Губки настолько не похожи на других многоклеточных животных, что долгое время их считали представителями особой груп-пы «зоофитов», то есть животно-растений. Действительно, они ведут прикрепленный образ жизни, неспособны совершать активные движе-ния, у них отсутствует нервная система и органы чувств. К тому же отдельные их представители могут иметь зеленую окраску, поскольку в их клетках поселяются водоросли.
Известно приблизительно 9 тыс. видов этих удивительных существ, распространенных в морях и пресных водоемах.
Впервые детально строение и процессы жизнедеятельности губок исследовал Р. Е. Грант, который и предложил научное название этой группы животных.
Особенности строения губок. Среди губок имеются одиночные фор-мы, но большинство видов образует колонии, размеры которых могут достигать 2 м. Колонии губок своей формой могут напоминать кустики, корковые наросты, комочки и т.д., обрастающие различные поверхности. Окраска также разнообразна — желтая, коричневая, белая, красная, фиолетовая или зеленая.
Имеются данные, что на поверхности контейнеров с отработанным ядерным топливом, захороненных на морском дне, обитают гигантские губки.
В пресных водоемах встречаются различные виды бадяг. Их колонии часто образуются вокруг погруженных в воду предметов. В стоячих водоемах они имеют форму кустика, в проточных — похожи на корковое обрастание. Окраска колонии — серая или грязно-зелёная.
Тело губки бокаловидной формы (рис. 58, 1). Своей нижней частью животные прикрепляются к подводным предметам. С помощью специ-альной видеосъемки установлено, что некоторые губки могут передви-гаться за счет амебоидных клеток. Но даже самые быстрые из них за сутки не преодолевают расстояние более 1 мм.
На противоположном — верхнем — конце тела губки находится от-верстие. Но это не рот. Если в аквариум с губками насыпать растертую сухую тушь, то ее частички сначала направятся к телу губки, потом через канальцы в стенках тела попадут внутрь и, в конце концов, выведутся че-рез отверстие на верхнем конце тела.
Таким образом, это отверстие служит не для поглощения пищи, а для выве-дения из тела воды с ее непереварен-ными остатками.
Тело губок состоит из клеток раз-ных типов . Но тканей они не образу-ют. Каждая клетка функционирует самостоятельно.
Наружный слой тела губок образу-ют клетки, напоминающие клетки покровного эпителия других много-клеточных животных. Среди клеток наружного слоя есть и такие, которые имеют пору. Этими порами начинается система канальцев, пронизывающая стенки тела. Отверстия этих канальцев окружены клетками, способны-ми сокращаться и закрывать их. Канальцы проводят воду с частицами пищи к внутренней полости. Эта полость обычно выстелена особыми клетками со жгутиками, основа которых окружена пленчатым ворот-ничком (рис. 58, 2). Такие клетки образуют внутренний слой . У многих губок они расположены внутри стенок тела, образуя жгутиковые камеры. Работа жгутиков обеспечивает движение воды по системе канальцев и внутренней полости.
Между наружным и внутренним слоями клеток находится межкле-точное вещество , в котором расположены разные типы клеток. Неко-торые из них образуют внутренний скелет губок .
Еще один тип клеток — амебоидные . Эти клетки с помощью ложно-ножек захватывают частицы пищи, которые перевариваются в их пи-щеварительных вакуолях. Передвигаясь по телу губки, амебоидные клетки распределяют питательные вещества. Материал с сайта
В крупных вакуолях особых клеток многих видов губок, обитающих на небольших глубинах при достаточном освещении, поселяются особые виды цианобактерий. Эти прокариоты могут составлять до 50% массы клеток самой губки. Они поставляют кислород и синтезированные ор-ганические вещества, а получают от животных необходимый для фото-синтеза углекислый газ и защиту от врагов.
Строению губок характерны такие признаки:
- они не имеют настоящих тканей, а только клетки разных типов;
- тело бокаловидное, обычно неподвижно прикреплено к подводным предметам;
- в стенках тела расположена система канальцев, внутри находится полость, которая сообщается с окружающей средой отверстием на верхушке тела;
- движение воды через тело губок обеспечивают воротничковые клет-ки со жгутиками;
- в стенках тела есть скелет из неорганических или органических ве-ществ;
Губки (Spongia) это тип беспозвоночных животных. Происходят губки, вероятно, от колониальных воротничковых жгутиковых простейших, образуя слепую ветвь в основании филогенетического древа многоклеточных.
Губки возникли еще в докембрии (примерно 1млрд. 200 млн. лет назад!, т.е. это очень древние организмы), наибольшего расцвета достигли в мезозое.
Губки – преимущественно морские организмы, не многие – пресноводные. Внешне губок даже трудно принять за животных. Они совершенно не подвижно сидят, прикрепившись к субстрату, и никак не реагируют на раздражение. Губки чаще колониальные организмы, но встречаются и одиночные. На ощупь губки твердые, жесткие. Пресноводные бадяги серые или зеленоватые, но морские губки часто ярко окрашены. Окраска зависит о наличия пигментных клеток. Многие губки имеют специфический не приятный вкус и запах, поэтому они не съедобны и их никто не трогает.
Губки отличаются крайне примитивной организацией. Их тело не имеет какой-либо симметрии, оно бесформенное . Внутри бокаловидного или мешковидного тела (высотой от нескольких мм до 1,5 м и более) типичной губки находится парагастральная полость , открывающаяся на вершине устьевым отверстием . Настоящих органов и тканей у губок нет, но их тело состоит из разнообразных клеточных элементов . На поверхности тела располагаются плоские клетки - пинакоциты , изнутри парагастральную полость выстилают жгутиковые воротничковые клетки, или хоаноциты . Между слоем пинакоцитов и слоем хоаноцитов залегает бесструктурное вещество - мезоглея , содержащая амёбоциты , колленциты , склеробласты и др. клетки. На поверхности тела губки множество пор , ведущих в каналы , пронизывающие стенки тела. В зависимости от степени развития канальной системы, локализации хоаноцитов и образованных ими жгутиковых камер различают 3 типа строения губок: аскон , сикон и лейкон .
Почти все Губки имеют скелет , образованный кремнёвыми или известковыми иглами , у роговых губок скелет состоит из белкового вещества спонгина.
Жизнедеятельность губок связана с непрерывным процеживанием через тело воды, которая благодаря биению жгутиков множества хоаноцитов поступает в поры и, пройдя систему каналов, жгутиковых камер и парагастральную полость, через устье выходит наружу. С водой в губку поступают пищевые частицы (детрит, простейшие, диатомовые водоросли, бактерии и пр.) и удаляются продукты обмена. Захват пищи производится хоаноцитами и клетками стенок каналов.
Большинство губок - гермафродиты . Из яйца развивается мерцательная личинка – паренхимула , или амфибластула, которая выходит наружу, плавает, затем оседает на дно и превращается в молодую губку. При метаморфозе наблюдается свойственный только губкам процесс так называемого извращения зародышевых листков , при котором клетки наружного слоя мигрируют внутрь, а клетки внутреннего слоя оказываются на поверхности. Кроме того, у губок широко распространены почкование и образование геммул - разновидности бесполого размножения.
Все губки, как было сказано ранее, - водные, преимущественно морские колониальные, реже одиночные животные, ведущие неподвижный образ жизни. Встречаются от прибрежной зоны и почти до максимальных глубин океана, наиболее разнообразны и многочисленны на шельфе (шельф - пологая не глубокая зона морского дна). В северных и дальневосточных морях нашей страны обитает свыше 300 видов, в Чёрном море - около 30 видов, в Каспийском море - 1 вид губок. Всего же описано на настоящий момент времени около 2500 видов.
Тип Губки подразделяется на 4 класса . В основе классификации губок – строение скелета.
Класс 1. Обыкновенные губки (Demospongiae). У этих губок скелет образован одноосными или четырёхлучевыми кремнёвыми иглами. Канальная система лейконоидного типа. Обычно колониальные, реже одиночные формы, преимущественно морские формы. Этот самый многочисленный класс современных губок представлен 2-мя отрядами: Кремнероговые и Четырёхлучевые губки.
У Кремнероговых губок скелет состоит из кремневых одноосных игл и органического вещества - спонгина или из одних спонгиновых волокон, образующих сетчатую, реже древовидно-разветвлённую опору тела. В основном это колониальные формы, имеющие вид корковых или подушковидных обрастаний, неравномерно разросшихся комков, пластин или разного рода трубчатых, воронковидных, стебельчатых, кустистых и других образований, высотой до 0,5 м и более. К Кремнероговым губкам относятся известные нам Бадяги и несколько видов Туалетных губок . Туалетные губки применяются для туалета, медицинских и технических целей. Промысел этих губок развит в Средиземном и Красном морях, у берегов о. Мадагаскар, Филиппин, в Мексиканском заливе и Карибском море. Наиболее ценится так называемая Греческая губка (Euspongia officinalis).
У Четырехлучевых губок тело шаровидное, яйцевидное, бокаловидное, подушковидное, высотой обычно до 0,5 м. Скелет образован кремневыми, обычно четырёхлучевыми (отсюда название) или их производными - одноосными иглами, расположенными в теле радиально. Тоже колониальные, реже одиночные формы. Обитают преимущественно до глубины 400 м. К Четырехлучевым губкам относится семейство Сверлящие губки , или клионы. Эти губки способны проделывать ходы внутри какого-либо известкового субстрата, оставляя на его поверхности округлые отверстия диаметром около 1 мм. Полагают, что механизм сверления обусловлен одновременным действием углекислоты, выделяемой поверхностными клетками Сверлящих губок, и сократительными усилиями этих клеток. Около 20 видов, главным образом на мелководье тёплых морей. В нашей стране - 3 вида, в Японском, Чёрном, Белом и Баренцевом морях. Эти губки - опасные вредители устричных банок.
Класс 2. Известковые губки (Calcispongiae). Скелет этих губок образован трёх-, четырёхлучевыми и одноосными иглами из углекислого кальция. Тело часто бочонковидное или трубковидное. Единственный класс губок, в котором отмечены губки, имеющие все 3 типа канальной системы. Известковые губки это небольшие одиночные (высотой до 7 см) или колониальные организмы. Свыше 100 видов, распространены исключительно в морях умеренных широт, главным образом на мелководье. Представители Сикон , Сикандра , Леукандра , Асцетта .
Класс 3. Коралловые губки (Sclerospongiae). Колониальные губки. Ширина колоний до 1 м, выcота - 0,5 м. Известны с мезозоя. Скелет состоит из базальной массы арагонита или кальцита и кремнёвых одноосных игл. Живая ткань лишь тонким слоем (толщиной около 1-2 мм) покрывает поверхность Коралловых губок. Канальная система лейконоидного типа. Всего 10 видов, обитают на мелководье среди коралловых рифов Вест-Индии, западных частей Тихого и Индийского океанов, в Средиземном море и у о. Мадейра.
Класс 4. Стеклянные губки , или Шестилучевые губки (Hyalospongia, или Hexactinellida). Известны с кембрия. Наиболее разнообразны и многочисленны были в меловом периоде мезозойской эры. Скелет из кремнёвых шестилучевых игл (или их производных) с лучами, лежащими в трёх взаимно перпендикулярных плоскостях. Преимущественно одиночные, мешковидные, трубчатые, бокаловидные или бочонковидные формы, высотой до 1,5 м. Около 500 видов. Океанические организмы, обитающие обычно на глубине свыше 100 м. Стеклянные губки очень красивы и используются в качестве украшений. Например, губка корзинка Венеры , Эуплектелла , Хиалонема .
Подводный мир настолько разнообразен и уникален, что иногда даже сложно отличить растения от животных. Настолько причудливых форм бывают живущие там существа. Крупные морские гиганты и совсем микроскопические планктонные рачки, разноцветные и яркие, хищники и травоядные - безумное разнообразие видов живых организмов. Одними из таких удивительных созданий и являются губки, о которых пойдет речь дальше.
Общая информация
Охарактеризовать положение данных животных в системе органического мира можно так:
- империя - Клеточные;
- царство - Животные;
- подцарство - Многоклеточные;
- тип - Губки.
На сегодняшний день известно, что их насчитывается около 8 тысяч видов. 300 из них населяют просторы морей нашей страны.
Классификация
Тип Губки объединяет всех известных представителей в четыре больших класса.
- Calcarea, или Известковые. Формируют в виде отложенных солей кальция.
- Обыкновенные, или Кремнероговые. Главный представитель - бадяга.
- Стеклянные (Шестилучевые). Численность класса невелика.
- Коралловые - совсем бедный видами класс.
Все перечисленные губки имеют свои особенности не только внешнего, но и внутреннего строения, образа жизни и хозяйственного значения в жизни человека.
Внешнее строение
Пожалуй, самым необычным во всей характеристике рассматриваемых животных будет именно наружный облик. Особенности внешнего строения губки определяются разнообразием форм тела, которые для них характерны. Так, представители разных классов могут быть в виде:
- бокала;
- чаши;
- древовидной структуры.
Симметрия тела у одиночных форм - разнополярная осевая, у колониальных - смешанная. Каждая особь имеет специальную плоскую подошву, при помощи которой она крепится ко дну или другому субстрату. Губки ведут чаще всего неподвижный образ жизни.
На верхней стороне тела находится специальное отверстие, которое носит название "оскулюм". Оно служит для выведения лишней воды из внутренней полости. Снаружи организм покрыт слоем клеток - пинакодермой. Они напоминают по своему строению эпителиальную ткань высших животных.
Однако есть у них и отличительные особенности - наличие широких пор. Строение губки предусматривает поглощение частичек пищи не через верхнее отверстие, а именно через многочисленные, пронизывающие все тело перфорации, способные сокращаться и расширяться.
Под наружным слоем располагаются еще два, которые рассмотрим подробнее позже. Цветовая гамма как одиночных, так и колониальных форм достаточно разнообразна. Встречаются следующие типы окраски:
- серая;
- зеленая;
- фиолетовая;
- желтая;
- белая;
- красная;
- коричневая;
- смешанная.
Тип Губки очень оживляет подводный мир, делая его еще более ярким, красочным и привлекательным. При этом если рассматривать отдельно взятую особь на поверхности суши, то она будет иметь весьма непривлекательный вид: напоминающий сырую печень буроватый скользкий комок, издающий не совсем приятный аромат.
Внутреннее строение представителей
Типы строения губок схожи, будь то одиночная особь или прикрепленная к колонии. Сразу под дермальным наружным слоем пористых клеток располагается особое формирующее достаточно объемную оболочку. В нем клетки расположены рыхло, и форма их различна. Ткань чем-то напоминает жировую у высших наземных представителей. Называется данная структура "мезохил".
Под этим слоем расположена внутренняя полость, выстланная специальным рядом клеток. Это гастральный слой. Вся пища попадает именно сюда, и здесь происходит переваривание. Все отходы жизнедеятельности вместе с излишками воды направляются к верхнему отверстию тела и выводятся через него наружу.
Также строение губки обязательно включает своеобразный скелет. Формируется он из известковых, фосфорных, органических солей, которые вырабатываются в специальных клетках мезохила. Он не только придает губкам определенную форму тела, но и имеет значение для сохранности от механических повреждений внутренней полости.
Характеристика типа Губки будет неполной, если не обозначить главную особенность этих животных - их тело не имеет тканей, а лишь включает в себя различные по форме и образующие слои. Это главное отличие рассматриваемых животных от всех других.
Интересна также водоносная система особей. У разных классов она может быть неодинаковой. Всего выделяют три основных ее типа:
- Аскон - все сообщение с внешней средой осуществляется через систему трубок, по которым движется вода в специальные клетки-камеры. Наиболее упрощенная водоносная система, встречающаяся у немногих представителей.
- Сикон. Более усовершенствованная система, включающая в себя сеть разветвленных канальцев и трубочек, впадающих в специальные клетки-камеры со жгутиками.
- Лейкон - целая сеть оскулюмов, данный вид водоносной системы характерен только для колониальных форм. Наиболее усложненный вариант на фоне всех предыдущих.
Размножение у губок происходит как половым, так и бесполым способом. Половые клетки формируются в слое мезохила. Затем продукты выходят через поры тела наружу и с током воды попадают в тела других губок, где и происходит оплодотворение. В результате образуется зигота, дающая начало личинке. Мальки могут называться по-разному: амфибластулы, паренхимулы, целлобластулы.
Если же говорить о то в его основе лежит процесс почкования, то есть отсоединения с последующей регенерацией недостающих структур. В большинстве своем тип Губки включает гермафродитных животных.
Особенности образа жизни
Если рассматривать все многообразие многоклеточных животных мира, то следует отнести губок к самой примитивной по организации ступени. Однако это еще и самые древние животные, появившиеся много тысяч лет тому назад. За время эволюции в их организации мало что изменилось, они сохраняют свои особенности с течением времени. Форма жизни представителей имеет два проявления:
- одиночная;
- колониальная.
Чаще всего обнаруживаются массовые скопления губок среди коралловых рифов. Встречаются как пресноводные виды (их меньшинство), так и и океанов (подавляющая по численности видов группа).
Тип Губки включает животных, которые питаются мелкими организмами либо их остатками. В строении их тела есть специальные воротничковые клетки со жгутиками. Они как раз и захватывают проплывающие частички пищи, направляя их во внутреннюю парагастральную полость тела. Пищеварение осуществляется внутри клеток.
По способу добычи пищи губок можно назвать пассивными охотниками. Они лениво сидят на прикрепленном месте в ожидании проплывающих питательных частиц. И только когда те уже совсем близко, захватывают их через поры и направляют вместе с током воды внутрь тела.
Некоторые виды способны передвигаться, несмотря на то, что все равно имеют подошву для крепления к субстрату. Однако скорость их настолько мала, что за весь день особь вряд ли продвинется дальше, чем на метр.
Разнообразие губок
Для таких примитивных представителей достаточно внушительное - ведь их около 8 тысяч видов! А по некоторым современным данным эта цифра близится уже и к 9 тысячам. Внешнее разнообразие объясняется различием в форме тела, типах скелета и цветной окраске тела особей (либо колоний).
Класс Стеклянные губки
Очень интересные по своему внешнему разнообразию стеклянные губки. Они не столь многочисленны, как другие, однако имеют необычный скелет. Это одни из самых крупных особей, которых включает в себя тип Губки. Общая характеристика представителей данного класса может быть выражена в нескольких пунктах.
- Латинское название класса - Hexactinellida.
- Скелет сформирован из соединений кремния, поэтому является очень прочным.
- Игольчатый тип опоры тела, в котором преобладают шестиконечные структуры.
- Личинки вида паренхимулы или целобластулы.
- Водоносная система типа лейкона.
- Чаще колониальные, нежели одиночные формы.
- Иногда до 50 см в высоту.
Самыми распространенными представителями являются такие, как:
- хиалонема сиболди;
- эуплектелла.
Класс Обыкновенные, или Кремнероговые, губки
Тип Губки, фото представителей которого можно увидеть в данной статье, включает в себя также самый многочисленный по количеству особей класс - Кремнероговые, или Обыкновенные. Свое название получили за особенности в строении скелета - он состоит их кремнезема и спонгина. По твердости достаточно нежный и легко разрушается. Форма иголок скелета очень разнообразна:
- звездочки;
- якоря;
- булавы;
- острые иглы и так далее.
Самым распространенным пресноводным представителем является бадяга - губка, используемая как индикатор чистоты водоема. Внешне малопривлекательны, окраска буро-коричневая, иногда грязно-желтая. Используются человеком для разных нужд.
Какие еще представители встречаются среди обыкновенных губок?
- Миксилы.
- Морской каравай.
- Байкальская губка.
- Морские ершики.
- Гигантская хондрокладия и другие.
Класс Известковые губки
К нему относятся представители, имеющие прочный и красивый известковый скелет. Обитают только в морях и океанах. Окраска бледная или совсем отсутствует. Иголки скелета могут иметь около трех лучей. Основные представители: асконы, сиконы, леукандры.
Класс Коралловые губки
Самые немногочисленные представители, которые внешне напоминают веточки коралла. Происходит это за счет формирования мощного известкового скелета разной окраски и узорчатого строения.
Представители: гератопорелла Николсона, мерлия. Всего описано только шесть видов подобных животных. Долгое время их не отличали от системы коралловых рифов, поэтому открыты они были сравнительно недавно.
Использование губок человеком
Важно и хозяйственное значение особей, входящих в тип Губки. Представители используются в следующих нуждах:
- Являются участниками пищевой цепи, так как сами служат едой для многих животных.
- Используются людьми для изготовления красивых украшений для тела и интерьера дома.
- Содержат вещества, позволяющие использовать их в медицинских целях (губка бодяга обладает рассасывающим синяки и ранозаживляющим эффектом).
- Применяются для создания гигиенических губок - природных натуральных продуктов для косметической отрасли.
- Используются в технических и других целях.
Тип губки.
Основные признаки губок:
Двухслойные животные. Общей характерной симметрии нет даже у видов, форма которых может зависеть от локальной экологии.
Многоклеточные, но с небольшим числом типов клеток. Наличие нервной системы под вопросом.
Характерны хоаноциты – жгутиковые воротничковые клетки. Губки – единственная группа многоклеточных организмов, у которых встречаются такие клетки, схожие только с одноклеточными воротничковыми жгутиковыми организмами. Хоаноциты обеспечивают циркуляцию воды и питание.
Губки, по строению похожие на бокал, образуют наиболее примитивный тип складчатости – аскон (асконоидный). Если они состоят как бы из концентрических рядов сросшихся асконов, то это – сикон. Если тело губки пронизано многочисленными трубчатыми, иногда ветвящимися каналами, то это лейкон.
Мезоглея содержит клетки – амебоциты (археоциты), имеющие недифференцированный характер и способные превращаться в клетки – скелетообразователи, женские и мужские гаметы, сократительные и пигментные клетки. Скопление этих клеток образует почки, возникающие то на поверхности, то внутри тела. Из этих почек развиваются новые губки.
Имеют сложный скелет либо из известковых или кремнеземных спикул, либо из белковых (коллагеновых) волокон, либо из элементов обоих типов.
Настоящая полость тела или кишка отсутствует. Клетки располагаются вокруг водяных камер или каналов разной степени сложности и сообщающихся с внешней средой порами.
Питание фильтрационное. Пищеварение внутриклеточное. Газообмен происходит путем диффузии.
Размножение половое или бесполое. Известна раздельнополость, но обычен гермафродитизм. Вегетативно губки размножаются с помощью геммул – скопления недифференцированных клеток, окруженных защитной оболочкой. Весной из геммул развивается новая губка. При половом размножении после оплодотворения из зиготы развивается личинка – паренхимула, которая выходит из материнского организма, оседает на дно и дает начало новой особи.
Все губки исключительно водные (в основном морские) формы.
К наиболее распространенным представителям относятся:
известковая губка (Сикон);
кремневая губка Геодия;
Озерная бодяга (спонгилла)
Роговая туалетная губка.
Джентльмены … увидели Мешок, который покоился
На своем сиденье, похожий на дерюжный мешок
С картофелем, сунутый на трон и забытый там.
Он выглядел до такой степени неживым,
Что всем казалось странным, почему он остается
В вертикальном положении и не валится набок.
У. Моррисон.
Еще 200 – 300 лет назад губок вместе со многими кишечнополостными относили к так называемым зоофитам – животнорастениям. И те, и другие часто «растут» - сидят на одном месте. По форме губки напоминают кустики или водоросли.
Водные морские животные с прикрепленным образом жизни. Численность – около 5 тыс. пресноводных – несколько десятков. Размеры – от нескольких мм до 1 – 2 м.
Тело мешковидное. Стенки пронизаны порами. Горловина называется устье. обращенная ко дну часть мешка – подошва. Через поры вода с мелкими частицами входит внутрь полости мешка, а через устье – выходит наружу.
Снаружи тело одето слоем плоских клеток – пинакоцитов. Они лишены жгутиков, могут слегка менять форму, скреплены друг с другом не прочно. Пинакоциты подошвы выделяют нити белка коллагена, которые закрепляют губку на грунте.
Некоторые пинокоциты проходят вглубь тела и достигают внутренней полости. Их называют пороциты. Внутреннюю полость выстилают воротничково – жгутиковые клетки, или хоаноциты. Они имеют один жгутик. Его основание окружено выростами – микроворсинками, как бы формирующими стоячий воротничок. (Греч. Choanë – воронка). Они очень похожи на воротничковых жгутиконосцев. Формируется прообраз ткани. Ткань – группа клеток общего происхождения со сходным строением и функциями. Пинакоциты – покровная ткань губки. Хоаноциты – вододвижущая ткань.
Пространство между пинакоцитами и хоаноцитами заполнено рыхлым межктлеточным веществом, в частности, волокнами белков. Эти волокна выделяют клетки - колленциты. Они формируют органический скелет – прочные и толстые волокна из белка спонгина, сплетенные в общую сеть. В межклеточном веществе обитают другие клетки.
Остальные клетки подвижны. Похожи на амеб. часть из них – склероциты (греч. Sklëros– жесткий, твердый) – строители минерального скелета. Они выделяют спикулы – иголочки, из которых формируется этот минеральный скелет. Он состоит или из извести, или из кремнезема, растворенных в морской воде. Основная функция скелета – опорная.
Защитную роль играют химические вещества. Они подавляют рост баткрий или убивают их.
Зв питание отвечают амебоциты. Они фагоцитируют бактерий или другие частицы. Они частично переваривают пищу сами, а частично «кормят» ею другие клетки, выделяя их из пищеварительных вакуолей. Пищеварение только внутриклеточное.
Клетки могут превращаться друг в друга.
Губки – морские, реже пресноводные организмы. Их тело состоит из трех слоев. наружный образован покровными клетками – пинакоцитами. Внутренний слой состоит из воротничково – жгутиковых клеток (хоаноцитов). В среднем слое межклеточного вещества обитают клетки, формирующие скелет губки. За образование органического скелета отвечают неподвижные колленциты. Минеральный скелет образуют подвижные склероциты.
Мешковидное тело губок имеет внутреннюю полость, в которую ведут многочисленные поры. Биение жгутиков хоаноцитов создает ток воды. Вода входит через поры и выходит через устье. Ток воды приносит бактерии, одноклеточные организмы, которые служат пищей губкам. Их захватывают и переваривают амебоциты.
У губок почти все клетки способны делиться. Способность каждой клетки к самостоятельному делению – отличительная черта губок.
Губки способны к регенерации – восстановлению утраченных частей тела.
За счет трансформации одних клеток в другие губка может вырасти из отдельного кусочка. Размножение, происходящее с помощью больших групп клеток (частей тела) называется вегетативным.
В естественных условиях происходит почкование губки – вегетативное размножение. Еще один способ вегетативного размножения – образование геммул. Геммула – группа амебоцитов, собравшихся внутри тела губки и окруженных специальной оболочкой. Они есть у пресноводных губок. Зимой губки погибают, но перед этим образуют геммулы. Оболочка геммул состоит из особых спикул, а пространство между ними заполнено застывшим пенистым веществом. Геммулы поэтому хорошо переносят высыхание и промерзание.
Часто вегетативное размножение губок остается незавершенным. Образующиеся организмы не отделяются от материнского и образуют колонию. Одиночная губка или колония показывает число устьев.
Половое размножение губок существует. Половые клетки образуются из амебоцитов или хоаноцитов. Яйцеклетки похожи на амебоцитов. Они способны к перемещению по среднему слою, изменению формы, фагоцитозу. Их размеры 50 – 100 иногда 500 мкм. оплодотворение внутреннее, осуществляется подвижными сперматозоидами. Зигота развивается в подвижную личинку внутри губки. Эмбриональное развитие начинается с дробления яйцеклетки. Формируется однослойный зародыш - бластула. Она состоит из одинаковых бластомеров и имеет полость внутри – целобластула. Клетки целобластулы отращивают жгутики. Личинка – целобластула выходит из тела губки и плавает в толще воды. По строению похожа на вольвокс. Личинка не питается, ее клетки продолжают деление. Затем часть клеток мигрирует внутрь целобластулы, утрачивают жгутики и образуют рыхлую ткань – паренхиму. Личинка имеет наружный слой со жгутиками и внутреннюю массу безжгутиковых клеток и называется паренхимула. Первым описал развитие губок Илья Ильич Мечников. Внешний слой он назвал киноластом, а внутренний – фагоцитобластом.
Личинки свободно плавают от нескольких часов до суток, а затем оседают на дно. Наружные клетки при этом теряют жгутики и заползают внутрь, а внутренние мигрируют наружу и смыкаются на поверхности. Внутри образуется полость. Бывшие наружные клетки выстраиваются вокруг нее, отращивают жгутики и воротнички и превращаются в хоаноциты. В среднем слое начинается формирование спикул. Образуются поры, прорывается устье. После этого губка способна к самостоятельному питанию и росту.
Развитие губки происходи с метаморфозом.
Губки. Это самые простые многоклеточные организмы (рис. 78). Примитивность их организации подтверждается отсутствием тканей и органов, хотя тело простейших состоит из различных типов клеток. Это неподвижные животные, часто образующие колонии. Живут они, прикрепившись к субстрату, в морях и океанах, реже - в пресных водоемах. Форма тела губок разнообразна, но чаще всего оно напоминает мешок или бокал, пронизанный многочисленными отверстиями - порами. Тело губки образовано двумя слоями клеток, между которыми располагается студенистая масса - мезоглея. В ней образуется известковый или кремниевый скелет губки, поэтому на ощупь тело твердое. Но иногда скелет образуется полностью из эластичного органического вещества. После смерти организма в этом случае остается упругая пористая масса, которую называют туалетной губкой. Через поры и каналы тела идет постоянная фильтрация воды, вместе с которой в полость попадают пищевые частицы. Они захватываются жгутиковыми клетками внутреннего слоя и перевариваются. Непрерывная работа жгутиков обеспечивает ток воды.
Живые губки напоминают сырую печенку и имеют резкий специфический запах. Иногда они содержат токсичные вещества, поэтому другие животные редко используют их в пищу. Губки часто сожительствуют с другими организмами, в их полостях и пустотах обитают мелкие ракообразные, черви, моллюски. В свою очередь, губки сами могут поселяться на панцире крабов, раков-отшельников, раковинах моллюсков.
Рис. 78. Губки: 1 - сифон; 2 - пресноводная бодяга. Кишечнополостные: 3 - гидра (1 - рот; 2 - пищеварительная полость; 3 - клетки эктодермы; 4 - клетки энтодермы; 5 - подошва; 6 - щупальца; 7 - яичник; 8 - семенники); 4 - медуза корнерот; 5 - коралловый полип (колония)
Губкам свойственно как бесполое, так и половое размножение. При бесполом размножении у них образуются внутренние почки. Губки в большинстве случаев обоеполы. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается личинка, из которой развивается новый организм.
Бодяга - это пресноводная губка, обитающая в заросших водоемах, богатых органическими остатками. У бодяг роговой скелет соединен с мельчайшими известковыми иголками. Сухие растертые бодяги употребляют для шлифовки металлов в качестве абразивного материала. Иногда их используют в медицине и как косметическое средство.
В природе губки выполняют роль фильтров, но в загрязненной воде они жить не могут.
Кишечнополостные. Как и губки, кишечнополостные относятся к низшим многоклеточным (см. рис. 78). Насчитывается около 20 тыс. видов кишечнополостных. Для большинства из них характерна прикрепленная форма - полип. Это гидры, коралловые полипы, морские анемоны (актинии). Но есть и свободно плавающие - медузы. Некоторые виды на разных стадиях развития могут иметь как полипоидную, так и медузовидную форму, причем полип представляет собой бесполое поколение, а медуза - половое.
Все кишечнополостные имеют единый план строения. Это двухслойные животные с полостью внутри. Дифференциация клеток более высокая, чем у губок. У кишечнополостных появляются нервные клетки, образующие нервную систему диффузного типа. Кишечнополостные имеют лучевую симметрию тела. У сидячих форм полипов тело имеет цилиндрическую форму, на переднем конце ротовое отверстие, окруженное щупальцами. Количество щупалец различно. У плавающих медуз тело имеет форму зонтика, а ротовое отверстие и щупальца находятся на нижней стороне, под зонтиком. У всех видов на щупальцах расположены стрекательные клетки, служащие для защиты и нападения. При раздражении чувствительного волоска клетка выстреливает нить с гарпуном на конце и поражает жертву ядовитой жидкостью. Парализованные мелкие животные становятся пищей полипа или медузы, которые с помощью щупалец отправляют их в рот. Проглоченная добыча переваривается в кишечной полости и клетках энтодермы. Непереваренные остатки выбрасываются через рот. Размножаются полипы почкованием, иногда образуя целые колонии. Но возможен и половой процесс. Половые клетки созревают на одной особи, но оплодотворение перекрестное. Из оплодотворенного яйца образуется личинка - планула, которая свободно плавает, покрывается плотной оболочкой и может переносить неблагоприятные условия. Прикрепляясь к субстрату, она образует новый полип. У видов со сменой поколений на полипе образуются медузоидные формы, которые отделяются от полипа и свободно плавают. Гаметы созревают только у медуз, а из личинки образуется вновь стадия полипа. Так происходит чередование поколений.
1. Гидроидные. Наиболее известное кишечнополостное наших пресных водоемов из этого класса - гидра. Это небольшое, величиной не более 1 см, животное имеет форму стебелька и ведет прикрепленный образ жизни. На переднем конце у ротового отверстия располагается 6-12 щупалец, с помощью которых гидра захватывает пищу. Размножается она почкованием и половым путем. Летом преобладает почкование, оно идет весьма активно. Оформившиеся молодые особи отделяются от материнского организма. Осенью гидра приступает к половому размножению. Взрослые гидры зимой погибают, а образовавшаяся в результате полового процесса личинка перезимовывает на дне водоема и весной дает начало новому полипу. У гидры развита регенерация - способность восстанавливать утраченные части тела. Если полип разрезать на несколько частей, то из каждой части может возникнуть новый организм.
У морских полипов почка не отделяется от материнского организма, а остается на нем, образуя колонию в виде кустика. Иногда на колонии образуются особые почки, в которых развиваются медузы - половые особи. Они отпочковываются от полипа, и течение переносит их на большое расстояние. Это способствует лучшему расселению вида. Поскольку медузы плавают и ведут активный образ жизни, их нервная система устроена сложнее, а в основании щупалец имеются примитивные глаза и органы равновесия. Поэтому медузы различают свет и тьму, верх и низ в воде. У медуз образуются половые клетки. Оплодотворение происходит в воде, а образующаяся планула дает начало полипоидной стадии.
2. Сцифоидные. Для этих кишечнополостных характерно слабое развитие полипа, но образование сложных и крупных медуз. Размеры видов сцифоидных могут достигать 1-2 м в диаметре, а многочисленные щупальца свисают на 10-12 м. Так, например, у медузы наших морей ушастой аурелии диаметр зонтика составляет 40 см, а у северной цианеи - до 2 м. Многие медузы опасны для человека. Своими стрекательными клетками они могут вызвать ожоги, отравления, а в некоторых, особо тяжелых случаях - даже смерть.
3. Коралловые полипы наиболее многочисленны и разнообразны. Название класса дословно переводится с греческого как животные-цветы. Они живут в морях, образуя целые колонии, и действительно похожи на яркие цветы. Пищеварительная полость у колониальных полипов единая, но поделена на камеры, что увеличивает поверхность, на которой происходит пищеварение. Размножаются они как половым, так и бесполовым путем, но чередование поколений у них отсутствует.
Мягкое нежное тело полипа защищено известковым скелетом, который наращивается от основания вверх. Хотя сами полипы невелики (около 1 см в длину и до 2 мм в диаметре), но колонии из миллиардов живых существ создают мощные известковые сооружения в тропических морях - рифы.
Различают береговые рифы, барьерные рифы и коралловые острова - атоллы. Береговые рифы - результат деятельности кораллов в непосредственной близости от берега. Барьерные рифы расположены в удалении от берега и тянутся на большие расстояния. Большой барьерный риф вблизи Австралии имеет длину в полторы тысячи километров.
Атоллы - это коралловые острова кольцевидной формы, диаметр которых достигает 10 км. В центре атолла обычно находится озеро с морской водой, а берега образованы коралловым известняком. Такой коралловый риф обычно появлялся вокруг вулканического острова, если потухший вулкан постепенно погружался в воду. Кораллы, требовательные к свету, пище и кислороду, нарастали верхней частью, а на глубине около 30 м части колонии отмирали, оставляя свой известковый скелет.
Постройки кораллов со временем прессуются в сплошной плотный коралловый известняк. Коралловые рифы изобилуют многочисленными рыбами, моллюсками, ракообразными и прочими животными.
Среди представителей этого класса есть и одиночные формы, не образующие скелета. Это актинии, или морские анемоны. Они малоподвижны или неподвижны. Некоторые из них поселяются на панцирях рака-отшельника. Рак перетаскивает актинию по дну моря и обеспечивает пищей, а актиния защищает его от врагов, парализуя стрекательными клетками мелких рыб и других животных.
| |
§ 57. Царство животных. Простейшие
§ 59. Плоские, круглые и кольчатые черви