Зоология: тип плоские, круглые, кольчатые черви

Царство животных. Одноклеточные и многоклеточные животные. Характеристика основных типов беспозвоночных, классов членистоногих. Особенности строения, жизнедеятельности, размножения, роль в природе и жизни человека

Царство животных

Общая характеристика царства

К животным в настоящее время относят около 2 млн видов эукариотических организмов, однако их истинное количество, по-видимому, намного больше, до 5–10 млн видов. Численность и биомасса животных на Земле не поддаются исчислению, поскольку перелетные птицы и саранча образуют огромные стаи, кровососущие насекомые тучами нападают на любое теплокровное животное на севере России, морские котики образуют лежбища, а рыбы — косяки и т. д. Величина животных также варьирует от микроскопических амеб до тридцатитрехметровых синих китов. Однако общими для всех животных признаками являются гетеротрофный тип питания, активный обмен веществ, способность к активному передвижению, или локомоции, а также ограниченный, или закрытый рост.

Эти особенности проявляются и в строении животной клетки, которая лишена пластид и клеточной оболочки, но имеет клеточный центр. Основным запасающим веществом животных клеток чаще всего является полисахарид гликоген. При делении клетки разделяются в результате образования перетяжки посередине материнской клетки.

В природе животные играют не менее важную роль, чем растения, так как они потребляют органические вещества и кислород, образовавшиеся в результате жизнедеятельности растительных организмов, и выделяют углекислый газ, необходимый растениям для осуществления процесса фотосинтеза. Кроме того, животные способны перерабатывать и минерализовать органические вещества, участвуя в процессах почвообразования. Немалую роль в процессах биологической очистки вод в природе играют животные-биофильтраторы. Образование осадочных пород также обусловлено деятельностью животных организмов, поскольку именно их минеральные скелеты и являются основой известняков, сланцев и трепела. Таким образом, животные являются такой же неотъемлемой частью биосферы, как и растения, поскольку также обеспечивают круговорот веществ в природе.

Животные освоили все среды обитания: наземно-воздушную, почвенную, водную и внутреннюю среду других организмов. В водной среде они встречаются и в составе планктона, и в составе бентоса.

По традиции, установленной в XIX веке Ж. Б. Ламарком, животные делятся на беспозвоночных и позвоночных. К беспозвоночным он отнес всех животных, не имеющих позвоночника. В настоящее время это деление не имеет систематического значения, поскольку оно разрывает единый тип Хордовые, относя бесчерепных к беспозвоночным, а черепных — к позвоночным. К беспозвоночным относят 16–23 типа животных, в том числе 7 типов простейших, кишечнополостных, плоских, круглых и кольчатых червей, моллюсков и членистоногих (иногда одноклеточных отделяют от беспозвоночных в отдельную группу). Количество видов беспозвоночных животных составляет около 2 млн, тогда как позвоночные представлены примерно 45 тыс. видов. Наиболее многочисленны среди беспозвоночных членистоногие, большую часть видов (свыше 1 млн) которых составляют насекомые. Позвоночные произошли от общих предков с современными беспозвоночными, скорее всего с кольчатыми червями. Система животного мира отображена на рис..

Тип Плоские черви

К плоским червям относят около 15 тыс. видов трехслойных многоклеточных животных с билатеральной симметрией тела. Представители типа могут быть как свободноживущими и обитать в пресных или морских водах, так и вести паразитический образ жизни.

Тело плоских червей покрыто однослойным эпителием, под которым располагаются три слоя мышц (кольцевые, продольные и диагональные, иногда имеются еще и спинно-брюшные). Кожа и подкожные слои мускулатуры образуют кожно-мускульный мешок. Полость тела у них отсутствует, промежутки между органами заполнены рыхлой тканью — паренхимой.

Пищеварительная система плоских червей слепо замкнутая, то есть имеет передний и средний отделы, а задний отдел с анальным отверстием отсутствуют, вследствие чего непереваренные остатки пищи выводятся через ротовое отверстие, открывающееся на брюшной стороне. Передний отдел кишечника представлен глоткой, средняя кишка — ветвистая.

Кровеносная и дыхательная системы у плоских червей отсутствуют. Дыхание аэробное или анаэробное, кислород поступает через поверхность тела.

Выделительная система представлена сетью разветвленных канальцев — протонефридиев, которые выводят из организма избыток воды и продукты обмена веществ. Выделительные канальцы собираются в один-два выводящих канала, идущих вдоль всего тела и открывающихся на заднем его конце.

Нервная система состоит из парных надглоточных нервных узлов и продольных стволов, соединенных тяжами. Органы чувств представлены светочувствительными глазками, органами равновесия, осязательными клетками и органами химического чувства.

Размножение. Подавляющее большинство плоских червей — гермафродиты, однако оплодотворение у них, как правило, перекрестное.

Наибольшее значение имеют три класса плоских червей: Ресничные черви, Сосальщики и Ленточные черви.

Класс Ресничные черви включает около 3 500 видов в основном свободноживущих червей, кожный эпителий которых снабжен ресничками. Чаще всего встречаются в пресных и соленых водах, однако имеются и сухопутные формы, в том числе почвенные. В отличие от паразитических червей, у них отсутствуют специальные органы прикрепления, жизненный цикл прост, и достаточно хорошо развиты органы чувств.

Тело ресничных червей уплощенное, овальной или удлиненной формы. Его головной и задний концы четко различимы. На головном конце могут размещаться органы чувств. Передвигаются эти черви при помощи ресничек эпителия и за счет сокращения мышц.

Пищеварительная система. У большинства ресничных червей имеется пищеварительная система, которая состоит из рта, глотки и 1–3 ветвей кишечника. Рот у них обычно расположен на брюшной стороне тела, а глотка может выворачиваться для захватывания пищи. Кишечник слепо замкнут.

Нервная система примитивна, образована парным мозговым нервным узлом и отходящими от него нервными тяжами, иногда она по внешнему виду напоминает лестницу. Органы чувств — светочувствительные глазки, осязательные и обонятельные реснички.

Органы выделения — протонефридии.

Размножение. Ресничные черви — гермафродиты, так как продуцируют и мужские, и женские половые клетки, однако в большинстве случаев оплодотворение происходит перекрестно. Из яйца может выйти маленький ресничный червь или личинка, которая только впоследствии станет похожей на взрослого червя, т. е. развитие может быть прямым и непрямым.

Представители: планария молочно-белая, планария черная.

Класс Сосальщики включает около 4 000 видов внутренних паразитов (эндопаразитов) человека и животных. Их тело имеет листовидную или веретеновидную форму и снабжено двумя присосками — ротовой и брюшной. Размеры тела сосальщиков варьируют в пределах от нескольких миллиметров до 1,5 м.

Эпителий, в отличие от ресничных червей, лишен ресничек, и вместе с подкожными слоями мышц образует характерный для плоских червей кожно-мускульный мешок.

Пищеварительная система сосальщиков слепо замкнутая и образована ртом, глоткой и двуветвистым кишечником.

Выделительная система представителей класса также имеет типичное для плоских червей строение.

Размножение. Для сосальщиков характерно бесполое и половое размножение. В большинстве своем они гермафродиты, однако имеются и раздельнополые виды. Оплодотворение, как правило, перекрестное. Многие сосальщики способны к партеногенетическому развитию. Жизненный цикл печеночного сосальщика чрезвычайно сложен, поскольку в нем наблюдается чередование полового и бесполого размножения. Кроме того, в жизненном цикле происходит смена хозяев.

Наиболее часто у человека паразитируют печеночный сосальщик, кошачья двуустка и кровяные сосальщики.

Печеночный сосальщик — опасный паразит человека и крупного рогатого скота, поражающий протоки печени. Заражение происходит при употреблении в пищу немытой зелени и грязными руками. В результате полового размножения сосальщики образуют многочисленные яйца, которые выходят с фекалиями и должны попасть в воду, где из них выходят личинки, проникающие в тело моллюска — малого прудовика. В них они претерпевают дальнейшее развитие, после чего покидают тело моллюска и выползают на прибрежную траву, покрываются защитной оболочкой и дожидаются момента, когда они будут съедены крупным рогатым скотом, после чего проникают в его печень. Таким образом, окончательным хозяином печеночного сосальщика является человек или крупный рогатый скот, а промежуточным — малый прудовик.

Кошачья двуустка, или описторх, — паразит человека и животных, который, как и печеночный сосальщик, поражает печень кошек, собак и человека, однако имеет более сложный жизненный цикл. Яйца кошачьей двуустки должны быть проглочены моллюском битинией, затем вышедшие из них личинки проникают в тело пресноводных рыб, которые и служат источником заражения. Таким образом, в жизненном цикле кошачьей двуустки имеется два промежуточных хозяина и один окончательный.

Класс Ленточные черви объединяет около 3 000 видов паразитических плоских червей, во взрослом состоянии обитающих в кишечнике позвоночных животных (рис. 4.132). Длина тела ленточных червей колеблется от 1 мм до 12 м. Их тело делится на головку, шейку и многочисленные членики. На головке имеются специализированные органы прикрепления — присоски, крючочки или присасывательные бороздки. Шейка — это своеобразная зона роста, в которой образуются новые членики взамен отделившихся.

Пищеварительная, дыхательная и кровеносная системы у ленточных червей отсутствуют, всасывание пищи происходит всей поверхностью тела. Большинство взрослых особей — анаэробы.

Выделительная система представлена протонефридиями.

Нервная система и органы чувств развиты слабо.

Половая система гермафродитная, повторяется в каждом членике. Оплодотворение может быть перекрестным, хотя у крупных ленточных червей оно происходит между члениками тела. В жизненном цикле ленточных червей происходит смена хозяев и присутствует пузырчатая стадия — финна. Промежуточными хозяевами ленточных червей являются как позвоночные, так и беспозвоночные, а окончательным — обязательно позвоночные.

К ленточным червям относят бычьего и свиного цепней, широкого лентеца и эхинококка.

Бычий, или невооруженный цепень, — паразит человека и крупного рогатого скота. Заражение им происходит при употреблении недостаточно термически обработанного мяса, в котором содержатся пузырчатые личинки — финны размером с горошину. В кишечнике из них выворачивается головка бычьего цепня, снабженная четырьмя присосками, с помощью которых он прикрепляется к стенкам тонкого кишечника и начинает развиваться. Максимальная длина тела паразита достигает 8–12 м. Зрелые членики цепня вместе с фекалиями попадают в почву, а затем должны быть съедены крупным рогатым скотом, в кишечнике которого из яиц выходят личинки, с током крови они заносятся в мышцы, где образуют финны.

Свиной, или вооруженный цепень, — паразит человека и свиней, жизненный цикл которого похож на описанный выше. Отличием свиного цепня от бычьего является наличие на головке еще и венчика крючьев, с помощью которых он закрепляется на стенках кишечника; длина тела свиного цепня достигает 2–3 м. Опасность заражения данным паразитом заключается в том, что возможно самозаражение, в результате которого финны образуются в мозге, глазах и других частях тела и еще больше ухудшают состояние больного.

Широкий лентец — паразит человека, собак, кошек, лис, медведей и других животных, поедающих рыбу. Длина тела широкого лентеца достигает 9–12 м. В его жизненном цикле присутствует два промежуточных хозяина — рачок циклоп и пресноводные рыбы. Заражение человека и других млекопитающих происходит при употреблении недостаточно термически обработанной рыбы.

Роль плоских червей в природе и жизни человека. Хотя некоторые плоские черви живут в морских и пресных водоемах, большинство из них является паразитами человека и животных.

Тип Круглые черви, или Первичнополостные

К круглым червям относят около 100 тыс. видов первичнополостных беспозвоночных животных с округлой в поперечном сечении формой тела. Значительная часть круглых червей является паразитами животных и растений, однако встречаются среди них и свободноживущие виды.

Тело круглых червей имеет в основном веретеновидную форму с заостренными передним и задним концами. Оно покрыто плотной кутикулой, под которой располагается гиподерма, выделяющая эту кутикулу. Кутикула препятствует проникновению веществ внутрь тела, а также защищает круглых червей от действия агрессивных жидкостей, например кишечного сока. Гиподерма образует четыре валика вдоль тела: сверху, снизу и по бокам. В боковых валиках проходят выделительные каналы, а в верхнем и нижнем — нервные тяжи. Между этими валиками располагаются четыре ленты продольных мышц, благодаря которым круглые черви могут передвигаться извиваясь. Полость внутри тела не ограничена эпителием, поэтому и называется первичной. Она заполнена жидкостью, находящейся под высоким давлением, что позволяет круглым червям поддерживать постоянство внутренней среды, снижать трение внутренних органов и поддерживать форму тела практически в любых условиях.

Пищеварительная система круглых червей делится на переднюю, среднюю и заднюю кишку, заканчивающуюся анальным отверстием. Вокруг ротового отверстия имеются губы, служащие для присасывания.

Как и у плоских червей, у круглых отсутствуют дыхательная и кровеносная системы. Так как многие из них живут внутри тела хозяина, они способны осуществлять анаэробное дыхание, а кислород можно даже использовать для лечения заболеваний, вызываемых этими червями. Однако, находясь вне тела хозяина на определенной стадии развития, им необходим доступ кислорода, т. е. они переходят к аэробному дыханию.

Выделительная система круглых червей представлена выделительными трубочками — протонефридиями, которые собираются в выделительные каналы, идущие по бокам тела и открывающиеся в передней его части выделительным отверстием.

Нервная система первичнополостных состоит из окологлоточного нервного кольца и отходящих от него нервных стволов, тянущихся вдоль всего тела. Органы чувств развиты у них слабо, и то в основном у свободноживущих особей.

Размножение. Круглые черви — раздельнополые животные с хорошо заметными различиями между самками и самцами (это явление носит название полового диморфизма). У самок имеются парные яичники, яйцеводы, матки и непарное влагалище, которое открывается наружу половым отверстием. В отличие от них, у самцов единственный семенник соединяется с семяизвергательным каналом, который открывается в заднюю кишку. Оплодотворение у круглых червей внутреннее. Из оплодотворенных яиц у них выходят личинки, похожие на взрослых особей, т. е. развитие прямое. Личинки несколько раз линяют, сбрасывая старую кутикулу и увеличиваясь в размерах до тех пор, пока не достигнут соответствующих размеров. Размножаются круглые черви в основном половым способом. Способность к регенерации у них не выражена.

Классификация круглых червей. Несмотря на значительное видовое разнообразие, круглых червей делят на 6–7 классов, самым значительным из которых как по числу видов, так и по наносимому ущербу является класс Нематоды, или Собственно круглые черви. Для этого класса характерны все особенности типа. К нему относится ряд паразитов человека: аскарида человеческая, острица, трихинелла, власоглав и др.

Аскарида человеческая — паразит тонкого кишечника человека. Длина тела у самок может достигать 40 см, а у самцов — 25 см. У самок тело вытянутое, веретеновидной формы, а у самцов его задний конец загнут. Аскариды питаются переваренной пищей и выделяют токсические вещества, вызывающие тяжелые аллергии и отравление организма хозяина. Если аскарид слишком много, то они могут даже привести к непроходимости кишечника и смерти. Размножаются аскариды половым способом. Одна самка способна дать до 200 тыс. яиц в сутки. Яйца аскарид выводятся с фекалиями и для дальнейшего развития им необходим доступ кислорода. Прямо в оболочке яйца развивается личинка, которая может сохраняться в почве до 7 лет, пока не будет занесена в рот человека с непромытыми овощами и фруктами или пищей, загрязненной мухами и тараканами. В кишечнике личинка покидает оболочки яйца и, пробуравливаясь через стенки кишечника, с током крови заносится в легкие, где происходит ее дальнейшее развитие. По достижении определенного возраста личинки начинают подниматься из легких по дыхательным путям человека вверх, раздражают их слизистую и при откашливании проглатываются. В тонком кишечнике они заканчивают развитие и переходят к половому размножению.

Острица детская — круглый червь — кишечный паразит человека. Тело остриц имеет белый цвет, а на переднем конце у них заметно небольшое вздутие. Как и другим круглым червям, острицам свойственен половой диморфизм: тело самки имеет веретеновидную форму со слегка вытянутым задним концом, его длина достигает до 1,3 см, тогда как у самца задний конец тела спирально закручен, а тело короче — до 0,5 см. Острицы обитают в нижних отделах тонкого кишечника и верхней части толстого, однако оплодотворенные самки ночью спускаются к анальному отверстию и откладывают вокруг него яйца вместе с едкой жидкостью, вызывающей зуд. В результате расчесывания яйца остриц оказываются под ногтями, а затем не только заносятся в рот грязными руками, приводя к самозаражению, но и остаются на всех предметах, к которым прикасался больной. Так как несоблюдение элементарных санитарных правил особенно характерно для детей, то они чаще заражаются этим паразитом, чем взрослые. Источником заражения в основном являются домашние животные: кошки, собаки и др.

Роль круглых червей в природе и жизни человека. Значительное число видов круглых червей обитает на дне водоемов и в почве. Они принимают участие в процессах биологической очистки вод и почвообразовании, поскольку перерабатывают органические остатки и могут питаться почвенными бактериями и грибами. Среди круглых червей имеется большая группа паразитов человека, животных и растений.

Тип Кольчатые черви

Тип Кольчатые черви объединяет около 12 тыс. видов сегментированных вторичнополостных животных. К нему относятся как свободноживущие пресноводные и морские организмы, так и поч венные, и древесные длиной до 3 м.

У кольчатых червей выражены головной и задний концы тела, между которыми находится сегментированное туловище. На головном конце находятся органы чувств: глазки, органы осязания и химического чувства. Последующие сегменты тела могут иметь парные выросты тела — параподии со щетинками, что является основой классификации кольчатых червей: многощетинковые имеют параподии и длинные щетинки, малощетинковые не имеют выраженных параподий, но снабжены короткими щетинками, а пиявки лишены и параподий, и щетинок.

Тело кольчецов покрыто тонкой кутикулой, под которой расположены однослойный эпителий, а также кольцевые и продольные мышцы, образующие кожно-мускульный мешок. Полость тела у кольчецов — вторичная, отличающаяся от первичной тем, что она ограничена эпителием. В полости тела находится жидкость, позволяющая этим червям поддерживать постоянство внутренней среды.

Пищеварительная система кольчецов образована передней, средней и задней кишкой. Через рот пища попадает в глотку, пищевод, а затем — в кишечник. Рот некоторых хищных червей может быть снабжен хитиновыми челюстями, у других могут иметься слюнные или известковые железы, нейтрализующие кислотность почвы, а ряд видов имеет желудок больших или меньших размеров.

Дыхательная система у большинства представителей типа отсутствует, лишь у некоторых видов морских многощетинковых червей имеются жабры. Кислород поступает через всю поверхность тела.

У кольчецов впервые появляется кровеносная система, которая образована крупными спинным и брюшным сосудами, соединенными кольцевыми перемычками. По брюшному сосуду кровь течет вперед, к головному отделу, по кольцевым сосудам в передних сегментах она переливается в спинной сосуд, несущий кровь назад. В задних сегментах тела кровь перетекает назад. От крупных сосудов ответвляются более мелкие, несущие кровь к органам. Кровь кольчецов может иметь красный или иной цвет, она выполняет дыхательную функцию, перенося кислород и удаляя углекислый газ.

Выделение у них осуществляется при помощи расположенных в каждом сегменте парных метанефридиев, представляющих собой канальцы, с одной стороны открывающиеся в полость тела воронковидными расширениями с ресничками, а другим концом — наружу в следующем сегменте. Метанефридии не только выводят продукты обмена веществ, но и поддерживают водно-солевой баланс в организме.

Нервная система кольчатых червей состоит из парного надглоточного нервного ганглия и брюшной нервной цепочки, образованной парными ганглиями в каждом сегменте тела. Органы чувств — глаза, органы обоняния и равновесия.

Размножение кольчатых червей происходит бесполым или половым способом. При бесполом размножении тело червя делится на несколько частей, которые затем дорастают до исходных размеров. Кольчатые черви могут быть раздельнополыми или гермафродитами, однако оплодотворение у них перекрестное. Развитие у большинства непрямое, так как из оплодотворенного яйца выходят личинки, не похожие на взрослых особей.

Классификация кольчатых червей. К данному типу относят классы Многощетинковые, Малощетинковые и Пиявки.

Класс Малощетинковые черви объединяет пресноводных и почвенных кольчецов, изредка встречающихся в морях. Головной и хвостовой отделы у них гораздо меньше, чем у многощетинковых. На сегментах тела параподии отсутствуют, по бокам тела расположены лишь пучки коротких щетинок. Органы чувств обычно развиты слабо. Гермафродиты. Оплодотворение наружное. Развитие прямое.

Участвуют в процессах почвообразования и являются звеном в пищевых цепях водоемов.

Представители: дождевой червь, калифорнийский червь, трубочник.

Класс Многощетинковые черви в основном представлен морскими свободноживущими животными, обитающими на дне или в толще воды. В отличие от других кольчецов, имеют хорошо обособленный головной отдел с относительно высокоразвитыми органами чувств и параподии с многочисленными щетинками. Среди них есть как плавающие, так и зарывающиеся виды. Дыхание у многощетинковых в основном кожное, но некоторые имеют жабры. Большинство многощетинковых раздельнополые, оплодотворение у них наружное. Развитие непрямое.

Представители: тихоокеанский палоло, нереида, пескожил, серпула.

Класс Пиявки состоит в основном из кровососущих, реже — хищных кольчатых червей, имеющих уплощенное тело с двумя присосками (околоротовой и задней). Параподии и щетинки на сегментах тела, как правило, отсутствуют. Слюна пиявок содержит вещество, препятствующее свертыванию крови. Нервная и мышечная системы хорошо развиты. Гермафродиты. Оплодотворение внутреннее.

Могут наносить значительный вред животноводству, быть промежуточными хозяевами паразитов человека и животных, используются в медицине.

Роль кольчатых червей в природе и жизни человека. Кольчецы играют важную роль в почвенных и водных биоценозах, поскольку среди них есть как хищные и паразитические формы, так и участвующие в процессах почвообразования. Они являются неотъемлемым звеном в цепях питания, их употребляют в пищу человек и многие животные. Некоторые кольчатые черви применяются в медицине (пиявки).