Тип кишечнополостные: общая характеристика

Общая характеристика, многообразие видов

Тип кишечнополостных насчитывает около 9 тыс. видов. Они произошли от колониальных простейших — жгутиконосцев и распространены во всех морях и пресноводных водоемах. Тип кишечнополостных разделяют на три класса: гидроидные, сцифоидные и коралловые полипы.

Основные ароморфозы, способствовавшие появлению кишечнополостных:

• возникновение многоклеточности в результате специализации и объединения взаимодействующих между собой клеток;
• возникновение двуслойного строения;
• возникновение полостного пищеварения;
• появление дифференцированных по функциям частей тела;
• появление радиальной симметрии.

Кишечнополостные ведут водный, свободный или сидячий образ жизни. Это двухслойные животные, в онтогенезе формирующие два зародышевых листка — экто- и энтодерму, между которыми находится мезоглея
— опорная пластинка. Их внутренняя полость называется гастральной. Здесь переваривается пища, остатки которой удаляются через рот, окруженный щупальцами (у гидр).

Подкласс Восьмилучевые кораллы

Большенство особей колониального строения, состоят из маленьких полипов (до 1 см). На ротовом отверстии восемь щупалец. Внутренний скелет представлен залежами в мезоглее известковых структур.

Отряды Восьмилучевых кораллов

Альционарии – мягкие кораллы, существуют за счет симбиоза с фотосинтезирующими организмами, через которых получают энергию, некоторые питаются планктоном. Берут участие в формировании рифов, используются как среда обитания для рыб.

Морские перья – населяют глубины морей, состоят из стебля (первичный зооид) и отпочковавшихся особей, которые расходятся в стороны, образуя ветки. Крепятся к донной поверхности широкой ножкой и ведут сидячий образ жизни.

Роговые кораллы – внутри расположен роговой скелет, у некоторых представителей окрашен в красный цвет (используются в ювелирной промышленности).

Роговые кораллы

Чем отличаются гидроиды от сцифоидов

По морфологическим признакам это наличие паруса. Сцифоиды его не имеют. Они, как правило, значительно больше и обитают исключительно в морях и океанах. в диаметре достигает 2 м, но при этом яд ее стрекательных клеток едва ли способен причинить сильный вред человеку. Вырастать до больших размеров сцифоидам помогает большее, чем у гидроидов, количество радиальных каналов гастроваскулярной системы. А некоторые виды таких медуз употребляются в пищу человеком.

Различие есть и в типе движения — гидроиды сокращают кольцевую складку у основания зонтика, а сцифоиды — весь колокол. У последних больше щупалец и органов чувств. Строение их также различно, так как у сцифоидов есть мышечная и нервная ткань. Они всегда раздельнополые, у них нет вегетативного размножения и колоний. Это одиночки.

Сцифоидные медузы бывают удивительно прекрасны — они могут быть разного цвета, иметь по краям бахрому и причудливую форму колокола. Именно эти обитательницы вод становятся героинями телепередач о морских и океанских животных.

Где они обитают

Подавляющее большинство видов живет в море, гораздо реже встречаются они в пресноводных водоемах. Встретить их можно в Европе, Америке, Африке, Азии, Австралии. Появиться они могут и в оранжерейных аквариумах, и в искусственных водоемах. Откуда берутся полипы и как гидроиды распространяются в мире, пока науке непонятно.

Сифонофоры, хондрофоры, гидрокораллы, трахилиды обитают исключительно в море. Лишь лептолид можно встретить в пресном водоеме. Но зато и опасных представителей среди них гораздо меньше, чем среди морских.

Каждый занимает свой ареал обитания, например, какое-то конкретное море, озеро или залив. Расширяться он может только благодаря движению вод, специально медузы не захватывают новые территории. Одни больше любят холод, другие — тепло. Они могут жить ближе к поверхности воды либо на глубине. Последним не свойственны миграции, а первые делают это с целью поиска корма, днем уходя глубже в толщу воды, а ночью снова поднимаясь наверх.

Класс Гидроидные

Этот класс включает мелких животных. Встречаются и в морских, и в пресных водных пространствах. Живу поодиночке или в колониях. Питаются более мелкими животными, так как имеют стрекательные клетки.

Гидроидные:

Стадия полипа длиннее стадии медузы. Полипы ведут прикреплённый образ жизни на дне водоёма там, где сильный поток воды. Иногда передвигаются с помощью щупалец. Медузы гидроидных небольшие. Они свободно плавают в воде.

Самый известный представитель — пресноводная гидра. Это небольшое животное, которое ведёт малоподвижный образ жизни. На верхней части расположены щупальца. Подошвой прикрепляется к поверхности. С её же помощью может перемещаться.

Передвижение гидры:

Диффузная нервная система позволяет отвечать на раздражение. Это раздражение может появиться из-за механического, химического и светового воздействия. Газообмен происходит через всю поверхность организма. Хищник, питается мелкими животными.

Пресноводная гидра:

Развитие гидроидных происходит бесполым и половым путями. При бесполом размножении пресноводной гидры на материнском организме образуется почка, которая затем отделяется. Половое размножение происходит редко. Когда встречаются яйцеклетка и сперматозоид, происходит оплодотворение. Из зиготы образуется зародыш, который позже превращается во взрослую особь.

Почкование:

Гидроидный полип способен восстанавливаться за счёт промежуточных клеток. Эта способность называется регенерация. Если разрезать гидру на несколько частей, то из каждой её части образуется новая особь.

К опасным ядовитым особям относятся крестовичок и португальский кораблик.

Крестовичок:

Португальский кораблик — это особенное животное. Кажется, будто это единый организм, но самом деле это колония, которая включает полипов и медуз. Сходство достигается благодаря крупному пузырю на вершине, которое придаёт колонии подобие медузы.

Португальский кораблик:

Класс Гидроидные

Представитель этого класса — пресноводная гидра.

Гидра
— полип размером около 1 см. Живет она в пресноводных водоемах, прикрепляясь к субстрату подошвой. Передний конец тела животного образует рот, окруженный щупальцами. Тело гидры покрыто эктодермой, состоящей из нескольких видов клеток:

• эпителиально-мускульных;
• промежуточных;
• стрекательных;
• половых;
• нервных.

Энтодерма гидры состоит из эпителиально-мускульных, пищеварительных клеток и железистых клеток.

Слева — Схема расположения нервных клеток в теле гидры
. (по Гессе). Справа — Стрекательные клетки: А — в покоящемся состоянии, Б — с выброшенной стрекательной нитью (по Кюну): 1 — ядро; 2 — стрекательная капсула; 3 — книдоциль; 4 — стрекательная нить с шипиками; 5 — шипы

Важные особенности кишечнополостных:

1. наличие стрекательных клеток во внешнем слое. Они развиваются из промежуточных и состоят из стрекательной капсулы, наполненной жидкостью, и стрекательной нити, помещенной в капсуле. Стрекательные клетки служат орудием нападения и защиты;
2. полостное пищеварение с сохранением внутриклеточного пищеварения.

Гидры — хищники, питающиеся мелкими ракообразными и мальками рыб.

Дыхание и выделение осуществляются всей поверхностью их тела.

Раздражимость проявляется в виде двигательных рефлексов. Наиболее отчетливо на раздражение реагируют щупальца, так как в них плотно сосредоточены нервные и эпителиально-мускульные клетки.

Размножаются гидры почкованием и половым путем. Половой процесс происходит осенью. Некоторые промежуточные клетки эктодермы превращаются в половые клетки. Оплодотворение происходит в воде. Весной появляются новые гидры. Среди кишечнополостных встречаются гермафродиты и раздельнополые животные.

Для многих кишечнополостных характерно чередование поколений. Например, из полипов образуются медузы, из оплодотворенных яиц медуз развиваются личинки — планулы, из личинок снова развиваются полипы.

Гидры способны восстанавливать утраченные части тела благодаря размножению и дифференцировке неспецифических клеток. Это явление называют регенерацией.

Строение коралловых полипов

Форма тела Коралловых полипов напоминает цилиндр. В стенке различают три шара: экто-, мезо-, эндодерму.

Эктодерма образует покровный слой, часто имеет известковую структуру, которая после отмирания организма формирует полипняк.

Мезодерма – это гелеобразное вещество, находится во всех полостях полипа. Внутренне пространство разделено на камеры с помощью перегородок. Количество камер равно числу щупалец.

Строение кораллового полипа

Верхний полюс представлен ротовым отверстием, которое окружено яркоокрашенными щупальцами (поэтому долгое время их считали растениями). На нижнем конце располагается подошва, служит креплением к субстрату. Рот сообщается с полостью желудка через длинную трубку (глотку), которая представлена в виде широкой приплюснутой щели. На ее концах находятся длинные реснички, которые постоянно движутся. Таким образом, в полости полипа непрерывно циркулирует вода, необходимая для жизнедеятельности Коралловых. Сюда поступает кислород и пища, а после обменных процессов наружу выводятся углекислый газ и продукты пищеварения.

Ведут неподвижный образ жизни, прикрепляясь к субстрату, разветвляются как ветки растения. Каждая ветвь состоит из мелких полипов, которые формируют колонию. Новообразованные особи прикрепляются к предыдущим, так осуществляется их рост, за год прибавка в росте составляет 1 см. Массивные разрастания коралловых полипов образуют рифы.

Для защиты коралловые полипы оснащены специальными органами нитевидной формы, с жалящими клетками, при приближении опасного агента они выбрасываются из ротового отверстия.

Деление коралловых полипов может идти половым и бесполым путем (почкование). Когда образуются новые особи, некоторое время они свободно плавают в воде, но вскоре находят субстрат, крепятся к нему и начинают развитие.

Подкласс Шестилучевые кораллы

У шестилучевых кораллов в области ротового отверстия находятся щупальца, количество которых ровняется или кратно шести. Многие имеют известковое строение скелета, или органическое.

Отряды Шестилучевых кораллов

Актинии – одиночные бесскелетные полипы, ярко окрашены, с помощью мускулистой подошвы медленно перемещаются по дну моря. Способны образовывать симбиоз с раками-отшельниками, которые помогают преодолевать большие расстояния, в свою очередь актинии защищают их своими жалящими клетками. Представители: актиния телия, актиния метридиум.

Актинии

Мадрепоровые кораллы – это одиночные или колониальные полипы, с хорошо развитым известковым скелетом (состоит из карбоната кальция). Одиночные особи обитают в глубоководных морях, на самом дне и достигают 50 см в диаметре. Ближе к суше располагаются крупные колонии Мадрепоровых кораллов, простилаются на пару метров и весят несколько тонн. Представители: цейлории, фавии, мозговой коралл. Именно они служат основой для образования рифов.

Мадрепоровые кораллы

Черные кораллы – представители отряда имеют колониальное строение. Внутренний скелет твердый, позволяет расти до 6 метров в высоту, в составе находится специфичный белок – антипатин, который обуславливает черный окрас. Они используются для изготовления ювелирных украшений, поэтому идет интенсивная их добыча, что поставило данный вид на грань вымирания.

Черные кораллы

Размножение

Медуза гидроид бывает мужского или женского пола. Оплодотворение чаще происходит внешнее, нежели внутри тела самки. Половые железы медуз располагаются либо в эктодерме ротового хоботка, либо в эктодерме зонтика под радиальными каналами.

Созревшие половые клетки оказываются снаружи из-за образования специальных разрывов. Далее они начинают дробиться, образуя бластулу, часть клеток которой затем втягивается внутрь. В результате получается энтодерма. В процессе дальнейшего развития какое-то количество ее клеток дегенерирует, чтобы образовать полость. Именно на этой стадии оплодотворенная яйцеклетка становится личинкой-планулой, затем оседает на дно, где превращается в гидрополип. Интересно, что он начинает отпочковывать новых полипов и маленьких медузок. Дальше они уже растут и развиваются как самостоятельные организмы. У некоторых видов из планул образуются только медузки.

Вариация оплодотворения яйцеклетки зависит от того, к какому типу, виду или подвиду принадлежит гидроид (медуза). Физиология и размножение, как и строение, различаются.

Медуза гидроид бессмертна

Не так давно ученые обнаружили, что у гидроидной медузы туритопсис нутрикула есть удивительная способность к омоложению. Этот вид никогда не умирает своей смертью! Она может сколько угодно раз запускать механизм регенерации. Казалось бы, все очень просто — достигнув старости, медуза снова превращается в полип и проходит все стадии взросления заново. И так по кругу.

Нутрикула обитает в Карибском бассейне и обладает очень малыми размерами — диаметр ее зонтика всего 5 мм.

О том, что медуза гидроид бессмертна, стало известно случайно. Ученый Фернандо Боэро из Италии изучал гидроиды и проводил с ними эксперименты. Несколько особей туритопсис нутрикула были помещены в аквариум, но сам опыт по каким-то причинам был отложен на такой длительный срок, что вода высохла. Боэро, обнаружив это, решил изучить высохшие останки, и понял, что они не умерли, а просто отбросили щупальца и стали личинками. Таким образом, медуза приспособилась к неблагоприятным условиям среды и закуклилалсь в ожидании лучших времен. После помещения личинок в воду они превратились в полипы, жизненный цикл запустился.

Строение

Тело кишечнополостных имеет несложное строение. К особенностям строения кишечнополостных относятся слои клеток: эктодерма и энтодерма. Снаружи его покрывает стенка, которая состоит из клеток, расположенных в два слоя. Наружный слой называется эктодерма. Она состоит из клеток разного назначения и формы:

Нервные: обеспечивают реакцию особи; все нервные клетки соединены отростками и формируют нервное сплетение; строение нервной системы кишечнополостных именуется диффузным;

Раздражение:

Стрекательные: играют защитную роль; имеет чувствительный волосок (кнедоциль), который реагирует на прикосновение, и стрекательную нить, которая проникает в тело жертвы или хищника и вводит ядовитое вещество; это вещество парализует жертву;

Стрекательные клетки:

Промежуточные: не имеют специализацию; из них появляются остальные клетки;

Промежуточные клетки:

Эпителиально-мускульные (кожно-мускульные): отвечают за передвижение; могут сокращаться и расслабляться.

Эпителиально-мускульные клетки:

Половые: отвечают за размножение.

Внутренний слой стенки — энтодерма. Она содержит в своём составе клетки:

Железистые: выделяют вещества, которые переваривают пищу внутри полости животного; такое пищеварение называется внутриполостным;

Железистые клетки:

Пищеварительно-мускульные: клетки кишечной полости; захватывают пищевые частицы и перемещают внутрь клетки; там пища переваривается в вакуолях; такое пищеварение называется внутриклеточным.

Пищеварительно-мускульные клетки:

Между клетками расположено студенистое вещество — мезоглея.

Строение стенки:

Внутреннее пространство — кишечная полость. В ней осуществляется переваривание (по аналогии с кишечником). С внешней средой сообщается всего одно отверстие — рот. Выделение ненужных веществ также происходит через это отверстие.

Строение кишечнополостных:

У их тела лучевая симметрия, то есть через их тело можно провести несколько осей симметрии так, что тело разделится на две равноценные части.

Лучевой тип симметрии:

У многих кишечнополостных развиты щупальца. Это специальные длинные органы, которые могут растягиваться, которые предназначены для охоты.

Типы гидроидных медуз

Подклассы, имеющие те самые органы равновесия — статоцисты, называются трахилидами. Они движутся благодаря выталкиванию воды из зонтика. Еще у них есть парус — кольцевидный вырост на внутренней стороне, сужающий выход из полости тела. Он добавляет медузе скорости при движении.

Лептолиды лишены статоцист, либо они преобразованы в специальный пузырек, внутри которого может быть один или несколько статолитов. Они передвигаются в воде далеко не так реактивно, ведь их зонтик не может сокращаться часто и интенсивно.

Существуют еще медузоидные гидрокораллы, но они слаборазвиты и мало похожи на обычных медуз.

Хондрофоры живут большими колониями. Часть их полипов выпочковывает медуз, которые дальше живут самостоятельно.

Сифонофора — гидроид которой необычно и интересно. Это целая колония, в ней каждый выполняет свою роль для функционирования всего организма. Внешне это выглядит так: сверху большой плавучий пузырь в форме кораблика. У него есть железы, которые вырабатывают газ, помогающий всплывать наверх. Если сифонофора хочет уйти обратно вглубь — она просто расслабляет свой мускульный орган замыкатель. Под пузырем на стволе расположены другие медузы в форме маленьких плавательных колоколов, за ними следуют гастрозоиды (или охотники), потом гонофоры, чья цель — продолжение рода.

Опасные представители гидроидных медуз

Самый красивый вид называется (сифонофора физалия) и является одним из опаснейших морских обитателей. Его колокол переливается разными цветами, словно приманивая к себе, но приближаться к нему не рекомендуется. Физалию можно встретить на побережье Австралии, Индийского и Тихого океанов и даже в Средиземноморье. Пожалуй, это и есть один из самых больших видов гидроидов — длина пузыря может быть 15-20 см. Но самое страшное — это щупальца, которые могут уходить в глубину на 30 м. Физалия атакует свою жертву ядовитыми стрекательными клетками, оставляющими сильные ожоги. Особенно опасно встречаться с португальским корабликом людям, у которых ослаблен иммунитет, есть склонность к аллергическим реакциям.

В целом же гидроидные медузы безобидны, в отличие от своих сестер сцифоидов. Но вообще лучше избегать контактов с любыми представительницами этого вида. Все они обладают стрекательными клетками. Для кого-то их яд не обернется проблемой, а кому-то нанесет вред посерьезнее. Все зависит от индивидуальных особенностей.

Общая морфология

Медуза гидроид относится к классу гидроидных. Это самые ближайшие родственники полипов, но устроены они сложнее. Наверное, каждый хорошо представляет себе, как выглядят медузы — прозрачные диски, зонтики или колокола. Они могут иметь кольцеобразные перетяжки посреди тела или вовсе быть в форме шара. У медуз нет рта, но есть ротовой хоботок. Некоторые особи имеют даже маленькие розоватые щупальца на краях.

Пищеварительная система этих медуз носит название гастроваскулярной. У них есть желудок, от которого к периферии тела отходят четыре радиальных канала, впадающих в общий кольцевой канал.

Щупальца со стрекательными клетками располагаются тоже на краях зонтичного тела, они служат одновременно и органом осязания, и орудием для охоты. Скелет отсутствует, но есть мускулы, благодаря которым медуза движется. У некоторых подвидов часть щупалец преобразована в статолиты и статоцисты — органы равновесия. Способ движения зависит от типа, к которому принадлежит конкретный гидроид (медуза). Размножение и строение их тоже будут отличаться.

Нервная система гидромедуз представляет собой сеть клеток, которые на краю зонтика образуют два кольца: внешнее отвечает за чувствительность, внутреннее — за движение. У некоторых есть светочувствительные глазки, расположенные на основании щупалец.

Сравнительная таблица кишечнополостных и членистоногих

Что мы узнали?

Типы Кишечнополостные и Членистоногие очень отличаются друг от друга не только внешними признаками, но и внутренним строением. У кишечнополостных животных многие системы органов вообще отсутствуют. Поэтому они и стоят гораздо ниже в эволюционной таблице, чем членистоногие.

Класс Сцифоидные

Этот класс объединяет медуз больших размеров (представители — корнерот, аурелия, цианея).

Медузы обитают в морях. В их жизненном цикле закономерно чередуются половое и бесполое поколения. Тело по форме напоминает зонт и состоит в основном из студенистой мезоглеи, покрытой снаружи одним слоем эктодермы, а изнутри — слоем энтодермы. По краям зонта расположены щупальца, окружающие рот, находящийся на нижней стороне. Рот ведет в гастральную полость, от которой отходят радиальные каналы, которые соединяются между собой кольцевым каналом. В результате образуется гастральная система.

Нервная система медуз сложнее нервной системы гидр.

Рис. 34. Развитие сцифомедузы
: 1 — яйцо; 2 — планула; 3 — одиночный полип; 4 — почкующийся полип; 5 — делящийся полип; 6 — молодая медуза; 7 — взрослая медуза

Кроме общей сети нервных клеток, по краю зонтика расположены скопления нервных ганглиев, образующих сплошное нервное кольцо и особые органы равновесия — статоцисты. У некоторых медуз появляются светочувствительные глазки, чувствительные и пигментные клетки, соответствующие сетчатке глаза высших животных.

Медузы раздельнополы. Их половые железы расположены под радиальными каналами или на ротовом стебельке. Половые продукты выходят через рот в море. Из зиготы развивается свободноживущая личинка — планула,
которая весной превращается в маленького полипа.