Скорочена характеристика типу Coelenterata

ЛЕКЦІЯ 4.

ТИП КИШКОВОПОРОЖНИННІ (Coelenterata =Cnidaria)

Питання:

1. Загальна характеристика типу.

2. Особливості будови прісноводної гідри. Розмноженя. Регенерація.

3. Будова гідроідної та сцифоїдної медузи. Розмноження.

4. Будова коралових поліпів. Значення.

Скорочена характеристика типу Coelenterata

1. Двошарові багатоклітинні тварини, мешканці морів, рідше – прісних водойм. Стінки тіла складаються з епідерми та гастродерми, розділених шаром неклітинної речовини – мезоглеї, яка може містити поодинокі клітини.

2. Дорослим особинам притаманна чітко виражена радіальна симетрія. На оральному полюсі тіла розташовані щупальця.

3. Мають унікальні серед тварин жалкі клітини (кнідоцити) – отрута яких паралізує жертву й відлякує ворогів.

4. Травна система сліпо замкнена - гастральна порожнина. У деяких має вигляд розгалуженої гастроваскулярної системи. Здебільшого – хижаки.

5. Нервова система здебільшого дифузного типу.

6. Відсутні системи циркуляції, газообміну та виділення.

7. Для життєвому циклі спостерігається чергування нестатевого покоління (поліпи) та статевого (медузи) – метагенез. Іноді одне з поколінь редукується (гіпогенез).

8. Личинкова стадія – планула (рухома, війчаста, відповідає стадії гаструли).

План характеристики всіх груп Багатоклітинних:

А. Поширення, середовище існування (де зустрічаються), спосіб життя (поодинокий чи колоніальний, вільний, прикріплений тощо), спосіб харчування (хижаки, фільтратори, паразити тощо).

Б. Характеристика зовнішньої будови (покриви, органи руху, прикріплення)

В. Характеристика внутрішньої будови (травна та видільна системи, дихальна і кровоносна система, нервова система та органи чуття, специфічні органи – якщо є).

Г. Розмноження та розвиток.

Д. Представники групи, їх особливості.

Кишковопорожнинні Coelenterata — примітивні багатоклітинні виключно водні організми, що виникли в протерозойську еру. Відомо до 9 тис. видів, серед яких є вільноживучі, прикріплені та колоніальні форми. Більшість веде хижий спосіб життя. Унікальною особливістю кишковопорожнинних є наявність жалких клітин.

Тіло має справжні оформлені тканини і складається з двох шарів зовнішнього – епідерми – тканини, що вкриває організм ззовні та формує покриви тварини, і внутрішнього – гастродерми – тканини, що вистеляє гастральну порожнину. Між ними розташована неклітинна речовина – мезоглея, у який можуть знаходитись певні клітини або скелетні елементи (напр., у коралових поліпів).

Для цих тварин є характерною радіальна симетрія, що пов’язано з малорухомим, часто прикріпленим способом життя. Існують дві життєві форми кишковопорожнинних – поліпи та медузи, що чергуються у життєвому циклі (метагенез).

Поліп – сидяча, прикріплена до субстрату життєва форма, яка має вигляд короткої трубки (тулуб), на верхньому (оральному) полюсі якої розташований ротовий отвір, оточений щупальцями (рис. 1). До субстрату поліп прикріплюється за допомогою мускулястої підошви. Ротовий отвір веде до гастральної порожнини, яка функціонально відповідає порожнині кишечника тришарових тварин.

Рис. 1. Будова поодинокого поліпа Hydra vulgaris

Епідерма дрібних поліпів складається з:

- одного шару епітеліально-м’язових клітин. Тіло такої епітеліальної клітини має м’язові відростки, спрямовані всередину тіла, паралельно до поздовжньої вісі тіла. У коралових поліпів формується справжня епітеліальна тканина, під якою розташовані шари поздовжніх і кільцевих м’язових клітин. Кільцеві м‘язи при скороченні звужують та видовжують тіло поліпа, поздовжні – скорочують та потовщують. –

- залозисті клітини, які виділяють клейку речовину. Особливо багато таких клітин в області підошви, де вони сприяють прикріпленню до субстрату.

- нервові клітини, що з’єднані між собою відростками та утворюють сітку – дифузну нервову систему (плексус), що завдяки якій організм може реагувати на подразнення і навіть пересуватися. Водночас справжніх нервових вузлів немає.

- жалкі клітини – кнідоцити. Наявність жалких клітин, притаманних лише кишковопорожнинним, визначила й іншу назву цього типу – Жалкі (Cnidaria). Кнідоцити бувають трьох типів: пенетранти – типові жалкі клітини з жалкою ниткою; слугують для захисту та ураження здобичі (рис. 2); глютинанти– жалкі нитки клейки, забезпечують утримання здобичі; вольвенти – мають довгі жалкі нитки, які обплутують здобич й утримують її. Кожна жалка клітина має капсулу, заповнену отрутою; у капсулу занурена згорнута жалка нитка. На поверхні клітини знаходиться чутлива волосина, уразі дотику до якої жалка нитка, рясно змочена отрутою, викидається назовні та встромлюється в тіло жертви. Отрута кишковопорожнинних має нервово-паралітичну дію.

Гастродерма складається з

- епітеліально-м‘язових клітин (травних), здатних скорочуватися, зменшуючи просвіт гастральної порожнини, та поглинати поживні речовини шляхом піно- та фагоцитозу. Ці поживні речовини перетравлюються у травних вакуолях.

- залозисті клітини секретують травні ферменти й виділяють їх у гастральну порожнину. У коралових поліпів під шаром гастродерми містяться також і м’язеві клітини.

Рис. 2. Будова жалкої клітини (пенетрант): А – у стані спокою, Б – після спрацювання.

Крім того, в епідермі та гастродермі існують проміжні, або інтерстиціальні клітини (і-клітини), які здатні до поділу і можуть перетворюватись на інші типи клітин, забезпечуючи процеси регенерації та вегетативного розмноження.

Мезоглея у поліпів ущільнена і має вигляд волокнистої неклітинної сполучної речовини. У коралових поліпів підкласу Alcyonaria у мезоглеї формується органо-мінеральний скелет, представлений вапняковими спікулами, з‘єднаними за допомогою органічної речовини. У деяких коралів (шляхетні корали ряду Gorgonacea) такий скелет представлений органічними волокнами, просякнутими карбонатом кальцію. Багато представників класів Hydrozoa, Scyphozoa та деякі коралові поліпи (Anthozoa) позбавлені зовнішнього чи внутрішнього скелету. А в колоніальних коралових поліпів підкласу Hexacorallia (ряд Madreporaria) формується зовнішній вапняковий скелет, органічну основу якого виділяють клітини епідерми. Тому кожний окремий поліп знаходиться наче у чашечці, а колонії таких коралів формують міцні будівлі – коралові рифи.

Медуза – вільноплаваюча життєва форма, яка має вигляд дзвона або парасольки (рис. 3). По краю дзвона медузи розташовані щупальця з численними кнідоцитами. Зовні медуза вкрита епідермою. Епітеліально-м‘язеві клітини або окремі м‘язеві волокна переважно розташовані по краю дзвона. В результаті їх скорочення вода, що знаходиться під дзвоном, з силою виштовхується – так здійснюється рух у протилежному напрямку (гідрокінетичний рух).

Рис 3. Будова медузи на прикладі аурелії Aurelia aurita.

1 – купол (дзвін), 2 – щупальця, 3 – ротовий отвір, 4 – ротові лопаті, 5 – радіальні канали гастроваскулярної системи, 6 – кольцьовий канал, 7 – шлунок, 8 – копалії, 9 – гонади.

Ротовий отвір знаходиться на верхівці ротового стебельця, розташованого з нижнього увігнутого боку тварини. Мезоглея у медуз досягає значної товщини. Вона має вигляд драглистої речовини з високим вмістом води. За рахунок пружності, мезоглея діє як антагоніст м‘язових волокон, розширюючи дзвін. Органи чуття медуз – ропалії, є органом рівноваги та світосприйняття (деталі будови розглянуті при характеристиці сцифоїдних медуз).

Системи циркуляції, газообміну та виділення у кишковопорожнинних відсутні.

У типі Кишковопорожнинні виділяють три класи: Гідроїдні, Сцифоїдні, Коралові поліпи.

Клас Гідроїдні – Hydrozoa. Клас гідроїдних складається з найбільш примітивних кишковопорожнинних. Серед них є колоніальні і поодинокі форми. Живуть вони і в морській і в прісній воді. До прісноводних форм належить прісноводна гідра Hydra vulgaris. Гідра— це типовий поліп, що має видовжену форму невеликих розмірів (до 1см. завдовжки) (рис.4).

На передньому кінці гідри знаходиться ротовий отвір, оточений віночком із 5—12 щупалець, на задньому — підошва, за допомогою якої тварина прикріплюється до субстрату. Стінка тіла складається з епі- і гастродерми, а між ними знаходиться мезоглея.

Гідра, як і інші кишковопорожнинні, — хижак; живиться дрібними водними тваринами, личинками комах, інфузоріями. Гідри — малорухливі тварини; більшу частину часу проводять у прикріпленому стані. Пересуваються вони, почергово прикріплюючись до поверхні то ротовим кінцем тіла, та підошвою.

Прісноводна гідра розмножується нестатевим (вегетативним) і статевим шляхом. Нестатеве розмноження відбувається звичайно брунькуванням рідко поздовжнім або поперечним поділом. Бруньки утворюються приблизно на середині тіла – час від часу утворюється горбочок, який поступово збільшується, на його вільному кінці виростають щупальця і утворюється рот. У своїй основі така молода гідра поступово відривається від материнського організму і починає жити самостійно. Способом брунькування гідра розмножується при нормальних умовах протягом літа, а восени розвиваються статеві клітини (рис.4.В).

Більшість гідр гермафродити. Сперматозоїти і яйцеклітини утворюються у них в ектодермі, причому сперматозоїдні горбки розміщуються ближче до ротового полюса, а в горбках – ближче до основи формується по одній яйцевій клітині. Зрілі сперматозоїди виходять у воду і проникають в яйцеву клітину (рис.8.А). Так утворюється запліднене яйце. Воно покривається щільною оболонкою. Незабаром гідра гине, а захищені оболонками яйця зимують у водоймищі. Весною з них розвиваються маленькі гідрочки. Таким чином відбувається статеве розмноження гідр.

Більшість морських гідроїдних поліпів утворюють колонії, що складаються з великої кількості особин. Колонія найчастіше має вигляд розгалуженої (рис.9).

Рис.5.Колонія гідроїда обелії Obelia geniculata.

1 – щупальця гідранта, 2 – тека гідранта, 3 – гастроваскулярна система колонії, 4 – ротовий отвір гідранта, 5 – бластостиль у теці.

Колонія складається з поліпів двох типів – гідрантів, що мають щупальця якими захоплюють здобич, і бластостилі, у формі стебла, від якого відділяються медузи. Кожна особина покрита оболонкою – текою, що виконує функцію опори та захисту. Організми в колонії пов’язані між собою – мають спільну гастроваскулярну систему, яка виконує функцію перетравлення їжі і транспортування речовин.

Морські гідрозої розмножуються як статевим, так і нестатевим шляхом. Гілочки колонії утворюються лише шляхом брунькування. Таким чином утворюється комплекс поліпів, що сидять неначе на стовбурі та його гілочках.

Статеві клітини формуються в ектодермі роздільностатевих медуз – розвиваються сперматозоїти або яйцеклітини. Статеві клітини виходять у воду де відбувається запліднення. З заплідненого яйця виходить личинка – планула, яка виконує роль розселення. Згодом вона опускається на дно і прикріплюється до нього. Поступово відбувається розвиток молодого поліпа, який розмножуючись брунькуванням шляхом формує нову колонію (рис. 6).

Рис. 6.Життєвий цикл морського гідроїда Obelia geniculata