Підцарство багатоклітинні тварини

Характерні риси багатоклітинних тварин, їхня відмінність від одноклітинних. За будовою тіла сучасні багатоклітинні тварини бувають радіальними і білатеральними (двобічносиметричними), двошаровими і тришаровими. Для радіальних властиві кілька пло­щин симетрії та радіальне розміщення органів навколо головної осі тіла. Двобічносиметричні мають лише одну площину симетрії, по обидва боки якої попарно розміщуються різні органи. Клітини багатоклітинного організму диференційовані як за формою, так і за функціями. Вони втратили самостійність і є лише частинами ціло­го організму. У більшості багатоклітинних організмів клітини утво­рюють тканини. Тобто в багатоклітинному організмі кожна окрема клітина виконує свої специфічні функції, тому її будова дещо від­різняється від будови клітини одноклітинного організму. Так, у більшості клітин багатоклітинних організмів немає органоїдів руху, виділення тощо. Отже, диференціювання соматичних клітин вва­жається основною ознакою багатоклітинності. Для виконання пев­них функцій тканини об'єднуються в органи, а ті, в свою чергу, в системи органів.

Характерною особливістю багатоклітинних є складний індиві­дуальний цикл розвитку, протягом якого із заплідненої клітини (при партеногенезі — із незаплідненої) утворюється дорослий ор­ганізм. На ранніх етапах онтогенезу багатоклітинних спостерігається

формування зародкових листків: екто-, ендо- та мезодерми, У двошарових (Кишковопорожнинні) є лише екто- та ендодерма, у тришарових (більшість типів) — ще й мезодерма. Розподіл клітин ембріона між зародковими листками відображує генетично запрограмований процес гістогенезу та органогенезу.

Тип кишковопорожнинні, або жалкі

Загальна характеристика типу. Кишковопорожнинні (в Україні близько 40 видів, всього відомо понад 9 тис. видів) — це найпростіші багатоклітинні організми, в яких немає тканин. Тіло їх складається із двох шарів клітин, між якими розміщена опорна пластинка. Кишковопорожнинним притаманні радіальний тип симетрії та ди­ференціація клітин.

Особливості будови та процесів життєдіяльності кишковопорож­нинних (на прикладі гідри). Гідра — представник типу, поширений у прісних водоймах. Середня довжина становить 1 см. Форма тіла нагадує мішечок. На одному полюсі є рот, оточений віночком щупальців (6—12). На протилежному кінці тіла містить­ся підошва, якою вона прикріплюється до водяних рослин, каміння чи інших предметів. Щупальцями гідра захоплює поживу — різних дрібних водних тварин. Стінка тіла гідри складається з екто- й ентодерми, між якими розміщена мезоглея (неклітинна пластинка, яку можна розглядати як зачаток мезодерми).

Жалкі, або кропив'яні, клітини ектодерми гідри виконують функ­цію захисту й нападу. Крім цитоплазми та ядра в них є міхуроподіб-на капсула, всередині якої згорнута тонка трубочка — жалка нитка (мал. 3.11, з). Назовні з клітини стирчить чутлива волосина. При доторканні дрібної тваринки до волосини тонкі нитки раптово вики­даються назовні і, ніби стріли, впинаються в тіло здобичі. При цьо­му з капсули в ранку виливається отрута, що паралізує жертву. Вистрелюють зазвичай одразу багато жалких клітин. Риби й інші тварини гідр не їдять.

Більшість маси екто- й ентодерми становлять зовнішні та внутрішні епітеліально-м'язові клітини. Зовнішні своїми м'язовими «підошвами» утворюють поздовжній шар м'язів, внутрішні своїми м'язовими волоконцями утворюють кільцевий шар м'язів і беруть участь у процесах внутрішньоклітинного травлення. Завдяки скоро­ченню м'язових волокон цих клітин гідра пересувається, почергово «ступаючи» то підошвою, то щупальцями (мал. 3.11, з), та здійснює захисні рефлекси.

Нервові клітини розміщені в мезоглеї. Відростками вони сполу­чені між собою і утворюють дифузну (сітчасту) нервову систему. Всередину і назовні стінки гідри відходять чутливі відростки нервових клітин. Особливо багато їх навколо рота гідри.

В ектодермі гідри є проміжні клітини, з яких у разі пошкоджен­ня тіла утворюються нервові, епітеліально-м'язові та інші клітини. Це сприяє швидкому заростанню пораненої ділянки і регенерації. Якщо в гідри відрізати щупальце, то воно відновлюється. Більше того, якщо гідру розрізати на кілька частин (навіть до 200), кожна з них відновиться в цілісний організм.

Усі гідри — хижаки. Охопивши щупальцями паралізовану здо­бич, гідра підтягує її до ротового отвору, з якого вона надходить у травну, або кишкову, порожнину, вистелену залозистими й епітеліаль­но-м'язовими внутрішніми клітинами ентодерми. Травний сік вироб­ляється залозистими клітинами. В ньому є протеолітичні фермен­ти, що сприяють засвоєнню білків. Корм у кишковій порожнині перетравлюється травними соками й розщеплюється на дрібні час­точки. В клітинах ентодерми є 2—5 джгутиків, які перемішують поживу в кишковій порожнині. Псевдоподії ентодермальних епіте­ліально-м'язових клітин захоплюють часточки поживи, й далі відбу­вається внутрішньоклітинне травлення. Неперетравлені рештки ви­кидаються знову через ротовий отвір. Отже, в гідроїдних вперше виникло порожнинне, або позаклітинне, травлення, яке відбувається паралельно з більш примітивним внутрішньоклітинним травлен­ням.

Дихання й виділення в гідри здійснюються клітинами ектодер­ми і ентодерми дифузією.

Гідри розмножуються статевим і безстатевим способами. За без­статевого розмноження (здебільшого влітку, коли достатньо поживи) приблизно на середині тіла гідри випинаються екто- й ентодерма. Утворюється горбок, або брунька, яка швидко росте (мал. 3.11, а). Кишкова порожнина дочірньої гідри сполучена з порожниною мате­ринської особини. На вільному кінці бруньки утворюються новий рот і щупальця. Згодом молода гідра відокремлюється від мате­ринської особини і починає самостійне життя.

Статеве розмноження гідри в природних умовах спостерігаєть­ся восени. Одні види гідр роздільностатеві, інші — гермафродити. У прісноводної гідри з проміжних клітин ектодерми утворюються жіночі й чоловічі статеві залози, або гонади, тобто це — гермафро­дитні тварини. Сім'яники розміщуються ближче до ротової частини, а яєчник — ближче до підошви. Якщо в сім'яниках утворюється багато рухливих сперматозоїдів, то в яєчнику дозріває лише одне яйце. У всіх гермафродитних форм гідрозоїв сперматозоїди дозріва­ють раніше, ніж яйця. Тому осіменіння відбувається перехресно, а отже, самозапліднення неможливе. Запліднення яйця відбувається в материнській особині в осінній період. Після запліднення гідри зазвичай гинуть, а яйця в стані спокою падають на дно й зимують. Навесні яйце починає розвиватися і дає початок новій гідрі, проходя­чи стадії бластули й гаструли. Гаструла в гідри утворюється мігра­цією клітин бластодерми.

Різноманітність кишковопорожнинних (медузи та поліпи). До типу Кишковопорожнинні (мал. 3.12) належать класи: Гідроїдні, Сцифоїдні медузи і Коралові поліпи. До Гідроїдних належать бага­то морських видів, у тому числі й колоніальних. У більшості пред­ставників цього класу в життєвому циклі чергуються стадії медузи й поліпа (мал. 3.13). Статеве розмноження відбувається саме на стадії поліпа, тому її слід вважати переважаючою. Гідроїдні медузи дрібні, на їхньому куполі є складка, що допомагає плавати.

У Сцифоїдних переважає стадія . Вони значно більші за розміра­ми від гідроїдних медуз. Живуть сцифоме-дузи тільки в солоних водах. Відомо близько 200 видів їх. Майже всі, хто відпочивав на узбережжі Чорного або Азовського моря, бачили вухатих медуз, або аурелій. Сцифоїдні ме­дузи одиничні, але є й колоніальні форми. їхнє драглисте тіло скла­дається з купола й стебельця, або ніжки. По краю купола у бага­тьох видів медуз є віночок щупалець. Кишкова порожнина видозмі­нена в систему каналів. Медузи — хижаки, які живляться іншими тваринами. Пересуваються опуклою частиною купола вперед, ви­штовхуючи воду з кишкової порожнини. Купол скорочується добре розвиненими м'язовими волокнами.

Нервова система вже має пухкі скупчення нервових клітин, які нагадують вузли, або ганглії, і розміщуються біля чутливих тілець, або ропалій (мал. 3.12, б, 6). В кожному ропалії є кілька вічок і орган рівноваги (статоцист). Вічка мають різну будову і виконують роль світлочутливих органів.

Більшість сцифомедуз роздільностатеві. їхні гонади розміщені в ентодермі шлункових кишень. Гамети виводяться у воду через рот. Із заплідненого яйця розвивається личинка, яка прикріплюється до субстрату й перетворюється на маленького поліпа. Він росте і дає бруньки. З них утворюються маленькі медузки — статеві форми. Отже, у сцифоїдних, як і в багатьох гідроїдних, розвиток відбуваєть­ся з чергуванням поколінь і способів розмноження — статева фаза (медуза) змінюється безстатевою генерацією — поліпом.

Купол аурелії досягає в діаметрі 25—40 см, а в медузи ціанеї арктичної — більш як 2 м при довжині щупалець до 30 м.

Інколи при зіткненні з деякими медузами людина може діста­ти опіки від їхніх жалких клітин (коренерот у Чорному морі) або навіть зазнати смертельного отруєння (хрестовичок у Японському морі).

Коралові поліпи та формування коралових рифів. Коралові полі­пи також є винятково морськими тваринами, що ведуть сидячий спосіб життя. Налічується понад 6 тис. видів цих поліпів. Серед них є одиничні форми (актинії). А більшість цих кишковопорожнинних є колоніальними. Довжина коралових поліпів вимірюється від кількох міліметрів до десятків сантиметрів; окремі види досягають 1 м. Будова подібна до будови гідроїдів, особливо сцифоїдних медуз. Проте в коралових поліпів складніша організація: під ектодермою утворюється м'язовий шар із м'язових клітин; вироблювана кліти­нами ектодерми рогова речовина або виділюваний вапняк утворюють зовнішній або внутрішній скелет; ускладнюються нервова і травна системи; внутрішня будова має майже білатеральну симетрію.

Розмножуються коралові поліпи як безстатево, так і статево, про­те в них не відбувається чергування поколінь. У коралових поліпів стадії медузи немає.

Окремі види вимерлих колоніальних поліпів значною мірою спри­яли утворенню вапнякових гірських порід. Сучасні корали утво­рюють рифи (мал. 3.14) і основи островів. Оскільки рифоутворювальні (мадрепорові) корали поселяються вздовж берегів на неве­ликій глибині, типовим місцем розвитку рифів є мілководдя по­близу тропічних островів, де утворюється береговий риф. Однак уп­родовж сотень тисяч і мільйонів років дно океану може опускатися, а рівень води — підніматися. У такому разі корали добудовують свої колонії до поверхні. Береговий риф поступово перетворюється на бар'єрний. Якщо острів повністю зникає під водою, утворюється атол — кільцеподібний риф. Коралові рифи — один з найдиво-вижніших витворів природи. їх населяють дивні живі істоти, що пов'язані між собою складними взаємодіями. Це і рифоутворювальні корали, і їхні рештки, і живі істоти, що їх населяють, і середовище їхнього проживання (вода, дно, повітря). Тобто це екосистема кора­лового рифу.

Із скелетів рифоутворювальних коралів добувають вапняк, який використовують як будівельний матеріал.

Роль кишковопорожнинних у природі та житті людини. В при­родних екосистемах кишковопорожнинні, будучи хижаками, відігра­ють роль консументів. Живлячись планктоном, вони позбавляють поживних речовин мальків риб. Разом з тим чимало хижаків жи­виться кораловими поліпами.

Практичне значення кишковопорожнинних невелике. Мезоглею (желеподібна речовина між екто- та ендодермою) деяких видів ме­дуз (аурелії, ропилени) використовують у їжу під назвою «криштале­вого м'яса».

Зіткнення людини із деякими медузами, насамперед представни­ками тропічних морів, а також із чорноморським коренеротом, може завершитися сильними «опіками», спричиненими дією жалких клі­тин. Ці «опіки» супроводжуються пекучим болем, ураженням шкіри, негативною дією на мускулатуру та нервову систему тощо. З «гілок» забарвлених глибоководних коралів виготовляють при­краси.