|
Иглокожие
(Echinodermata)
Иглокожие - весьма своеобразные
животные, которых по строению нельзя
сравнить ни с какими
другими
животными. Их внешний вид
напоминает звезду, цветок,
шар,
огурец и т.п. Название «иглокожие»
было дано им еще
древними греками.
История изучения этих животных
связана с
именами Аристотеля и
Плиния. В XVIII и в начале XIX вв. их
изучали многие видные ученые (Клейн,
Линней, Ламарк, Кювье).
Однако
большинство зоологов соединяло
иглокожих либо с
червями, либо с
кишечнополостными. Русский ученый
И.И.
Мечников установил родство
иглокожих с кишечножаберными,
показал, что иглокожие родственно
близки хордовым
животным.
В настоящее время считается точно
установленным, что тип иглокожих
относится к группе наиболее
высокоорганизованных беспозвоночных
животных - к группе
вторичноротых.
Иглокожие появились на Земле свыше
520 млн
лет назад - их остатки находят
в отложениях раннего кембрия. Тип
насчитывает около 5 000 видов.
Иглокожие - морские
донные
организмы, большей частью
свободноживущие, реже -
прикрепленные ко дну посредством
особого стебелька. У
большинства
видов животных органы расположены
по пяти лучам,
но у некоторых число
лучей иное. Однако предки иглокожих
обладали двусторонней симметрией, у
современных иглокожих
двусторонней
симметрией обладают
свободноплавающие личинки.
Для
иглокожих характерно развитие в
подкожном соединительном
слое
скелета из известковых пластинок с
торчащими на
поверхности тела
шипами, иглами и т.п. Вторичная
полость
тела у них, как и у хордовых,
образуется путем отделения
мезодермальных мешков от кишечника.
В процессе их развития
гастропор
зарастает или превращается в
анальное отверстие, а
рот личинки
образуется заново. Развитие целома и
образование
анального отверстия на
месте гастропора указывает на
родственные связи иглокожих с
хордовыми. Часть целома
иглокожих
дифференцируется на ряд систем, в
том числе у них
сформировалась
особая, присущая только иглокожим,
амбулакральная (воднососудистая)
система органов движения. У
них
имеется кровеносная система, но
органы дыхания развиты
слабо или
отсутствуют, нет и специальных
органов выделения;
нервная система
примитивна и частично располагается
в кожном
эпителии или в эпителии
участков тела, впячиваюшихся внутрь.
Иглокожие раздельнополы, развитие
происходит с метаморфозом
личинки.
Выделяют пять классов иглокожих:
Морские звезды, Офиуры, Морские
лилии, Морские ежи и
Голотурии.
Покровы иглокожих состоят из:
однослойного покровного эпителия и
толстого слоя кутиса, или
собственно
кожи, за которым лежит ресничный
эпителий,
ограничивающий собой
вторичную полость тела, или целом.
Наружный эпителий большинства
иглокожих имеет (кроме
голотурий)
реснички, создающие ток воды. С их
помощью
осуществляются подача
пищи, очищение тела от грязи и
газообмен. В покровах животных
имеются различные железы
(ядовитые
и вызывающие свечение), а также
пигменты,
придающие иглокожим
удивительную расцветку. В кутисе
образуются скелетные элементы
иглокожих. У морских звезд они
имеют
вид известковых пластинок,
расположенных продольными
рядами и
обычно несущих выдающиеся наружу
шипики. У морских
ежей тело
заключено в известковый панцирь,
состоящий из ряда
плотно соединенных
пластинок с сидящими на них длинными
иглами. Голотурии содержат
известковые тела, разбросанные в
коже. По своему происхождению
скелет всех иглокожих
внутренний.
Их мускулатура состоит из отдельных
мышц и мускульных полос, развита
достаточно хорошо - ее
развитие
зависит от подвижности
животного.
Амбулакральная система у большинства
форм иглокожих служит для
движения, осязания, а у морских
лилий и некоторых морских ежей
выполняет дыхательную
функцию.
Она начинается пористой
мадрепоровой пластинкой,
расположенной на спинной стороне
тела. От нее вглубь тела
тянется
каменистый канал, открывающийся в
кольцевой канал,
окружающий
ротовое отверстие. От кольцевого
канала идут
радиальные каналы. От
радиальных каналов ответвляются в
обе
стороны короткие канальца, от
которых внутрь полости отходят
сократимые пузырьки - ампулы, а
наружу - сократимые
трубчатые
амбулакральные ножки с присосками
на концах.
Амбулакральная система
заполняется водой через
мадрепоровую
пластинку. При
сокращении ампул вода из них
переходит в
полость ножек, отчего они
удлиняются, вытягиваются. Присоски на
концах ножек присасываются к
субстрату, затем длина ножек
уменьшается, так как вода из их
полости переходит снова в
ампулу.
Совместным действием одновременно
сокращающихся
ножек тело иглокожих
подтягивается и животное медленно
движется по дну и даже по
вертикальной поверхности скал.
Амбулакральные ножки у разных видов
животных могут иметь
разное строение
и нести другие функции.
Нервная система иглокожих состоит из
трех отделов, связанных между собой.
От каждого нервного
кольца отходят
тяжи в лучи. Многочисленные
чувствительные
клетки разбросаны по
всему телу животных. Примитивные
глазки
расположены у морских звезд
на концах лучей, а у морских ежей -
на
верхней части тела. У иглокожих
хорошо развиты чувства
обоняния,
вкуса, осязания и др.
Пищеварительная система иглокожих
состоит из рта (у голотурий рот
окружен щупальцами),
расположенного на нижней стороне
тела, желудка (у голотурий
и морских
лилий за ртом следует глотка, а затем
желудок),
средней и задней кишки,
заканчивающейся анальным
отверстием
(у офиур нет задней кишки,
анального отверстия и печеночных
выростов).
Органами дыхания у морских звезд и
ежей служат кожные жабры -
тонкостенные выросты на верхней
стороне тела. Настоящие органы
дыхания - водные легкие -
есть у
голотурий; кроме того, в процессах
дыхания у разных
форм животных могут
принимать участие ротовые щупальца,
кишечник, кожа и амбулакрильная
система. У иглокожих нет
специальных
органов выделения. Эту функцию
выполняют
амебоциты, находящиеся в
целоме: они могут выходить наружу
через разрыв стенки тела или
откладываться в
теле.
Кровеносная система иглокожих также
построена по лучистому типу: состоит
из окологлоточного
кольца и пяти
радиальных лучей; у морских звезд,
морских
ежей и офиур на спинной
стороне имеется еще одно кольцо. Оба
кольцевых сосуда соединены между
собой кроветворным осевым
органом.
Кровеносная система иглокожих
представляет собой
скорее систему
лакун, чем кровеносных сосудов.
Основное
назначение кровеносной
системы иглокожих - транспорт
питательных веществ, а функцию
газообмена выполняет жидкость
полости тела.
Развитие иглокожих проходит со
сложным превращением - через этап
образования двубокой
пелагической
личинки. Большинство животных
раздельнополы, но
имеются и
гермафродитные особи. Многие
иглокожие обладают
способностью к
регенерации частей тела. Эта
способность у
них может быть связана с
бесполым размножением, когда тело
взрослого организма делится пополам
или на несколько кусков.
Каждая
половина или кусок восстанавливает
недостающие части
тела (встречается
у морских звезд, офиур, некоторых
голотурий). У ряда иглокожих
наблюдается живорождение, т.е.
стадия личинки отсутствует - у
арктических и антарктических
видов.
Иглокожие часто проявляют заботу о
потомстве.
Наиболее распространены
морские ежи, морские звезды и
голотурии.
У морских звезд тело имеет вид
звезды, в большинстве случаев с
пятью лучами. Они имеют
объемистый
желудок, способный выворачиваться
при поедании
крупной добычи,
например моллюска. Соки, выделяемые
стенками
желудка, способствуют
перевариванию пищи. Анальное
отверстие
расположено на верхней
стороне тела.
Морские звезды распространены
повсюду, но чувствительны к
солености воды (около 3%),
поэтому
они отсутствуют в Черном и Балтийском
морях, где
соленость воды ниже. Часто
звезды достигают больших размеров -
до 70 см в диаметре, имеют яркую и
пеструю окраску. Число
видов звезд -
более 1 700. Особенно богато
представлены
в тропических водах. В
последние годы приобрела печальную
известность Acanthaster - крупная
многолучевая звезда с
ядовитыми
иглами, уничтожающая живые
коралловые рифы. Эта
звезда объедает
полипы, а омертвевшие участки рифов
подвергаются быстрому разрушению
под действием прибоя. Среди
звезд
есть прожорливые виды, наносящие
ущерб устричным и
мидиевым
хозяйствам.
Офиуры, или змеехвостки, по внешнему
виду очень похожи на звезд: имеют
длинные и тонкие лучи,
куда не
заходят ни продолжения кишечника,
ни гонады. Задней
кишки, анального
отверстия и печеночных придатков у
них нет.
По образу жизни они
напоминают морских звезд. Офиуры
раздельнополы, но способны к
бесполому размножению и
регенерации автотомированных
участков тела. Известны
светящиеся
формы животных.
Морские ежи имеют шаровидное или
уплощенное тело и пятилучевое
строение при отсутствии лучей.
Тело
животных заключено в сплошной
панцирь из плотно
соединенных
известковых пластинок, несущих
острые и тонкие
иглы - у одних и
толстые, тупые - у других. Рот ежей
вооружен толстым челюстным
аппаратом. От рта к верхнему
полюсу
тела тянутся пять рядов пластинок
панциря с
отверстиями, через которые
выступают амбулакральные ножки. С их
помощью еж медленно ползает по дну.
Есть растительноядные
ежи и хищники.
Они чувствительны к солености воды,
обитают
на различной глубине. Их
икра используется в пищу, а полостная
жидкость обладает тонизирующими
свойствами. Известно около
800 видов
современных морских ежей.
Голотурии, или морские кубышки, -
класс иглокожих с редуцированным
скелетом и билатеральной
симметрией; пятилучевая симметрия
есть, но замаскирована
билатеральным расположением
многих органов. Вокруг их рта
расположены щупальца. В основном
это донные животные, редко
-
плавающие. При раздражении они
втягивают переднюю часть
тела со
щупальцами, выталкивают воду из
клоаки и сжимаются в
комок. Питаются
голотурии мелкими донными
животными,
водорослями, гниющими
остатками. Ряд голотурий используется
в пищу. Есть ядовитые голотурии, из
которых получают
лекарственные
препараты (например голотуриин).
Промысловую
голотурию - трепанга -
добывают на Дальнем
Востоке.
Морские лилии - наиболее древние из
современных иглокожих - ведут
преимущественно сидячий образ
жизни (редко во взрослом состоянии -
свободный образ жизни).
Их тело
мешковидное, шаровидное или имеет
форму чашечки,
покрыто скелетными
пластинками. Рот и анальное отверстие
лилий находятся на противоположной
от дна стороне. На этой
же стороне
открываются амбулакральная и половая
системы.
Красиво раскрашенные лилии
живут преимущественно в тропических
морях и океанах, прикрепившись к
подводным предметам. Их
считают
вымирающим видом, но в палеозойскую
и мезозойскую
эры они играли видную
роль в жизни морской
фауны.
|
