и др.
Пищеварительная система.
Ротовое отверстие расположено у большинства посредине на нижней поверхности тела. Рот ведет в короткий пищевод, за которым следуют средняя кишка и короткая задняя. Анальное отверстие у некоторых отсутствует.
Органами дыхания
у морских звезд и ежей служат кожные жабры - тонкостенные выросты на верхней стороне тела. По-видимому, в дыхательном процессе принимает участие и амбулакральная система. У ряда иглокожих дыхание происходит через покровы тела.
Кровеносная система
обычно состоит из двух кольцевых сосудов, один из которых окружает рот, а другой - анальное отверстие, и радиальных сосудов, количество которых совпадает с числом лучей тела. Оба кольцевых сосуда соединены кроветворным осевым органом, пронизанным сетью кровеносных сосудов.
Выделительные органы.
Специальных органов выделения у иглокожих нет. Выделение продуктов диссимиляции происходит через стенки каналов амбулакральной системы и при помощи особых амебовидных клеток крови, мигрирующих внутри организма.
Половые органы
имеют разное строение. Большинство иглокожих раздельнополы, но имеются и гермафродитные формы.
Развитие
происходит с рядом сложных превращений. Двусторонне-симметричные личинки иглокожих плавают в толще воды.
Многие иглокожие обладают удивительной способностью к регенерации частей тела. Например, один луч морской звезды может восстанавливать целое животное.
Краткая характеристика класса Голотурии, или морские кубышки :
Морскими кубышками или морскими огурцами называют животных, тело которых при малейшем прикосновении сильно сжимается
, после чего оно у многих форм становится похожим на старинную кубышку или свежий огурец. Их известно около 900 видов.
Название "морские огурцы" дано этим животным еще Плинием, а описание некоторых видов принадлежит Аристотелю, так давно эти животные привлекали к себе внимание.
Голотурии, или морские кубышки, не только интересны своими внешними особенностями, яркой окраской, занятным образом жизни и некоторыми повадками, но и имеют довольно существенное хозяйственное значение. Свыше 40 видов и разновидностей голотурий используется в пищу человеком. Съедобные голотурии, которых называют трепангами , давно ценились как очень питательное и целебное блюдо, поэтому промысел их практикуется со времен глубокой древности. Главные промыслы трепангов сосредоточены преимущественно в тропических районах: в водах Индо-Малайского архипелага, островов Тихого океана, на Филиппинских островах, у берегов Китая и Японии.
Менее значительные промыслы ведутся в Индийском океане, в Красном море, у берегов Америки, в районе Африки и Италии. У нас в дальневосточных морях добываются два вида съедобных голотурий, которые идут на приготовление консервов и сушеных продуктов. В пищу чаще употребляются голотурии в виде бульонов и рагу и вареная кожа их, предварительно подвергнутая длительной обработке и сушке. Некоторые современные европейские фирмы изготавливают из голотурий различные консервы, пользующиеся большим спросом. В Италии рыбаки едят жареных голотурий, не подвергая их предварительной сложной обработке, а жители островов Тихого океана съедают в сыром виде икру и водные легкие этих животных. Добыча трепангов в Тихом океане составляет около 10 тыс. ц в год.
Голотурии представляют собой довольно крупных животных, средние размеры которых бывают от 10 до 40 см. Однако среди них встречаются и карликовые виды, едва достигающие нескольких миллиметров, и настоящие гиганты, длина тела которых при сравнительно небольшом диаметре, около 5 см, может достигать 2 м и даже больше. По форме тела голотурии весьма разнообразны.
Литература: Курс зоологии. Б. А. Кузнецов, А. 3. Чернов, Л. Н. Катонова. Москва, 1989
Строение и физиология
Для взрослых иглокожих характерна радиальная и обычно пятилучевая симметрия тела , в то время как их личинки - билатерально-симметричные . Таким образом, иглокожие обладают вторично-приобретённой радиальной симметрией тела. Все иглокожие проходят пятилучевую стадию развития, даже если в итоге вновь приобретают двустороннюю симметрию (морские огурцы, неправильные морские ежи). Многие морские лилии и некоторые морские звёзды обладают большим количеством рук , обычно кратным пяти. У некоторых офиур (Gorgonocephalus arcticus ) руки ветвятся, образуя сложную древовидную структуру.
У взрослого иглокожего различают оральную сторону, на которой находится рот , и противоположную аборальную сторону, на которой обычно располагается анальное отверстие . Оральная сторона активно передвигающихся морских звёзд, офиур и морских ежей обращена к субстрату, по которому животное ползёт. Тело морских огурцов вытянуто в орально-аборальном направлении: на одном его конце располагается рот, а на другом - анус. Морские лилии ведут сидячий образ жизни , прикрепляясь к субстрату аборальной стороной.
Лучи (руки) иглокожего животного называются радиусами . На оральной стороне каждого радиуса обычно расположены амбулакральные ножки, с помощью которых животное передвигается. Напротив радиусов находятся интеррадиусы . Внешнюю радиальную симметрию животного нарушает мадрепоровая пластинка, располагающаяся на одном из интеррадиусов.
Размеры иглокожих варьируют от нескольких миллиметров до метра , а у некоторых вымерших видов - даже до 20 м. Тело морских звёзд и офиур имеет пятиугольную или звёздчатую форму, морских ежей - шарообразную, сердцевидную (сердцевидный морской ёж Echinocardium cordatum ) или дисковидную (плоские морские ежи) форму, у голотурий тело бочонковидное или червеобразное, а у морских лилий напоминает цветок .
Покровы и скелет
Окраска иглокожих разнообразна
Иглокожие, в отличие от всех других животных, могут обратимо менять жёсткость своих покровов и соединительной ткани. Они обладают соединительной тканью, способной изменять свою жёсткость, - так называемой мутабельной соединительной тканью. Крайние значения жёсткости различаются как лёд и вода. Когда морская звезда изгибается дугой над жертвой (например, моллюском), она придаёт жёсткость своей соединительной ткани и её лучи становятся опорой для амбулакральных ножек, которые прикрепляются к створкам моллюска. После принятия пищи соединительная ткань размягчается, становится эластичной, морская звезда распрямляется. Морские ежи , изменяя жёсткость соединительной ткани, могут фиксировать положение игл, которые используются для отражения хищников или для заякоривания в расщелинах скал. В стрессовых условиях офиуры и голотурии спонтанно отторгают (аутотомируют) лучи или выбрасывают внутренние органы с помощью местного размягчения соединительной ткани. В крайних случаях, когда некоторые голотурии извлекаются из воды на воздух, их тело полностью размягчается, растекается и животное погибает. Хотя покровы иглокожих содержат мышцы, нервы и другие типы клеток, жёсткость меняет именно внеклеточный матрикс соединительной ткани. В этом матриксе имеются окончания нервных клеток, причём, вероятно, существует два типа нервов: действие одних делает матрикс жёстким, действие других размягчает его. На жёсткость матрикса влияет изменение концентрации Ca 2+ и других катионов. В целом увеличение концентрации Ca 2+ придаёт матриксу жёсткость, а уменьшение - размягчает его. Ca 2+ может участвовать в образовании мостиков между макромолекулами в матриксе.
Пищеварительная система
Морская звезда может раскрыть раковину двустворчатого моллюска и переварить его прямо в ней
Полость тела заполнена целомической жидкостью, содержащей многочисленные амёбоидные клетки. Эти клетки поглощают продукты жизнедеятельности и чужеродные тела и выходят из тела через покровы. Таким образом, они выполняют выделительную и иммунную функции.
Амбулакральная система
С помощью амбулакральных ножек морской ёж передвигается
Мадрепоровая пластинка
Перигемальная и кровеносная системы
Перигемальная система - это совокупность каналов и полостей (синусов), окружающих кровеносную систему животного. Кровеносная система слабо развита и представляет собой систему полостей в соединительной ткани (лакун), не имеющих эндотелиальной выстилки . В каждом луче находятся два радиальных перигемальных канала , в перегородке между которыми располагается радиальный кровеносный сосуд . Радиальные сосуды впадают в оральное кровеносное кольцо , лежащее в перегородке между двумя кольцевыми перигемальными каналами . Половой синус окружает аборальное кровеносное кольцо и половой столон. Два кровеносных кольца связаны осевым органом , окружённым левым и правым осевыми синусами .
Осевой комплекс
В одном из интеррадиусов иглокожих расположен осевой комплекс органов. В его состав входят органы из разных систем :
- Каменистый канал, соединяющий кольцевой амбулакральный канал с мадрепоровой пластинкой;
- Осевой орган, внутри которого располагается сеть кровеносных сосудов ;
- Левый осевой синус - часть целома, соединяющая внутренний кольцевой перигемальный канал с правым осевым синусом;
- Правый осевой синус, способный ритмически сокращаться и этим содействовать движению крови в сосудах, то есть выполняющий функции сердца ;
- Половой синус - участок целома, содержащий половой тяж, который состоит из незрелых половых клеток .
Нервная система
Филогенетическое происхождение
Ископаемые морские лилии
Общим предком всех Вторичноротых было билатерально-симметричное свободноживущее животное с тремя парами целомических мешков. На это указывает наличие стадии развития, сходной у всех Deuterostomia . У иглокожих данной стадии соответствует личинка диплеврула. Появление первых иглокожих связано с переходом этого гипотетического предка к сидячему образу жизни и приобретением им радиальной симметрии.
Древнейшие представители иглокожих относятся к классу Carpoidea . Они жили с кембрия и до нижнего девона . Вели сидячий образ жизни, но ещё не обладали радиальной симметрией. Тело было покрыто пластинками, рот и анус размещались на стороне, обращённой от субстрата. Внутренние органы располагались асимметрично. У представителей класса Cystoidea (шаровики) вокруг рта появились радиальные амбулакральные бороздки, предназначенные для собирания пищи из толщи воды. От шаровиков ведут начало остальные Pelmatozoa : класс Blastoidea (морские бутоны), для которого характерно мощное развитие членистых рук, современные морские лилии и класс Edrioasteroidea , в составе которого появились свободноживущие виды. Первые Eleutherozoa , сочетающие особенности современных морских звёзд, офиур и морских ежей, относились к классу Ophiocistia . От них и произошли современные представители подтипа. Голотурии, которые сохранили ряд примитивных признаков (мадрепоровая пластинка и гонопор на оральной стороне, одна гонада), ведут своё происхождение непосредственно от шаровиков.
Иглокожие хорошо сохраняются в ископаемом состоянии благодаря тому, что их внутренний скелет состоит из известковых склеритов.
Классификация
Тип Echinodermata (иглокожие)
- Подтип Pelmatozoa
(пельматозои, прикреплённые)
- Класс † Carpoidea - карпоидеи
- Класс † Cystoidea - шаровики , цистоидеи, или морские пузыри
- Класс † Blastoidea - морские бутоны, или бластоидеи
- Класс Crinoidea - морские лилии
- Класс † Edrioasteroidea - эдриоастеродеи
- Подтип Eleutherozoa
(элеутерозои)
- Класс † Ophiocistia - офиоцистии
- Класс Asteroidea - морские звёзды
- Класс Ophiuroidea - офиуры
- Класс Echinoidea - морские ежи
- Класс Holothuroidea - голотурии
Примечания
Использованная литература
- Биологический энциклопедический словарь под редакцией М. С. Гилярова и др., М., изд. Советская Энциклопедия, 1989.
- Зоология беспозвоночных. Догель В. А., 1981.
- Курс сравнительной эмбриологии беспозвоночных животных. Иванова-Казас О. М., Кричинская Е. Б., 1988.
Ссылки
- Virtual Echinoderm Newsletter (англ.)
- Фотографии личинок иглокожих (англ.)
- Tree of Life Web Project: Иглокожие (англ.)
- Классификация современных иглокожих (California Academy of Sciences) (англ.)
- Классификация иглокожих (University of California Museum of Paleontology) (англ.)
Систематика животных | |||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Губки | |||||||||||||||||||
Пластинчатые | |||||||||||||||||||
Эуметазои |
|
Иглокожие - древняя группа беспозвоночных, которая состоит из исключительно морских организмов, живущих в воде с высокой соленостью. В некоторых отношениях они близки к типу хордовых. Так, например, иглокожие относятся к типичным вторичноротым животным, имеют вторичную полость тела - целом, строение кожного покрова сходное с покровом хордовых. Эволюция иглокожих проходила весьма сложно и сопровождалась сменой форм, вымиранием одних групп, преобразованием других. Палеонтологические материалы говорят о том, что иглокожие, очевидно, существовали уже в докембрии, так как в последующие геологические периоды они были представлены довольно широко. По совокупности научных данных о происхождении иглокожих есть основание предполагать, что предки иглокожих были свободноживущими двусторонне-симметричными животными, которые в процессе эволюции приобрели лучевую симметрию в связи с переходом к прикрепленному образу жизни. Впоследствии иглокожие вернулись к свободному перемещению, сохранив симметрично-лучевое строение, и только морские лилии частично продолжают вести прикрепленный образ жизни.
Таким образом, лучевая симметрия у иглокожих - явление вторичное. Это подтверждается и ходом их индивидуального развития: в онтогенезе они проходят стадию личинки (диплеуролы) с двусторонней симметрией, а не с радиальной, которая свойственна взрослым особям. Здесь налицо связь онтогенеза с филогенезом.
Иглокожие по своему строению представляют очень своеобразную специализированную группу животных. В отличие от всех других беспозвоночных они обладают особой водно-сосудистой системой - амбулякральной. Такой системы нет ни у кого из животных других типов. Ее строение и функции изложены в школьном учебнике зоологии, и повторять ее здесь нет необходимости. Нетрудно видеть, что строение этой системы и расположение других систем органов иглокожих несет на себе печать лучевой симметрии. Нервная система, например, состоит из трех ярусов, состоящих из колец и отходящих от них радиальных стволов, из которых кольцо и стволы наружного (поверхностного) яруса связаны с органами чувств, которые у иглокожих развиты в общем слабо. Так, например, у них нет совершенно фонорецепторов, органами осязания, обоняния и вкуса служат чувствительные клетки на амбулякральных ножках, на ротовых щупальцах и других участках тела; органы зрения представлены в виде глазных ямок (у морских звезд), светочувствительных органов (у голотурий), пигментных пятен (у морских ежей); статорецепторы в виде отоцистов имеются только у некоторых видов голотурий. Несмотря на скромный рецепторный аппарат, иглокожие довольно сильно реагируют на изменение освещенности и хорошо воспринимают вкусовые раздражения.
Оценивая поведение иглокожих, следует отметить, что оно достигло значительного разнообразия, что связано с более развитой нервной системой по сравнению с другими животными, имеющими радиальный тип строения тела. У иглокожих увеличилось число вставочных нейронов, которые улучшили и усовершенствовали связи между чувствительным и двигательным аппаратом, а это имело большое значение в условиях исчезновения у них прямых контактов между органами чувств и рабочими тканями, так как нервная сеть иглокожих переместилась с поверхности в более глубокие участки тела и превратилась в радиально идущие нервные тяжи без образования компактного нервного центра.
Иглокожие обитают в морях и океанах всех широт на самых разнообразных грунтах и на различных глубинах (от литорали до глубочайших впадин). В расселении иглокожих играют роль их свободноплавающие личинки. Однако проникновение этих животных в те или иные части Мирового океана зависит в первую очередь от солености и солевого состава воды. Особенно много иглокожих обитает в Красном море с высокой соленостью. Их много также в соленых морях Ледовитого океана - Охотском, Чукотском, Карском, Баренцевом. В менее соленом Черном море живет всего 8 видов, а в Балтийском - 1 вид.
Иглокожие размножаются как половым, так и бесполым путем. Забота о потомстве проявляется у них в форме вынашивания матерью яиц или молоди на определенных участках своего тела. Иглокожим, обитающим в приполярных морях, свойственно живорождение (минуя стадию личинки) . При неблагоприятных условиях или при нападении врагов иглокожие прибегают к автотомии с последующей регенерацией утраченных частей.
Крупные морские ежи могут жить до 35 лет, морские звезды - более 14 лет, офиуры - до 5 лет.
В настоящее время существует около 6000 видов иглокожих, Которые играют существенную роль в круговороте веществ в морях и океанах, в изменении их солевого состава и в цепях питания гидробионтов. Иглокожие-грунтоеды используют в пищу мелких животных, живущих в донных отложениях, морские ежи поедают водоросли, хищные морские звезды питаются рыбой, моллюсками, морскими ежами, коралловыми полипами и т. д. В свою очередь, иглокожие входят в кормовую базу некоторых рыб (например, пестрой зубатки, трески и др.), а в тропических морях - скатов. Видное место среди врагов иглокожих занимают лангусты, которые особенно охотно едят офиур и морских лилии, но они также нападают и на других иглокожих - морских ежей, морских звезд и голотурий.
Иглокожие имеют определенное практическое значение. Так, например, трепангов и икру морских ежей употребляют в пищу, ископаемые иглокожие (их скелетные остатки) образуют известняки и мрамор, используемые как строительный материал, а морские ежи являются объектом различных биологических исследований.
Моллюски. Это достаточно большой тип животных, насчитывающий около 100 тыс. видов. Обитают они как в воде, так и на суше (рис. 83). Тело их не сегментировано и делится на три отдела: голову, туловище и ногу. Голова у сидячих форм может редуцироваться. Нога представляет собой мускулистое образование, с помощью которого моллюск передвигается.
Рис. 83. Моллюски: 1 - лесная улитка; 2 - морской гребешок; 3 - устрица; 4 - осьминог
Тело моллюска снаружи окружено кожной складкой - мантией. На брюшной стороне она неплотно прилегает к телу, образуя мантийную полость. В мантии находится много желез, выделяющих слизь и образующих раковину моллюсков. Раковина, защищающая тело моллюска, состоит из трех слоев. Наружный слой построен из эластичного органического вещества, похожего на рог. Средний слой известковый, состоит из карбоната кальция. Внутренний слой тоже известковый, может быть перламутровым или фарфоровидным. Моллюск растет, вместе с ним растет и раковина. У некоторых массивных морских раковин известковый слой очень толстый и мощный. Органический слой предохраняет известковый от воздействия кислот.
Моллюски дышат жабрами, которые расположены в мантийной полости. У наземных форм жабры редуцировались, такие моллюски дышат через стенки мантийной полости, которые превратились в легкие. Интересно, что у прудовика и катушки дыхание вторично легочное. Они вторично вернулись в воду, сохранив дыхание атмосферным кислородом. В мантийную полость открываются выводные протоки почек, половых органов и анальное отверстие. Нервная система моллюсков значительно проще, чем у членистоногих, и напоминает таковую у плоских червей. Кровеносная система незамкнута. Моллюски бывают раздельнополые и обоеполые. Оплодотворение внутреннее.
В типе выделяют несколько классов.
Брюхоногие моллюски имеют спирально закрученную раковину, куда в случае опасности они втягивают тело. Устье раковины закрывается слизью. У некоторых брюхоногих моллюсков раковина утрачена.
Представителями являются виноградная улитка, рапана, большой и малый прудовики, катушки, слизни (безраковинные). Растительноядные наземные моллюски - улитки и слизни являются вредителями сельского хозяйства.
Двустворчатые моллюски населяют соленые и пресные водоемы. Их раковина имеет две створки, которые смыкаются специальными мышцами-замыкателями. Часто створки имеют выступы - зубы, способствующие более плотному смыканию. У обитателя нашего пресного водоема беззубки такого замка на створке нет. У двустворчатых моллюсков голова редуцирована. Гигантским представителем этого класса является тридакна. Она обитает в Тихом и Индийском океанах. Размер ее раковин достигает 1,35 м, вес - 250 кг. К этому классу относятся мидии, гребешки, устрицы.
Головоногие моллюски - кальмары, каракатицы, осьминоги, самые высокоорганизованные из моллюсков. Все головоногие - хищники. Для захвата добычи у них имеются хорошо развитые щупальца с присосками - это видоизмененная нога. Раковина сильно редуцирована, частично сохраняется в виде пластинки под мантией. У головоногих хорошо развиты глаза. Перемещаются они за счет реактивных толчков при выбрасывании воды из мантийной полости.
Иглокожие. Тип иглокожих насчитывает около 5 тыс. видов. Его представители обитают исключительно в морях. Это достаточно высокоорганизованные животные, по внешнему виду напоминающие шары, звезды и даже цветки растений. В зависимости от формы тела их разделяют на морские звезды, змеехвостки, морские ежи, морские кубышки, морские лилии (рис. 84).
Рис. 84. Иглокожие: 1 - морская звезда; 2 - морской еж; 3 - офиура; 4 - лилия стебельчатая; 5 - морской огурец (кукумария)
Характерный признак иглокожих - наличие подкожного известкового скелета, состоящего из пластинок с шипами-иглами (отсюда и название типа). Известковые пластинки часто образуют сплошной панцирь с большим количеством выростов - игл, которые выступают наружу. У морских звезд и ежей некоторые иглы сидят на подвижных ножках. Иногда они снабжены ядовитыми железами и выполняют защитную функцию.
Все иглокожие радиально-симметричные животные, как правило, они имеют по пять лучей. Лучевая симметрия приобретена вторично в результате перехода к малоподвижному или сидячему образу жизни. В центре тела находится ротовое отверстие. Характерной особенностью иглокожих является наличие водно-сосудистой системы, которая представляет собой кольцевой канал с разветвленными радиальными лучами-каналами. Она выполняет функции дыхания, газообмена, выделения.
Иглокожие - раздельнополые животные. После наружного оплодотворения из яйца развивается личинка, которая свободно плавает и претерпевает изменения. Для иглокожих характерна регенерация частей тела. Отрезанный луч морской звезды способен восстановить на поврежденном конце новую звезду. У некоторых видов при неблагоприятных условиях происходит самопроизвольный распад тела на отдельные части с последующей регенерацией. Иглокожие в изобилии встречаются в соленых водоемах на всех широтах и на самых больших глубинах. Пресной воды они не переносят.
Морские звезды распространены в морях от Северного Ледовитого океана до побережья Антарктиды, но преимущественно в тропических и экваториальных зонах.
Тело их имеет от 5 до 17 лучей и по форме напоминает звезду. Звезды могут достигать больших размеров: до 70 см в диаметре. Эти животные часто имеют яркую пеструю окраску. Морские звезды - хищники, а их самих другие животные поедают редко из-за острых шипов и ядовитости.
Морские лилии - это наиболее древняя группа иглокожих. Они похожи на изящные цветы, сидящие иногда на стебельке, а иногда прямо на грунте, ярко, великолепно окрашенные в нежные цвета от белоснежного до красного.
Тело морской лилии состоит из чашечки с отходящими пятью «руками», которые могут раздваиваться, а иногда и ветвиться. Ротовое отверстие у морских лилий располагается на верхней стороне тела, в отличие от морских звезд, у которых оно расположено на нижней стороне. Морские лилии ведут в основном сидячий образ жизни, хотя некоторые бесстебельчатые могут плавать, но на очень короткие расстояния - до 3-5 м.
Морские ежи чаще имеют шаровидную, но иногда округлую сплюснутую или сердцевидную форму тела. Их панцирь весь усажен иглами, причем нередко величина игл в 2-3 раза превышает размеры тела. Тропические виды достигают размеров детской головы. Ротовое отверстие находится внизу. В отличие от морских звезд они всеядны, но чаще питаются растительной пищей. Во многих странах морских ежей употребляют в пищу, они являются объектом промысла.
Змеехвостки, или офиуры, похожи на морских звезд, но их лучи значительно длиннее, постоянно изгибаются и напоминают хвост змеи. Кроме того, они четко отделены от центральной части. У офиуры Голова Горгоны лучи многократно ветвятся, действительно напоминая голову древнегреческого мифического чудовища. Окраска их тела яркая и разнообразная. Многие из них способны испускать яркий зеленовато-желтый свет.
Голотурии, или морские кубышки, имеют сильно редуцированный скелет с двусторонней симметрией. Тело вытянутое, червеобразной формы. Потревоженная голотурия сжимается, принимая форму огурца. Ротовое отверстие, окруженное щупальцами, находится сбоку, т. е. они лежат на боку. Это донные ползающие животные, иногда они зарываются в илистый грунт. Некоторые виды можно употреблять в пищу - это трепанги и кукумарии.
| |
§ 60. Членистоногие
§ 62. Хордовые. Рыбы
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
Средняя общеобразовательная школа №8, г Уссурийск
ПРОЕКТ
Тема: «Дальневосточные Иглокожие»
Выполнил: ученик 7А класса
Жовтый Тимофей
Руководитель учитель биологии
Переверзева Наталья Геннадьевна
Уссурийск
2015
План
Введение 3
1. Классификация иглокожих и среда их обитания 4
2. Общие особенности иглокожих 5
3. Многообразие иглокожих 7
Список использованных источников 11
Введение
Животные, относящиеся к типу иглокожих , одни из самых древних. Пятьсот миллионов лет назад, когда еще не появились рыбы, дно Мирового океана было заселено многочисленными удивительными животными, похожими то на невиданные огромные цветы или бутоны, то на шары, усеянные длинными иглами, то на многоконечные звезды. Это была эпоха расцвета иглокожих. В настоящее время их осталось не более семи тысяч видов, живущих в морях и океанах на самых разных широтах. Некоторые представители типа встречаются и в водах заливов Японского моря. Меня поразили эти животные своей необыкновенной красотой, поэтому я решил изучить их более подробно.
Цель: ознакомиться с характерными особенностями строения представителей типа Иглокожие.
Задачи: изучить особенности внешнего и внутреннего строения иглокожих, рассмотреть их многообразие, выявить роль в природе и жизни человека.
1. Классификация иглокожих и среда их обитания
В настоящее время науке известно более 6500 видов иглокожих. Все они относятся к царству Животные , типу Иглокожие. Современные иглокожие распределены по пяти классам: морские звезды ; морские ежи; офиуры (змеехвостки), голотурии (морские огурцы) и морские лилии.
Иглокожие - исключительно морские животные , очень чувствительные к опреснению воды. Уменьшение солености воды мест их обитания может служить причиной гибели животных. Особенно много иглокожих обитает в Красном море с высокой соленостью. Их много также в соленых морях Ледовитого океана - Охотском, Чукотском, Карском, Баренцевом. В менее соленом Черном море живет всего 8 видов, а в Балтийском - 1 вид. Встречаются на самых разных глубинах Мирового океана . Одни виды обитают только у берегов на мелководье, другие заселяют мрачные бездны океанских впадин. Обычно иглокожие ползают по грунту, как по горизонтальным, так и по вертикальным поверхностям, реже зарываются в грунт, и лишь стебельчатые морские лилии неподвижно прикреплены к субстрату.
Соленость воды заливов Японского моря делает его воды подходящими для животных из группы иглокожих. Разнообразных морских звезд, ежей, морских огурцов, офиур можно наблюдать повсюду. В водах Южного Приморья, по данным ученых, обитают 25 видов звезд. Н аиболее часто встречаются патирия гребешковая и обыкновенная амурская звезда. Из 8 видов ежей самым распространенным у нас считается невооруженный шаровидный морской еж. Чаще всего он соседствует с морской звездой Патирией. На больших глубинах залива Петра Великого (от 200 до 1500м), где постоянно сохраняется очень низкая температура, живет крупная , до 20 см длиной, желтовато-белая морская лилия гелиометра. На небольших глубинах можно встретить офиур, в том числе одну из самых красивых и крупных дальневосточных офиур, - голова Горгоны. Наиболее известная и крупная приморская голотурия - дальневосточный трепанг.
2. Общие особенности иглокожих
Иглокожие - группа беспозвоночных животных, имеющих удивительно разнообразную форму тела: шарообразные, дисковидные, лучистые, в виде распустившихся цветков или бутонов. Разделения тела на отделы нет. Размеры большинства иглокожих колеблется от 5 см до 50 см.
Для иглокожих характерны три основных признака:
Лучевая симметрия, то есть их тело условно можно разделить на несколько лучей-секторов, расходящихся от одной центральной точки;
Скелет расположен во внутреннем слое кожи и состоит из многочисленных известковых игл , шипов, выростов. За эту особенность животных древние греки и дали им название Иглокожие.
Амбулакральная (водно-сосудистая) система - сеть сосудов, наполненная жидкостью, по составу сходной с морской водой. От сосудов отходят многочисленные короткие выросты, часто с присосками на концах - амбулакральные ножки. Это своеобразные органы передвижения. Морские лилии, ведущие сидячий образ жизни, используют амбулакральные ножки не для передвижения, а для захвата пищи. Кроме передвижения у некоторых видов водно-сосудистая система служит для дыхания, выделения и осязания.
Мускулатура развита в различной степени в зависимости от подвижности и характера кожного скелета. Она слагается из отдельных мышц и мускульных полос.
Нервная система иглокожих имеет примитивное строение. Органы чувств развиты слабо. Примитивные глазки расположены у морских звезд на концах лучей, а у морских ежей - на верхней части тела. Имеются также органы осязания.
Кровеносная система состоит из кольцевых и радиальных сосудов.
Органы дыхания представлены кожными жабрами, некоторые виды иглокожих дышат при помощи амбулакральной системы.
Выделительная система отсутствует. Выделение продуктов жизнедеятельности происходит через стенки каналов водно-сосудистой системы и при помощи особых амебовидных клеток крови, мигрирующих внутри организма.
По способу питания иглокожие различаются. Одни питаются остатками мертвых животных и илом, другие - водорослями и их остатками , третьи - хищники. Рот у большинства видов расположен на нижней стороне тела. Пищеварительная система начинается ротовым отверстием, ведущим в короткий пищевод, за которым расположен кишечник, имеющий вид длинной трубки или объемного мешка. У морских ежей в глубине ротового отверстии имеется особый жевательный аппарат - «Аристотелев фонарь», на вершине которого расположены пять прочных челюстей, способных высовываться изо рта. С их помощью ежи соскребывают пищу с камней.
Большинство иглокожих раздельнополые животные, но встречаются и гермафродиты. Развитие происходит с превращением (метаморфозом). Свободноплавающая личинка имеет двустороннюю симметрию тела и способствует расселению вида.
Многие иглокожие обладают высокой способностью к регенерации, т.е. способны восстанавливать утраченные части тела. Так, например , из одного луча морской звезды может восстановиться целое животное.
Иглокожие, несмотря на свою медлительность, не беззащитны. Свою жизнь они охраняют по-разному. Морская звезда ради спасения жертвует одним или несколькими лучами. Гроза коралловых рифов морская звезда терновый венец защищается острыми шипами, покрытых ядовитой слизью. Уколы ее очень болезненны и раны долго не заживают.
Многие голотурии, например , трепанги, выпускают из себя поток клейких нитей. Иногда выбрасывают во врага свои внутренности. Через девять дней внутренние органы восстанавливаются. Опасными считаются и морские ежи , утыканные длинными и очень ломкими острыми иглами. При уколе в рану попадают яд и микробы. Ежи из рода диадем имеют самые длинные - свыше 30 см - иглы.
3 . Многообразие иглокожих
Чаще всего морские звезды напоминают пятилучевую звезду. Но встречаются виды и с большим числом лучей. Обычная в Японском море патирия гребешковая имеет очень короткие лучи и больше напоминает пятиугольник. А необычная морская звезда подосферастер из южно-Китайского моря по форме напоминает маленький шарик диаметром чуть больше 1 см и похожа больше на морского ежа. Морские звезды демонстрируют и богатое разнообразие цвета: красные, оранжевые, пурпурная, ярко-синие, фиолетовые и др.
Все звезды - подвижные организмы, медленно перемещающиеся вдоль субстрата при помощи амбулакральных ножек. Большинство звезд - хищники и трупоеды, известны и фильтраторы. Любимая пища хищников - черви, губки, морские кораллы, моллюски, морские ежи. Самая агрессивная и прожорливая морская звезда кроссастер нападает даже на своих сородичей. Мелких животных звезда просто заглатывает целиком.
В некоторых местах морские звезды наносят большой вред хозяйствам , занимающихся разведением мидий и устриц. Страдают от звезд и кораллы. Морская звезда терновый венец, взобравшись на коралл, выворачивает свой желудок изо рта и плотно накрывает им определенный участок полипа. Затем выделяет из желудка пищеварительные ферменты. Они проникают сквозь поры известкового скелета полипов и превращают все его содержимое в кашицу, которую затем звезда всасывает обратно. Этими иглокожими был нанесен большой ущерб центральной части Большого Барьерного рифа.
Близкими родственниками морских звезд являются офиуры, или змеехвостки. Они самые подвижные среди иглокожих. Передвигаются офиуры с помощью змеевидных движений длинных и гибких лучей. По способу питания большинство - фильтраторы.
Морские лилии недаром получили свое название и по внешнему виду действительно напоминают цветок. Тело их состоит из длинного стебелька и чашечки с венчиком из пяти лучей. Часто лучи морских лилий сильно ветвятся и число таких дополнительных отростков может колебаться от десяти до 200. Стебельчатые морские лилии - самые древние животные среди иглокожих. Всю жизнь они проводят на одном месте. Слегка покачиваясь на стебельке и расправив против течения венчик перистых лучей, похожих на сложную ловчую сеть, морская лилия фильтрует воду, вылавливая из нее мелкую добычу. Среди морских лилий имеются и бестебельковые виды. Это обитатели тропического мелководья. К грунту они прикрепляются с помощью цепких отростков.
Морские ежи - донные ползающие или же зарывающиеся животные. Насчитывается 800 видов, обитающих в зарослях водорослей, на камнях, кораллах. Всеядны - питаются водорослями, губками, моллюсками, разнообразной падалью. Морские ежи - рекордсмены среди животных по числу ног. Количество их ножек может превышать 1000. благодаря этому они ловко взбираются по отвесным скалам и уверенно держатся за дно даже при сильном прибое.
Голотурии, или морские огурцы , внешне больше напоминают больших и неповоротливых гусениц. Их червеобразное мягкое тело может быть гладким, шершавым или покрыто различными выростами. Голотурии имеют невероятную окраску, начиная с коричневого в крапинку и заканчивая ярко желтым с оранжевыми и синими полосками.
Это донные малоподвижные или ползающие животные. Передвигаются неторопливо, сокращая и растягивая свое тело. Некоторые виды способны плавать, совершая червеобразные движения. Голотурия практически всегда лежит на одной стороне тела. Если ее перевернуть, что она обязательно возвратится в исходное положение.
Питаются планктоном, органическими остатками, некоторые виды - фильтраторы. К классу голотурий относятся самые крупные и самые мелкие иглокожие. Например, живущая в тропиках пятнистая синапта достигает 2 м. Увидев ее длинное тело, обвивающее коралловые выступы, трудно поверить, что это не опасная морская звезда , а всего лишь безобидное для человека иглокожее. А в Северном море встречается совсем крошечная голотурия, ее длина не превышает 0,5 см.
Практическое значение иглокожих для человека не велико. Некоторые иглокожие еще со времен древности ценятся как питательная и целебная пища. Икру и молоки некоторых морских ежей считают деликатесом жители побережий Азии и Европы. Их едят в сыром, жареном, подсоленном виде. В Китае и Японии в пищу используют некоторых голотурий, под названием трепанги. На островах Тихого океана их заготавливают впрок. Высушенные голотурии содержат мало жира, но много белка и минеральных веществ. В последнее время широко стали применятся препараты, состоящие из морских иглокожих, в качестве стимуляторов жизни.
В природе иглокожие являются звеньями пищевых цепей, очищают воду и морское дно от мертвой органики.
Вывод
Иглокожие - древние беспозвоночные животные, обитатели дна морских вод. Привлекают внимание человека разнообразием форм и окраски.
Размеры тела колеблются от нескольких миллиметров до метра.
Характерными признаками иглокожих являются радиальная симметрия тела, уникальная водно-сосудистая система и наличие внутреннего известкового скелета.
Развитие происходит с превращением: личинка имеет двустороннюю симметрию тела и свободно плавает в толще воды.
Тип довольно многочисленный, включает более 6500 видов, распределенных по 5 классам: морские звезды, морские ежи , морские лилии, офиуры, голотурии.