Тип кишечнополостные, или жалящие

Общая характеристика типа. Насчитывает около 9 тыс. видов. Это многоклеточные животные с радиальной симметрией тела и дифференциацией клеток. Есть кишечная полость. Тело состоит из двух слоев клеток, между которыми расположена опорная пластинка. Имеют нервную и половую системы.

Особенности строения и процессов жизнедеятельности кишечнополостных на примере гидры. Гидра – представитель типа, распространенный в пресных водоемах. Форма тела напоминает мешочек. На одном полюсе есть рот, окруженный веночком щупалец (6-12). На противоположном конце тела находится подошва, которой она прикрепляется у водным растениям, камням или другим предметам. Щупальцами гидра захватывает пищу – разных мелких водных животных. Стенка тела гидры состоит из экто- и эндодермы, между которыми расположена мезоглея (неклеточная пластинка, которую рассматривают как зачаток мезодермы). Жалящие клетки эктодермы гидры выполняют функции защиты и нападения. Кроме цитоплазмы и ядра у них есть пузыревидная капсула, внутри которой свернута тонкая трубочка – жалящая нить. Снаружи из клетки торчит чувствительный волосок. При касании мелким животным к волосинке тонкие нити внезапно выбрасываются наружу и, как стрелы, врезаются в тело добычи. При этом из капсулы в ранку выливается яд, который парализует жертву. Выстреливают обычно сразу несколько жалящих клеток. Рыбы и другие животные гидр не едят.

Большинство массы экто- и энтодермы составляют внешние и внутренние эпителиально-мышечные клетки. Внешние своими мышечными «подошвами» образуют продольный слой мышц, внутренние своими мышечными волоконцами образуют кольцевой слой мышц и берут участие в процессах внутриклеточного пищеварения. За счет сокращения мышечных волокон этих клеток гидра передвигается, поочередно «ступая» то подошвой, то щупальцами, и осуществляет защитные рефлексы.

Нервные клетки расположены в мезоглее. Отростками они соединяются между собой и образуют диффузную нервную систему. Внутрь и наружу стенки гидры отходят чувствительные отростки нервных клеток. Особенно много их вокруг рта гидры, на щупальцах и подошве. Таким образом, у кишечнополостных появляется координация функций.

В эктодерме гидры есть промежуточные клетки, из которых в случае повреждения тела образуются нервные, эпителиально-мышечные и другие клетки. Это способствует быстрому заживлению травмированного участка и регенерации. Если у гидры отрезать щупальце, то оно восстанавливается. Если гидру разрезать на несколько частей, то каждая из них восстановится в целостный организм.

Все гидры – хищники. Охватив щупальцами парализованную добычу, гидра подтягивает ее к ротовому отверстию, через которое она поступает в пищеварительную, или кишечную, полость, выстланную железистыми и эпителиально-мышечными внутренними клетками энтодермы. Пищеварительный сок вырабатывается железистыми клетками. В нем есть протеолитические ферменты, способствующие усвоению белков. Корм в кишечной полости переваривается пищеварительными соками и расщепляется на мелкие частички. В клетках энтодермы есть 2-5 жгутиков, которые перемешивают пищу в кишечной полости. Псевдоподии энтодермальных эпителиально-мышечных клеток захватывают частички пищи, и затем происходит внутриклеточное пищеварение. Непереваренные остатки выбрасываются наружу через ротовое отверстие. Таким образом, у гидроидных впервые возникло полостное, или внеклеточное, пищеварение, которое происходит параллельно с более примитивным внутриклеточным пищеварением.

Дыхание и выделение у гидры осуществляется клетками эктодермы и энтодермы диффузией.

Гидры размножаются половым и бесполым способами. При бесполом размножении (в основном летом, когда достаточно пищи) приблизительно в середине тела гидры выпячиваются экто- и энтодерма. Образуется бугорок, или почка, которая быстр растет. Кишечная полость дочерней гидры соединена с полостью материнской особи. На свободном конце почки образуются новый рот и щупальца. Затем молодая гидра отделяется от материнской особи и начинает самостоятельную жизнь. Половое размножение гидры в природных условиях наблюдается осенью. Одни виды гидр раздельнополые, другие – гермафродиты. У пресноводной гидры из промежуточных клеток эктодермы образуются женские и мужские половые железы, или гонады, т.е. это гермафродитные животные. Семенники располагаются ближе к ротовой части, а яичник – ближе к подошве. Если в семенниках образуется много подвижных сперматозоидов, то в яичнике созревает только одно яйцо. У всех гермафродитных форм гидрозоев сперматозоиды созревают раньше, чем яйца. Поэтому осеменение происходит перекрестно, а значит, самооплодотворение невозможно. Оплодотворение яйца происходит в материнской особи в осенний период. После оплодотворения гидры обычно гибнут, а яйцо начинает развиваться и дает начало новой гидры, проходя стадии бластулы и гаструлы. Гаструла у гидры образуется миграцией клеток бластодермы.

Разнообразие кишечнополостных (медузы и полипы). К этому типу принадлежат классы Гидроидные, Сцифоидные медузы и Коралловые полипы. К Гидроидным принадлежат много морских видов, в тому числе и колониальных. У большинства представителей этого класса в жизненном цикле чередуются стадии медузы и полипа. Половое размножение происходит именно на стадии полипа, поэтому ее следует считать преобладающей. Гидроидные медузы мелкие, на их куполе есть складка, помогающая плавать. У Сцифоидных преобладает стадия медузы. Они гораздо больше по размерам, чем гидроидные медузы. Живут они только в соленых водах. Известно около 200 видов. Самая распространенная медуза аурелия. Сцифоидные медузы одиночные, но есть и колониальные формы. Их студенистое тело состоит из купола и ножки, или стебелька. По краю купола у многих видов медуз есть веночек щупалец. Кишечная полость видоизменена в систему каналов. Медузы – хищники, питающиеся другими животными. Передвигаются выпуклой частью купола вперед, выталкивая воду из кишечной полости. Купол сокращается хорошо развитыми мышечными волокнами. Нервная система уже имеет рыхлые скопления нервных клеток, которые напоминают узлы, или ганглии, и располагаются возле чувствительных телец, или ропалий. В каждом ропалии есть несколько ячеек и орган равновесия (статоцист). Ячейки имеют разное строение и выполняют роль светочувствительных органов. Большинство сцифомедуз раздельнополые. Их гонады расположены в энтодерме желудочных карманов. Гаметы выводятся в воду через рот. Из оплодотворенного яйца развивается личинка, которая крепится к субстрату и превращается в маленький полип. Он растет и дает почки. Из них образуются маленькие медузки – половые формы. Таким образом, у сцифоидных, как и у многих гидроидных, развитие происходит с чередованием поколений и способов размножения – половая фаза (медуза) сменяется бесполой генерацией – полипом. Иногда при столкновении с некоторыми медузами человек может получит ожоги от их жалящих клеток (корнерот в Черном море) или даже получит смертельное отравление (крестовичок в Японском море).

Коралловые полипы и формирование коралловых рифов. Коралловые полипы также исключительно морские животные, ведущие сидячий образ жизни. Насчитывают более 6 тыс. видов этих полипов. Среди них есть одиночные формы – актинии. А большинство этих кишечнополостных являются колониальными. Строение схоже со строением гидроидов, особенно сцифоидных медуз. Однако у коралловых полипов более сложная организация: под эктодермой образуется мышечный слой из мышечных клеток; производимое клетками эктодермы роговое вещество или выделительный известняк образуют внешний и внутренний скелет; усложняются нервная и пищеварительная системы; внутреннее строение имеет почти билатеральную симметрию. Размножаются полипы как бесполо, так и половым путем, однако у них не происходит чередование поколений (отсутствует стадия медузы).

Отдельные виды вымерших колониальных полипов способствовали образованию известковых горных пород. Современные кораллы образуют рифы и основания островов. Т.к. рифообразующие (мадрепоровые) кораллы селятся вдоль берегов на небольшой глубине, типичным местом развития рифов является мелководье вблизи тропических островов, где образуется береговой риф. Однако в течение сотен тысяч и миллионов лет дно океана может опускаться, а уровень воды – подниматься. В таком случае кораллы достраивают свои колонии у поверхности. Береговой риф постепенно превращается в барьерный. Если остров полностью исчезает под водой, образуется атолл – кольцевидный риф. Коралловые рифы – один из удивительных произведений природы. Их населяют удивительные живые существа, которые связаны между собой сложными взаимоотношениями. Это и рифообразующие кораллы, и их остатки, и живые существа, которые их населяют, и среда их проживания (вода, дно, воздух). Т.е. это экосистема кораллового рифа. Из скелетов рифообразующих кораллов добывают известь, которую используют как строительный материал.

Роль кишечнополостных в природе и жизни человека. В природных экосистемах кишечнополостные, будучи хищниками, выполняют роль консументов. Питаясь планктоном, они лишают питательных веществ мальков рыб. Вместе с этим многие хищники питаются коралловыми полипами. Практическое значение кишечнополостных небольшое. Мезоглею некоторых видов медуз (аурелии, ропилены) используют в еду под названием «хрустального» мяса. Столкновение человека с некоторыми медузами может завершиться сильными ожогами, вызванными действием жалящих клеток. Эти ожоги сопровождаются пекущей болью, поражением кожи, негативным действием на мускулатуру и нервную систему. Из иголок окрашенных глубоководных кораллов делают украшения.