Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Зоология беспозвоночных. Курс лекций

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
06.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать

Представления различных авторов о происхождении турбел­лярий сильно расходятся. Далее изложение ведется по матери­алам А. В. Иванова и Ю. В. Мамкаева, представленным в рабо­те «Ресничные черви, их происхождение и эволюция» (1973). Первой гипотезой можно назвать гипотезу целлюляризации, которая, правда, сегодня имеет только исторический интерес. Эту гипотезу поддерживало несколько авторов, из которых наи­более значимым является И. Хаджи (работы 1944–1963 гг.). В соответствии с гипотезой целлюляризации полиэнергидная инфузория превращается в многоклеточное животное за счет обособления клеточных территорий вокруг ядер. Вследствие этого сразу формируется тканевой уровень организации, и из органелл возникают органы. Из цитостома возникает рот мно­гоклеточного, из цитофаринкса – глотка, из поверхностного слоя с ресничками – ресничный эпителий, из сократительных вакуолей – органы выделения, из микронуклеуса – гонады, а из процесса конъюгации – внутреннее оплодотворение. В со­ответствии с этой гипотезой, центральная часть эндоплазмы инфузорий, та самая, в которой проходит пищеварительный циклоз, становится совокупностью пищеварительных клеток бескишечных турбеллярий, а эти последние признаются са­мыми примитивными многоклеточными животными. Унас­ледованностью от инфузорий объясняется положение рта в середине брюшной стороны тела. Перемещение рта вперед и формирование кишечника у остальных турбеллярий этой ги­потезой рассматривается как результат прогрессивной эволю­ции у свободноподвижных хищных организмов. Отметим, что смещение рта назад в этой гипотезе объяснения не находит.
Гипотеза целлюляризации, как известно, не подтверждается эмбриологическими и сравнительно-анатомическими данными, тем более в свете достижений электронной микроскопии. Тем не менее оценка бескишечных турбеллярий как наиболее при­митивно устроенных многоклеточных справедлива. Гипотеза целлюляризации – научная гипотеза, ошибочная, но научная: она основана на ряде фактов. В этой гипотезе учтены не все факты, часть фактов трактуется неверно, неверна и большая часть выводов, однако сами факты не являются неверными.
261

Остальные гипотезы могут быть разделены на две группы: гипотезы прогрессивной эволюции турбеллярий и гипотезы регрессивной эволюции турбеллярий. В соответствии с гипоте­зами первой группы, турбеллярии взяли начало от примитив­ных Metazoa. Несколько забегая вперед, можно сказать, что при таком решении вопроса всех остальных плоских червей рассматривают как более или менее отдаленных потомков тур­беллярий; в свою очередь, с определенными группами турбел­лярий связывают происхождение немертин и немательминтов.
Из гипотез прогрессивной эволюции турбеллярий мы оста­новимся на двух гипотезах: ктенофорной и планулоидной.
Ктенофорная гипотеза была разработана А. Лангом (1884) и в свое время разделялась В. А. Догелем, она основывается на известном сходстве организации многоветвистых турбеллярий и ползающих гребневиков.
Ползающие гребневики уплощены по главной оси. При рас­смотрении сверху или снизу тело их имеет форму вытянутого овала (с неправильно изрезанными краями). В центре абораль­ной стороны находится аборальный орган, слегка углубленный под покровы, а под ним – скопление нервных клеток. Осталь­ная часть нервной системы представлена диффузным нервным сплетением. В центре оральной стороны тела находится рот. Глотка способна выворачиваться и растягиваться по субстра­ту. За глоткой следует сложная система гастровакулярных ка­налов, причем главные радиальные каналы посылают от себя анастомизирующие веточки. На поверхности тела эти гребневи­ки несут реснички (или ряды гребных пластинок). Эти живот­ные ползают на оральной стороне, способны также и плавать. Ползающие гребневики произошли от пелагических гребневи­ков за счет перехода к ползанию на оральной стороне тела. Следствием такого перехода и явилось уплощение тела.
В соответствии с представлениями обсуждаемой гипотезы, подобные ползающие гребневики дали начало многоветвистым турбелляриям. Унаследованностью от ползающих гребневи­ков объясняются такие особенности организации турбеллярий, как плоская форма тела, ресничный покров, положение рта в середине оральной (брюшной) стороны тела, многочислен-
262

ные разветвления кишечника. Что касается остальных групп турбеллярий, то предполагается, что имело место упрощение пищеварительной системы за счет редукции большего числа разветвлений гастроваскулярной системы, так объясняется происхождение трехветвистых и прямокишечных турбелля­рий. Эти процессы сопровождались также перемещением рта вперед, что объясняется экологическими выгодами такого пе­ремещения. В ходе становления турбеллярий имело место так­же перемещение вперед щупалец и аборального органа.
              
Если эволюционные изменения, постулируемые предыду­щими положениями ктенофорной гипотезы, возможны (другой вопрос – имели ли они место в ходе реальной эволюции), то последнее предположение, безусловно, неверно. Редукция пи­щеварительной системы в эволюции многоклеточных живот­ных встречается неоднократно, но она связана с переходом к паразитизму (у погонофор – к питанию за счет веществ, син­тезированных симбиотическими бактериями). Неизвестно слу­чаев редукции пищеварительной системы у свободноживущих, активно подвижных животных, хищников. У турбеллярий не имелось экологических причин для редукции кишечника. Кро­ме того, там, где кишечник редуцирован, питание не совер­шается за счет фагоцитоза, способом приема пищи для таких животных становится абсорбция питательных субстанций.
Можно также видеть, что эта гипотеза не объясняет необо­собленный характер эпителия и заднее положение рта.
Планулоидная гипотеза впервые была высказана Л. Граф­фом (серия работ 1888–1904 гг.). Эту гипотезу разделяли мно­гие исследователи. Существенные дополнения в планулоид­ную гипотезу внесли В. Н. Беклемишев (1964) и А. В. Иванов (1968, 1973 и другие работы). Нельзя не упомянуть также и И. И. Мечникова (1887, 1886), который отмечал, что у бес-
263

кишечных турбеллярий имеется аморфный фагоцитобласт, и этим они близки к гипотетической фагоцителле.
Л. Графф в своих работах показал глубокую примитивность бескишечных турбеллярий и тем самым определил их место как предков всех остальных турбеллярий. Признаки прими­тивного строения бескишечных турбеллярий были перечис­лены ранее. Признавая главным из них отсутствие полости кишечника, Л. Графф писал: «Поскольку все турбеллярии про­ходят стадию стеррогаструлы с паренхимой, содержащей еще необособленные элементы энто- и мезодермы, нет сомнения в том, что предкам турбеллярий должна быть приписана аце­лия  , как примитивный признак, и что современные бескишечные турбеллярии ближе всего сто­ят к этим предкам».
Итак, планулоидная гипотеза признает наиболее примитив­ными (плезиоморфными) бескишечных турбеллярий. В свою очередь, все примитивные особенности организации бескишеч­ных турбеллярий объясняются унаследованностью от крайне примитивно организованных предков. Активное движение тур­беллярий, хищничество, увеличение размеров – все это обус­ловило прогрессивную эволюцию турбеллярий, прогрессивное развитие группы. Различные способы решения одних и тех же задач, асинхронность развития разных систем в разных эволю­ционных стволах привели к формированию нескольких раз­личающихся, эволюционно продвинутых апоморфных групп турбеллярий.
Что касается вопроса о том, от каких предков взяли начало сами бескишечные турбеллярии, то в более ранних вариантах этой гипотезы в качестве таковых рассматривались планулы (правильнее – паренхимулы) кишечнополостных. Для этих личиночных стадий характерно наличие переднезадней поляр­ности, ресничного эпителия, аморфного состояния внутреннего пласта клеток. Их аборальный полюс находится на переднем конце тела, оральный – на заднем. После окончания периода свободного существования планулы садятся на субстрат перед­ним концом (аборальным полюсом), а на заднем конце – на оральном полюсе – прорывается рот. Предполагается, что про-
264

цесс эволюционного становления турбеллярий был запущен двумя характерными изменениями планул: 1) приобретение ими способности к размножению на стадии личинки (такое яв­ление нередко встречается у животных и называется неотени­ей); 2) переходом планул к ползанию, к жизни на поверхности субстрата. В последнем случае планулы  на субстрат на одну из антимер (или, выражаясь еще проще, – на бок, эта часть тела становилась брюшной стороной животного). Можно сказать и иначе: при таком способе оседания сначала никакой кардинальной перестройки организации не происходило, перед­ний конец продолжал оставаться передним, задний – задним, главная ось и при плавании, и при ползании одновременно яв­лялась и переднезадней осью. В результате этого перехода стал складываться турбеллярный план строения (прежде всего – формирование билатеральной симметрии и уплощенной формы тела), при этом бескишечные турбеллярии как бы останови­лись на более раннем этапе, тогда как остальные турбеллярии прошли по этому пути значительно дальше.
Вопрос о предках бескишечных турбеллярий может быть ре­шен и иначе. Возможно, что непосредственными их предками были фагоцителлобразные организмы – фагоцителлы первого уровня, т. е. такие, которые уже сформировали на оральном по­люсе рот, но их фагоцитобласт еще не был эпителизован, и пи­щеварение происходило только внутриклеточно. Через такую стадию прошли в своей эволюции кишечнополостные, поэтому паренхимула кишечнополостных рекапитулирует их основные черты. Сам же процесс перехода к организации турбеллярий от фагоцителл мыслится шедшим по описанной выше схеме.
Теперь следует остановиться на еще одном кардинальном различии ктенофорной и планулоидной гипотез. И в том, и в другом случае толчком к формированию нового турбелляр­ного плана строения явилось оседание предка на субстрат, пе­реход от плавания к ползанию. С точки зрения ктенофорной гипотезы, оседание совершалось на оральный полюс. В резуль­тате изменения формы тела (сплющивание) главная, или або­рально-оральная ось укорачивается, формируются две новые поверхности: аборальная, обращенная вверх, она становится
265

физиологически спинной стороной, и оральная, обращенная к субстрату, она становится физиологически брюшной сторо­ной. Продольная (передне-задняя) ось ползающего гребневика является новацией, возникшей при переходе к ползанию. Если животное лежит на ровной поверхности грунта, то его главная ось направлена перпендикулярно к субстрату. С точки зрения планулоидной гипотезы, оседание на субстрат проходило на одну из антимер, на бок. В этом случае укорачивания глав­ной оси не происходит, она, как и при плавании, одновремен­но является продольной (передне-задней) осью и расположена параллельно поверхности субстрата. Получается, что положе­ние главной оси должно быть веским доводом в пользу одной из гипотез. Однако напомним, что главная ось является зооло­гической абстракцией и, конечно, непосредственному обнару­жению недоступна.
Тем не менее у радиально-симметричных пелагических греб­невиков мы обнаруживаем наличие меридиональных нервных сгущений, вытянутых от орального полюса к аборальному. Эти сгущения нервных клеток радиально-симметрично распо­ложены вокруг главной оси. Меридиональные стволы ортого­на турбеллярий вытянуты от переднего конца тела к заднему и у более примитивных форм радиально-симметрично распо­ложены вокруг переднезадней оси. Это сопоставление позволя­ет убедиться в том, что главная ось гребневиков гомологична переднезадней оси турбеллярий, что эта последняя является главной осью животных. Таким образом, анализ положения главной оси у турбеллярий и гребневиков заставляет нас сде­лать выбор в пользу планулоидной гипотезы, признавая, одна­ко, за предковую форму не собственно планул, а фагоцителл.
Таким образом, современная точка зрения на происхожде­ние турбеллярий в очень сжатом виде выглядит следующим образом. Предками турбеллярий были фагоцителлобразные плавающие существа, у которых был сформирован рот, но фа­гоцитобласт был еще неэпителизован, а пища переваривалась внутриклеточно. При оседании таких фагоцителл на субстрат на антимеру возникала организация, характерная для бескишеч­ных турбеллярий. В дальнейшем имела место прогрессивная
266

эволюция первичных плоских червей, главнейшие направле­ния которой заключались в формировании полости кишечника и перемещения рта вперед, а также прогрессивного развития нервной, мышечной и выделительной систем. План организа­ции турбеллярий оказался весьма продуктивным в эволюци­онном отношении, от них взяли начало все остальные плоские черви, что доказывается наличием у всех плоских червей еди­ного плана строения. От них же взяли начало немательминты и немертины.
Суть второй группы гипотез сводится к тому, что турбел­лярии произошли от предка, имевшего целом и кровеносную систему в результате вторичного упрощения. Сторонники этих гипотез полагают, что главным фактором, обусловившим по­добную трансформацию, могло стать уменьшение размеров тела, которое само по себе могло привести к утрате целомичес­кой полости и утрате транспортных систем (кроме диффузии). Турбеллярии, как предполагается этими гипотезами, взяли на­чало не от взрослых целомических животных, а от их личинок, т. е. в становлении турбеллярий имела место неотения. Ли­чинки целомических животных обладают малыми размерами, у них, как правило, сильно развиты ресничные образования, а целом и транспортные системы до поры до времени не раз­виты. Предполагается, что именно эти особенности унаследо­вали турбеллярии. Тем не менее вдумчивый слушатель уже отметил, что в этой гипотезе не объясняются причины заднего положения рта и отсутствия пищеварительной полости.
В заключение целесообразно привести цитату из руковод­ства Э. Рупперта и соавторов: «неопределенное систематичес­кое положение турбеллярий (как и всего таксона Плоские чер­ви) пока не удается прояснить, используя средства молекуляр­ной систематики и компьютерной нумерической таксономии». Справедливости ради следует отметить, что в этом же источ­нике несколькими страницами раньше отмечено: «последние данные молекулярной систематики тоже свидетельствуют не в пользу традиционных взглядов» (под традиционными взгя­дами понимается морфологическая точка зрения, в частности планулоидная теория). Так что консенсус относительно проис-
267

хождения турбеллярий остается недостигнутым, а студентам предлагается самостоятельно оценить доводы представленных гипотез.
    представьте себе,
что свободно живущее животное начинает осваивать паразити­ческий образ жизни. Определите, к каким новым факторам но­вой внешней среды этот организм должен приспособиться при переходе к паразитированию в кишечнике. (Данное задание для самостоятельной работы является подготовкой студента к изучению адаптаций паразитов к их среде обитания.) NB! При выполнении задания не следует забегать вперед и описывать адаптации паразитов.
268


Лиза повторила то, о чем она когда-то рассказывала Девешу: про ланцетовидного печеночного сосальщика, в чьем жизненном цикле участвуют три хозяина: травоядное животное, улитка и муравей. – И на определенном этапе сосальщик по сути дела захватывает муравья, в котором обос­новался. Он заставляет муравья взобраться по травинке, блокирует ему челюсти и ждет, когда его вместе с травой съест пасущаяся корова.
Дж. Роллинс
Как уже указывалось, огромное большинство представите­лей типа Плоские черви являются паразитами. Трематоды на разных фазах жизненного цикла паразитируют у разных хозя­ев: двуполое поколение трематод паразитирует у позвоночных, партеногенетические поколения – преимущественно приуроче­ны к брюхоногим моллюскам. Типовой размер двуполого поко­ления трематод оценивается примерно в 10–12 мм, есть виды меньших размеров – до 2 мм, есть виды, достигающие в длину 5–7 см (печеночные двуустки). Остальные стадии жизненного цикла трематод характеризуются микроскопическими разме­рами. Общая численность трематод в настоящее время оцени­вается в руководстве Э. Рупперта с соавторами (2008) прибли­зительно в 11 тыс. видов, а в руководстве Вестхайде и Ригера (2008) – в 7200 видов.
 Трематоды, а также другие паразитические представители плоских червей могут быть оха­рактеризованы как плоские черви, адаптированные к парази­тизму. Главнейшие признаки типа Плоских червей у трематод выражены вполне отчетливо (лучше всего – у марит) и про­являются в общем плане строения тела: в форме тела, парен­химатозности, наличии замкнутой пищеварительной системы,
269

ортогональной нервной системы, протонефридиальной выдели­тельной системы, гермафодитизма (только одно семейство тре­матод – Кровяные двуустки – характеризуется раздельнопо­лостью, причем этот признак явно является вторичным). Для всех паразитических плоских червей характерно также форми­рование сложного яйца (см. тему 20).
Трематоды отли-
чаются от остальных плоских червей, в том числе и паразити­ческих, сложным жизненным циклом, протекающим по типу гетерогонии. В жизненном цикле этих червей правильно сме­няют друг друга гермафродитное поколение, размножающееся двуполым способом, приуроченное к позвоночным хозяевам – марита – и два поколения, размножающихся партеногенети­чески и приуроченных к моллюскам – спороциста и редия (в жизненных циклах некоторых трематод место редии зани­мает дочерняя спороциста). В жизненном цикле трематод так­же присутствуют две личинки: мирацидий, который является личинкой первого партеногенетического поколения, и церка­рия, которая является личинкой гермафродитного поколения. В огромном большинстве жизненных циклов имеется также стадия инцистированной церкарии.
Гермафродитное (в случае кровяных двуусток – раздельно­полое) поколение трематод обитает в позвоночных животных (окончательный хозяин). В результате двуполого размножения формируются «яйца», которые выходят во внешнюю среду. Вы­ход «яиц» чаще всего совершается естественным путем, вместе с экскрементами, но если мариты локализованы не в кишеч­ном тракте, то могут использоваться особые приемы, обеспечи­вающие выход «яиц». Иногда развитие зародыша начинается еще в матке материнского организма, так что к моменту вы­хода «яиц» из организма окончательного хозяина в них уже содержится сформированная личинка, но значительно чаще эти процессы происходят во внешней среде, но под оболочкой яйца; есть и промежуточные варианты, при которых развитие начинается в матке матери, а завершается во внешней среде. Как бы то ни было, в конечном итоге внутри яйца формируется стадия, которая называется мирацидий. Мирацидий выходит
270
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]