КЛАСС I. РЕСНИЧНЫЕ ЧЕРВИ (TURBELLARIA)
Строение и физиология. Тело вытянуто в длину, листовидно и обыкновенно лишено каких бы то ни было придатков. Лишь у немногих турбеллярий на переднем конце тела имеются небольшие щупальцевидные выросты (рис. 124). Величина турбеллярий незначительна и варьирует от миллиметра до нескольких сантиметров. Тело лишь в редких случаях бесцветно или сплошного белого цвета; обычно животное окрашено в разные, иногда очень яркие цвета зернами залегающего в коже пигмента.
Тело покрыто однослойным мерцательным эпителием (рис. 125, А), который имеет вид высоких цилиндрических клеток, несущих по свободному краю реснички. У некоторых турбеллярий границы между отдельными клетками исчезают. В таких случаях участки цитоплазмы, несущей ядра, иногда довольно глубоко
погружаются в толщу тканей, приобретая вид
16 |
15 |
С покровами турбеллярий связаны многочисленные кожные железы. Обычно это бокаловидной или грушевидной формы железистые клетки, разбросанные по всей поверхности тела или собранные в комплексы. Они могут залегать как в самом эпителии, так и погружаться в глубь тела. Одной из разновидностей кожных желез являются рабдитные клетки, содержащие блестящие, сильно преломляющие свет палочки - раб-диты. Последние лежат перпендикулярно к поверхности тела. При раздражении животного они легко выбрасываются из эпителия наружу и, сильно разбухая в воде, образуют на поверхности тела червя сгустки слизи, возможно, играющей защитную роль. Под эпителием находится эластичная основная, или базальная, мембрана - продукт выделения оснований эпителиальных клеток; она служит для придания телу определенной формы и для прикрепления мышц. Под базальной мембраной помещается сложная мышечная система, состоящая из нескольких слоев гладких мышечных волокон. Наиболее поверхностно располагается слой кольцевых мышц, несколько глубже - продольных и, наконец, диагональных мышечных волокон, идущих в двух направлениях и перекрещивающихся между собой под углом. Совокупность мышц вместе с эпителием образует кожно-мускульный мешок. Кроме того, у всех турбеллярий имеются характерные для них дорзовентральные, или спинно-брюшные, мышцы. Это пучки волокон, идущих от спинной стороны тела к брюшной и прикрепляющихся к базальной мембране обеих плоских сторон тела; таким образом, животное может сплющивать тело в спинно-брюшном направлении.
Движение турбеллярий, с одной стороны,- результат биения ресничек наружного эпителия, с другой - обусловливаются сокращением кожно-мускульного мешка. Turbellaria и ползают, и плавают. Мелкие формы главным образом плавают при помощи ресничек. Более крупные представители ползают, вытягивая, сокращая и изгибая тело.
Кнутри от кожно-мускульного мешка все промежутки между органами заполнены паренхимой - рыхлым скоплением соединительнотканых клеток, соединяющихся друг с другом своими отростками.
Рис. 125. Схема строения кожно-мускульного мешка. А - с типичным
мерцательным эпителием, Б - с погруженным эпителием (по Граф-
фу, схематизировано):
1 - клетки эпителия, 2 - рабдиты, 3 - реснички, 4 - базальная мембрана, 5 - кольцевые мышцы, 6 - диагональные мышцы, 7 - дорзовентральные мышцы. 8 - продольные мышцы, 9 - наружный цитоплазматический слой, 10 - погруженные участки цитоплазмы с ядрами
Рис. 126. Строение бескишечной турбеллярии Convoluta (по Бреслау):
1 - паренхима, 2 - ротовое отверстие, 3 - пищеварительная паренхима, 4 - половые отверстия, 5 - мужской совокупительный орган
но и для выбрасывания непереваренных твердых остатков. Большинство турбеллярии - хищники, питающиеся различными мелкими животными. Рот помещается обычно на брюшной стороне тела: на небольшом расстоянии от переднего конца тела, посредине брюшной стороны, или ближе к заднему полюсу. Рот ведет в эктодермальную глотку, которая, в свою очередь, переходит в среднюю кишку. У некоторых крупных турбеллярии (например, у пресноводных планарий отр. Tricladida и у морских турбеллярии отр. Polycladida) ротовое отверстие открывается не в глотку, а в особое глубокое впячивание наружных покровов, называемое глоточным карманом (см. рис. 124, 135). Со дна кармана в его полость вдается мускулистая глотка. Она имеет вид трубки, которая может сильно вытягиваться и высовываться через рот наружу, служа для
захвата добычи. Энтодермальная средняя кишка устроена у многих форм Turbellaria различно. У мелких турбеллярий (отр. Rhabdocoela, Macrostomida и др.) она имеет вид простого мешка или слепо замкнутой трубки (см. рис. 134, В). У крупных же форм кишечник, как правило, разветвлен. Так, у многоветвистых (Polycladida) глотка ведет в желудок, от которого во все стороны к краям тела отходят ветвящиеся каналы, слепо замкнутые на концах (см. рис. 135). У трехветвистых (Tricladida) от глотки, находящейся вблизи средины тела, отходят сразу три главные ветви кишечника (см. рис. 123, 124): одна идет прямо вперед, другие две загибаются и по бокам глотки направляются назад; каждая из ветвей дает побочные слепые веточки. Такое строение кишечника не случайно. У мелких турбеллярий, размер которых не превышает нескольких миллиметров, продукты пищеварения легко распределяются по всему телу через рыхлую паренхиматозную ткань. У крупных же три-кладид и поликладид, иногда достигающих 1-3 и даже 30 см, этот процесс чрезвычайно затруднен. У таких турбеллярий функцию распределения продуктов пищеварения по телу животного выполняют ветви кишечника, пронизывающие паренхиму во всех направлениях и непосредственно соприкасающиеся со всеми тканями и органами. В процессе переваривания пищи у турбеллярий, так же как у кишечнополостных, большое место занимает внутриклеточное пищеварение. Частицы пищи, предварительно подвергающиеся обработке секретом глоточных желез, поступают в кишечник и захватываются клетками кишечного эпителия, в которых формируются многочисленные пищеварительные вакуоли. У отряда бескишечных турбеллярий выраженная средняя кишка вообще отсутствует (рис. 126). Глотка у них вдается в несколько обособленный участок паренхимы (пищеварительная паренхима), в которой происходит внутриклеточное переваривание пищи.
Нервная система турбеллярий слагается из мозгового ганглия и отходящих от него нервных стволов. Главной особенностью этой системы, по сравнению с таковой кишечнополостных, является концентрация нерв-
ных элементов у переднего конца тела, сопровождающаяся формированием двойного узла - мозгового ганглия. Это примитивный мозг, выполняющий роль регулирующего нервного центра. От ганглия отходят стволы, состоящие из нервных волокон и рассеянных на их протяжении нервных клеток.
Строение нервной системы турбеллярий разнообразно, что позволяет понять основные пути ее эволюции в пределах класса. У некоторых бескишечных турбеллярий (Acoela) нервная система еще очень просто устроена (рис. 127, А). Она представлена диффузным сплетением, расположенным очень поверхностно и несколько напоминающим нервную систему кишечнополостных. Маленький мозговой ганглий иннсрвирует статоцист, расположенный на переднем конце тела червя. Совершенствование этой примитивной нервной системы идет в трех главных направлениях. Прежде всего происходит упорядочивание подкожного сплетения, в результате чего обособляются нервные стволы и соединяющие их поперечные перемычки. Параллельно идет увеличение размеров и усиление роли мозгового ганглия, который из маленького узелка, иннерви-рующего статоцист, постепенно превращается в главный координирующий центр всего тела. Одновременно происходит погружение нервной системы в толщу паренхимы, что можно рассматривать как важное приспособление, обеспечивающее защиту ганглия и стволов от возможных повреждающих воздействий внешней среды. Наконец, следует отметить еще один важный момент в эволюции нервной системы турбеллярий. Число продольных стволов, дифференцирующихся из беспорядочного нервного сплетения, у примитивных форм довольно значительно (5-6 пар). В ходе эволюции оно уменьшается до двух и даже одной пары (рис. 127, В). Оставшиеся стволы обычно сильно развиты и отличаются значительной толщиной. Следовательно, здесь мы имеем дело с явлением олигомеризации гомологичных органов. Все продольные стволы соединены поперечными кольцевыми перемычками, так что нервная система приобретает вид правильной решетки (рис. 127, Б). Такой тип строения нервной системы, свойственный и другим классам плоских червей, называется ортогоном.
У своеобразной группы многоветвистых турбеллярий (отр. Polycla-dida) мозговой ганглий сравнительно далеко отодвинут от переднего конца животного и находится между ним и срединой тела (рис. 127, Г), тогда как у трехветвистых (отр. Tricladida), прямокишечных (отр. Rhabdocoela) и некоторых других турбеллярий ганглий приближен к переднему полюсу. Соответственно с этим и расположение нервов, отходящих от ганглия, различно. У многоветвистых турбеллярий они в большом количестве (до 11 пар) расходятся звездообразно во все стороны, причем длина стволов (в связи с положением ганглия) увеличивается от передних к задним. Между соседними нервными стволами имеется система тонких перемычек, образующих сложное нервное сплетение. Два задних нервных ствола развиты более прочих, что придает нервной системе билатеральный характер. У трехветвистых от мозга тоже идет кзади несколько нервных стволов, но среди них особенно выделяется пара брюшных, которые толще всех остальных; таким образом, у трехветвистых билатеральная симметрия в нервной системе сильно выражена.
Органы чувств у Turbellaria развиты сравнительно богато. Для осязания служит вся кожа, а у некоторых видов, кроме того, небольшие парные щупальца переднего конца тела. Механические и химические раздражения, поступающие из внешней среды, непосредственно воспринимаются длинными неподвижными ресничками, рассеянными по телу турбеллярий. Эти реснички (или жгутики) устроены принцициально так
же, как чувствительный волосок (книдоциль) стрекательных клеток кишечнополостных (с. 118). Однако в отличие от книдоциля они связаны с нервными клетками, отростки которых подходят к мозговому ганглию (рис. 128). Это обеспечивает общую централизованную ответную реакцию животного на раздражение. Органы чувств такого строения назы-
|
Рис. 128. Схема расположения кожных чувствительных окончаний (сенсилл) тур-беллярии. Поперечный разрез головного
конца (схематизировано, по Гелей): 1 - чувствительные реснички, связанные. с нервными клетками, 2 - нервные клетки, 3 - отросток нервной клетки, 4 - мозговой ганглий, 5 - клетка ресничного эпителия
Рис. 129. Схема строения глаза турбел-лярии (по Гессе):
7 - пигментный бокал, 2 - ядра клеток пигментного бокала, 3 - светочувствительная часть рецепторных клеток, 4 - ядра рецепторных клеток, 5 - нервные волокна, образующие зрительный нерв
ваются сенсиллами. У некоторых турбеллярий (Acoela и др.) имеются органы чувств равновесия в виде замкнутых мешочков - статоцистов со слуховым камешком из углекислой извести внутри. Статоцист помещается над мозговым ганглием. Глаза имеются почти всегда. Глаз может быть одна пара, и они лежат непосредственно над мозгом; или же их больше (несколько десятков), причем они могут окаймлять края всей передней половины тела. Глаз (рис. 129) обычно состоит из пигментного бокала, образованного одной или несколькими пигментными клетками. В полость бокала вдается светочувствительная часть рецепторных клеток. От них отходят нервные волокна, которые соединяются затем в зрительный нерв и направляются к мозгу. Пигментный бокал обращён своей вогнутой стороной к поверхности тела, так что световые лучи должны сначала пройти сквозь тела рецепторных клеток, прежде чем попадут на светочувствительные участки последних. Глаза подобного рода получили название обращенных, или инвертированных. Напомним, что в глазах медуз светочувствительная часть ретинальных клеток, была расположена на тех их концах, которые направлены кнаружи, к источнику света - это глаза необращенные, или неинвертированные.
Органов дыхания у турбеллярий нет. Кислород, растворенный в воде, поступает в тело червя путем диффузии через всю поверхность. В этом отношении большое значение имеет уплощенная форма тела турбеллярий.
Выделительная система как отдельная система органов впервые появляется у ресничных червей (рис. 130, 131). Она представлена двумя
или несколькими каналами, каждый из которых одним концом открывается наружу. От этих главных каналов в глубь тела отходят многочисленные побочные ветви; последние дают начало более тонким протокам. Самые концевые участки всей системы представляют собой очень тонкие канальцы (капилляры), проходящие внутриклеточно (они пронизывают несколько расположенных в ряд клеток). На свободных концах капилляры замыкаются особыми довольно крупными звездчатыми клетками. От внутренней поверхности такой клетки в просвет канальца отходит пучок ресничек. Реснички все время бьют наподобие пламени свечи, колеблемого ветром, почему пучку и дали название мерцатель-
ного пламени. Постоянная работа ресничек препятствует застою подлежащей удалению жидкости, которая проходит дальше по тонкому выделительному канальцу в силу законов капиллярности.
Выделительные органы в виде ветвистых каналов, замкнутых на концах звездчатыми клетками, называются протонефридиями. С помощью электронного микроскопа удалось выяснить ультраструктуру этих образований. Характерная звездчатая часть клетки переходит в трубку (рис. 131), внутри которой и расположен пучок ресничек мерцательного пламени. Начальный участок стенки трубки образован продольно расположенными плотными цитоплазматическими тяжами; тончайшие ще-левидные просветы между ними затянуты слизистой пленкой. Именно в
этом участке протонефридия и происходит просачивание в каналец жидкости из окружающей паренхимы. Протонефридии образуются за счет эктодермы. Функция их, по-видимому, заключается не столько в удалении из организма жидких продуктов обмена веществ, сколько в регуляции осмотического давления. Этим объясняется особенно сильное развитие протонефридиев у пресноводных турбеллярий. В их ткани вследствие разницы осмотического давления между клетками тела и внешней средой непрерывно поступает вода, избытки которой и выводятся наружу протонефридиями. У примитивных морских турбеллярий (отр. Acoela) специальных органов выделения еще нет и удаление экскретов осуществляется подвижными клетками - амебоцитами, которые, «нагрузившись» продуктами обмена, выходят наружу через кожные покровы.
Половая система ресничных червей гермафродитна и нередко сложно устроена (см. рис. 124, 134, 135). Главное усложнение по сравнению с кишечнополостными - образование специальных выводных протоков, служащих для выведения половых клеток наружу. Для большинства турбеллярий характерно также наличие компактных половых желез, обладающих собственными оболочками. Большое разнообразие в строении половой системы турбеллярий не позволяет дать единую характеристику этой системы. Приведенное ниже описание составлено главным образом на базе организации многоветвистых и трехветвистых (Polycla-dida и Tricladida).
Мужская система состоит из многочисленных небольших мешочков, семенников, рассеянных в паренхиме. От семенников отходят семявыно-сящие каналы, которые с каждой стороны тела впадают в один продольный проток - семяпровод. Оба семяпровода, идущие по бокам глотки и позади нее, соединившись, образуют семяизвергательный канал, залегающий внутри мускулистого совокупительного органа (penis), который впадает в особое впячивание на теле - половую клоаку; последняя открывается наружу отверстием, через которое совокупительный орган может высовываться наружу. В половую клоаку впадают и женские половые протоки.
Женская половая система содержит или много очень мелких яичников, или их только два, или всего один. Уменьшение числа яичников часто происходит оттого, что большинство их утрачивает способность производить настоящие яйцевые клетки и превращается в так называемые желточники, поставляющие лишь питательные вещества. Можно представить себе, как возникло такое изменение в строении и функционировании яичников в процессе эволюции турбеллярий. По-видимому, часть половых клеток каждого из первоначально многочисленных яичников не развивалась, а шла на питание растущих ооцитов (такие отношения бывают у некоторых примитивных турбеллярий). Впоследствии же совершалась дифференцировка яичников на собственно яичник, производящий ооциты, и желточники, клетки которых - желточные клетки - гомологичны ооцитам, но утратили способность к оплодотворению и развитию. Они набиты большим количеством питательных веществ и входят в состав сложного яйца (см. ниже), где служат для питания развивающегося зародыша. От яичников отходят два канала яйцевода, направляющихся кзади и попутно принимающих тонкие протоки жел-точников. Позади глотки оба яйцевода соединяются в один канал - влагалище, который открывается в половую клоаку. Наконец, нередко в половую клоаку впадает еще небольшой мешочек, называемый копуля-тивной сумкой, в которую при оплодотворении поступает семя другой особи. Каждая оплодотворенная яйцеклетка окружается группой жел-
точных клеток и вместе с ними покрывается общей скорлупой. В результате образуются сложные (т. е. состоящие из разнородных клеточных элементов) яйца. Они характерны не только для многих турбеллярий, но и для других плоских червей.
Оплодотворение внутреннее, причем совокупительный орган одной особи вводится в половую клоаку другой, функционирующей в данный момент как самка.
Детали устройства половой системы у разных групп ресничных червей могут варьировать. Так, далеко не у всех турбеллярий происходит разделение женских половых желез на яичники и желточники. Многочисленные семенники нередко подвергаются олигомеризации, и число их низводится до двух (например, в отряде Rhabdocoela). Особого внимания заслуживает крайне примитивно устроенная половая система бескишечных турбеллярий. Половые клетки их лежат прямо в паренхиме, не образуя оформленной железы (см. рис. 134). Нередко отсутствуют и половые протоки. У некоторых примитивных бескишечных турбеллярий (отр. Acoela), по-видимому, еще нет половых отверстий и яйца выводятся через разрыв стенки тела или через рот, что напоминает соответствующий процесс, наблюдаемый у кишечнополостных. Своеобразен и способ оплодотворения, при котором совокупительный орган одной особи вбуравливается прямо в кожу и паренхиму другой, куда и выпускает сперматозоиды. Последние затем уже самостоятельно доходят до яиц и оплодотворяют их. Необычайное разнообразие устройства половых протоков у турбеллярий убедительно свидетельствует, что такая система образований впервые развилась в пределах данной группы. Половые протоки - новоприобретение турбеллярий, связанное с переходом к ползающему образу жизни. Мы застаем турбеллярий в тот момент их эволюции, когда половая система находится «в поисках» новых наиболее выгодных и удобных форм выведения половых продуктов наружу или введения их в тело партнера во время полового процесса.
Размножение и развитие. В большинстве случаев размножение только половое. Эмбриональное развитие в разных отрядах ресничных червей сильно различается. Обычно яйца испытывают полное, но неравномерное дробление, напоминающее спиральный тип дробления кольчатых червей (см. далее). Бластомеры яйца еще до образования гаструлы дифференцированы на микромеры, из которых получается в дальнейшем эктодерма, и на 4 макромера, дающих начало энтодерме и мезодерме.
У морских турбеллярий отр. Polycladida развитие сопровождается метаморфозом. Из яйца выходит так называемая мюлле-ровская личинка (рис. 132), отличающаяся от взрослой особи многими существенными признаками.
Тело личинки яйцевидно, а не сплющено в спинно-брюшном направлении, кишечник неразветвленный, в виде простого мешка. Особенно же характерно присутствие вокруг середины тела, немного впереди рта, венчика из 8 довольно длинных лопастей, по
Некоторые турбеллярии (отр. Macrostomida) способны к бесполому размножению посредством повторного поперечного деления. Деление начинается поперечной перетяжкой тела позади глотки (рис. 133). Еще до полного отделения задней половины тела в последней замечается закладка органов, которые впоследствии регенерируют, и образуется целое животное. Позади перетяжки от эктодермы обособляется парная кучка клеток - первый зачаток мозгового ганглия; над ним формируются глаза, а немного позади закладывается зачаток глотки. Только после этого наступает деление. Так как закладка и образование органов происходят заранее, то обе особи (получающиеся в результате деления) сразу же становятся способными питаться, воспринимать раздражения и т. д. У многих турбеллярии отделение задней половины от передней задерживается настолько, что каждый из будущих дочерних индивидов успевает начать подготовку к новому делению. Таким путем у Microstomum и некоторых других составляются цепочки из 4,8 и даже 16 особей, расположенных в один ряд; впоследствии цепочка разрывается на отдельные особи. Такие цепочки носят характер как бы временных колоний.
Классификация. До недавнего времени была широко принята старая система классификации турбеллярии, по которой этот класс на основании особенностей строения кишечника делился на отряды бескишечных, многоветвистых, трехветвистых и прямокишечных. В настоящее время классификация основательно переработана и насчитывает 12 отрядов. Назовем лишь главнейшие из них.
Отряд 1. Бескишечные (Acoela)-очень мелкие, преимущественно морские формы, характеризующиеся рядом примитивных черт организации (отсутствие кишечника, роль которого выполняет пищеварительная паренхима, отсутствие протонефридиев, поверхностное расположение нервного сплетения, примитивное строение половой системы и др.). Имеют статоцист. Некоторые Acoela содержат в паренхиме многочисленные симбиотические одноклеточные водоросли зоохло-реллы, придающие телу зеленую окраску. Представитель: Convoluta (рис. 134, А), обычная форма морских побережий, объект многочисленных физиологических исследований.
Отряд 2. Макростомиды (Macrostomida} - мелкие пресноводные и морские турбеллярии с мешковидным кишечником. Половая система примитивна (нет обособленных желточни-ков). Главные представители: Macrostomum и Microstomum. Последним свойственно бесполое размножение путем поперечного деления, сопровождающегося образованием цепочки особей (см. рис. 133).
Отряд 3. Гнатостомулиды (Gnathostomulida) -своеобразная группа мелких турбеллярии, обитающих в песке морских побережий. Имеют мешковидный кишечник и пару хитиноиД-ных челюстей, расположенных в глотке. Характерная особен-
ность отряда - строение покровного эпителия, клетки которого несут не реснички, а жгутики (каждая клетка снабжена одним жгутиком). К примитивным чертам строения гнатостомулид следует отнести поверхностное расположение нервной системы, отсутствие протонефридиев, отсутствие обособленных желточников. Представитель: Gnathos-totnula (рис. 134, £).
Отряд 4. Многоветвистые (Polycladida) - морские, нередко сравнительно крупные (до 15 см) турбеллярии, обладающие листовидной формой тела. С их крупными размерами связана разветвленное™ кишечника (см. выше) и множественность половых желез (рис. 135). В строении половой системы поликладид есть некоторые примитивные черты - отсутствие обособленных желточников, а у некоторых видов - и половых протоков и т. д. Тропические представители поликладид, особенно обитатели коралловых рифов, характеризуются яркой и пестрой окраской. В наших северных морях обычна Leptoplana (см. рис. 123, В). Развитие идет с метаморфозом (см. рис. 132).
Отряд 5. Трехветвистые, или планарии (Tricladida) - многочисленный и богатый представителями отряд. Тело листовидное или лентовидное. Для половой системы характерно наличие многочисленных семенников, двух яичников и множества желточников. Средняя кишка трехветвиста. Преимущественно пресноводные формы, к которым принадлежат наиболее известные наши турбеллярии: молочно-белая планария Dendro-coelum lacteum 2-3 см длины (см. рис. 123, А), темная Polycelis с многочисленными глазами, окаймляющими переднюю половину тела, и др. Немногие Tricladida живут в морях (например, Procerodes lobata с весьма правильным, повторяющимся расположением многих органов по продольной оси тела). Некоторые тропические виды, например Bipalium, приспособлены к наземному образу жизни, встречаются под листьями, в сырой земле и т. п. Наземные Tricladida могут иногда достигать 30 ci/i длины. Особенно богато планариями озеро Байкал, где они достигают значительных размеров и встречаются на глубине до нескольких сотен метров.
Отряд 6. Прямокишечные (Rhabdocoela, или Neorhabdocoela). Очень мелкие (0,5-
в |
Рис. 134. Представители разных отрядов турбеллярии. А - бескишечная турбеллярия Convoluta (по Граффу); Б - представитель отряда гнатостомулид Gnatostomula (по
Аксу); В - прямокишечная турбеллярия Dalyella viridis (по Бреслау):
/ - ротовое отверстие, 2 - глаза, 3 - мозговой ганглий, 4 - глотка, 5 - кишечник. 6 - семенники.
7 - желточники, 8 - семяпроводы, 9~ совокупительный орган, 10 - половая клоака, // - половое
отверстие, 12 - копулятивная сумка, 13 - яичники. 14 - статоцист, 15 - хитиноидные челюсти,
16 - половые клетки, лежащие в паренхиме
5 мм) животные (см. рис. 134, В) с телом большею частью лишь слабо приплюснутым, почти цилиндрическим или веретеновидным. Многие из них хорошо плавают в воде при помощи биения покрывающих тело ресниц. Характерную черту организации образует прямой, слепо замкнутый сзади кишечник.
Ротовое отверстие обычно расположено у переднего конца тела. Над глоткой помещается небольшой мозговой ганглий, от которого идут назад 3, 2 или даже 1 пара
Рис. 135. Организация Polycladida (по Граффу):
/ - мозговой ганглий, 2 - продольные нервные стволы, 3 - средняя часть кишечника, 4 - боковые ветви кишечника, 5 - глотка. 6 - глоточный карман, 7 - яичники, 8 - яйцевод, 9 - женское половое отверстие, 10 - совокупительный орган. 11 - семенники, 12 - семяпровод. На рисунке слева удалены яичники, справа - семенники
нервных стволов. Из органов чувств большей частью имеется пара очень просто устроенных глазков в переднем конце тела. Выделительную систему образует 1 пара каналов с двумя отверстиями. В половой системе характерно массивное строение гонад, которые чаще всего состоят из одной пары семенников, яичников и желточников. Расположение мужского и женского половых отверстий весьма варьирует. При этом в ряде случаев женская половая система помимо протока, служащего для выделения яиц, имеет другой проток специально для совокупления - влагалище. Мы даем столь подробное описание этого отряда ввиду того, что этой группе ресничных червей придается в настоящее время большое филогенетическое значение как исходной группы для других классов червей, с чем мы ознакомимся позже.
Происхождение турбеллярии. При рассмотрении турбеллярии мы сталкиваемся с важными вопросами возникновения билатеральной симметрии и происхождения всего типа плоских червей. По вопросу о происхождении турбеллярии наибольшее распространение получили две теории. Долгое время популярностью пользовалась теория Ланга, которая основывается на сходстве организации многоветвистых турбеллярии и гребневиков. И те и другие движутся при помощи ресничек, у обеих групп пищеварительная система устроена по общему типу, состоит из глотки, желудка и отходящих от него слепых ветвей. Подобно гребневикам, некоторые турбеллярии имеют расположенный над мозгом орган
6-763 |
чувства равновесия (статоцист). Наконец, в развитии гребневиков имеются наметки на закладку третьего зародышевого листка - мезодермы, который уже отчетливо выражен у турбеллярий. Сходство турбеллярий и гребневиков казалось очень убедительным при сравнении поликладид с видом Coeloplana metschnikovi, который был описан русским зоологом А. О. Ковалевским. Coeloplana, как и турбеллярий, сплошь покрыта мелкими ресничками, лишена гребных пластинок, листовидно сплющена и может не только плавать, но и ползать по субстрату; кишечник ее сильно разветвлен. По мнению Ланга, эти гребневики обнаруживают известный переход к организации, характерной для отр. Polycladida, и дают ключ к пониманию происхождения плоских червей. Однако теория Ланга во многих отношениях уязвима. В основу филогенетического древа турбеллярий она ставит сложно устроенных поликладид, в то же время примитивных Acoela рассматривает как вторично упрощенных животных. Основываясь на внешнем сходстве и на строении кишечника обеих групп, теория оставляет без внимания особенности строения половой системы и других органов турбеллярий. Кроме того, данные по эмбриональному развитию поликладид и гребневиков, сравнительный анализ соответствия осей тела этих животных показали несостоятельность теории Ланга.
Вторая теория происхождения турбеллярий, выдвинутая Граффом и впоследствии модернизированная и дополненная известным советским зоологом В. Н. Беклемишевым, получила более широкое распространение. В этом случае исходным считается отряд Acoela, характеризующийся множеством примитивных признаков организации. Отсутствие кишечника позволяет сравнивать Acoela с планулой (или точнее с паренхимулой) кишечнополостных и высказать предположение о происхождении турбеллярий от каких-то сходных с ней предков. Это могли быть личинки древних кишечнополостных, начавшие размножаться еще до превращения их во взрослую форму (способность к размножению на стадии личинки - явление распространенное и называется неотенией). Дальнейшее усложнение таких неотенических личинок постепенно привело к появлению черт строения, характерных для низших турбеллярий. У паренхимул, как известно, нет кишечной полости, и легко представить себе возможность превращения их энтодермы в пищеварительную паренхиму Acoela.
Однако и эта теория, на наш взгляд, не лишена недостатков. Дело в том, что личинка кишечнополостных представляет собой специализированную расселительную личинку, вторично утратившую способность к питанию. Развивающийся из нее полип начинает заглатывать пищу лишь после прикрепления личинки к субстрату и окончательного формирования гастральной полости и ротового отверстия. Приняв теорию Граффа, приходится допустить, что паренхимула не только начала размножаться неотенически, но и вернулась к более примитивному типу питания, который, по-видимому, был свойствен фагоцителлообразным предкам многоклеточных. Эти натяжки отпадают сами собой, если мы примем, что бескишечные турбеллярий ведут свое начало не от неотенических личинок кишечнополостных, а непосредственно от фагоцителлы (с. 93) или подобных ей примитивных многоклеточных организмов.
По-видимому, филогенетические взаимоотношения между низшими группами Metazoa (кишечнополостными и бескишечными ресничными червями) можно представить следующим образом. И тип Coelenterata, и примитивные ресничные черви произошли от фагоцителлообразных предков. В первом случае предковые формы прикреплялись к субстрату, теряя при этом способность активно передвигаться. За счет расхожде-
ния клеток фагоцитобласта (с. 93) у них формируется гастральная полость, выстланная энтодермой, и прорывается ротовое отверстие. Таким образом, мы приходим к исходному полипоидному организму, характерному для кишечнополостных (с. 116), и только у их расселительной личинки сохраняются отчетливо выраженные признаки предковых форм (с. 577).
Во втором случае первичные многоклеточные организмы не прикреплялись к субстрату, а ложились на него боковой поверхностью тела, сохраняя при этом способность к передвижению. Появление постоянного ротового отверстия, превращение фагоцитобласта в пищеварительную паренхиму и развитие примитивных форм полового размножения приводят нас к ацелообразным предкам двусторонне-симметричных животных, которые, по-видимому, и дали начало настоящим бескишечным тур-белляриям. Отсутствие у последних специальных органов выделения, оформленных (одетых оболочкой) гонад и половых протоков, выведение половых продуктов путем разрыва стенки тела или через рот - все эти и другие примитивные особенности Acoela могут найти свое объяснение в исходной простоте организации их фагоцителлообразного предка.
Переход первичных форм к придонному ползающему образу жизни привел к изменению лучистой симметрии тела на билатеральную. У прикрепленных и пассивно плавающих планктонных животных все стороны тела вокруг главной оси находятся в одинаковом отношении к захвату пищи, раздражению внешними стимулами и т. д. Когда же подвижные фагоцителлообразные организмы оказались на дне, эти отношения изменились. Сторона тела, соприкасающаяся с субстратом, стала брюшной, а конец, направленный при ползании вперед, оказался в особых условиях в смысле получения раздражений извне, что послужило причиной развития морфологических отличий спинной и брюшной сторон тела, а на переднем конце постепенно сконцентрировались нервные элементы и образовался мозг. Рот, который у исходных форм, так же как и у планул кишечнополостных, прорывался на заднем конце тела, с переходом предков турбеллярий к ползанию, вероятно, сместился на брюшную поверхность. Это должно было облегчить подбирание пищевых частиц с субстрата. Однако дифференцировка переднего конца тела, на котором оказались сосредоточены органы чувств, сделала более выгодным (в смысле поисков пищи, а с переходом к хищничеству - и захвата добычи) переднее положение ротового отверстия. Очевидно, в ходе эволюции турбеллярий происходил процесс постепенного смещения рта, сохранившего свое положение на брюшной стороне, к переднему концу тела. Отражение этого процесса можно видеть в разнообразии положения ротового отверстия у разных групп современных турбеллярий. Совокупностью всех перечисленных изменений в конце концов определилось возникновение у предков ресничных червей билатеральной симметрии.
В пределах самого класса турбеллярий эволюция пошла по пути развития нервной системы и органов выделения, совершенствования половой системы и других систем органов. Большую роль в этих процессах играло явление олигомеризации (уменьшалось исходно большое число нервных стволов, выделительных каналов, глаз, гонад и т. д.).
Мир простейших отличается удивительным разнообразием своих представителей. Некоторые из них совершенно безобидны, другие совершенно неопасны для человека, в отличие от возбудителя болезни , но несут угрозу другим обитателям животного мира, как рыбы, моллюски.
Например, турбеллярии, которых относят к типу плоских червей. Ресничные черви, при своем чрезмерном размножении в аквариуме, способны уничтожить его жителей.
Итак, что такое турбеллярии, и какой образ жизни ведут ресничные черви? К классу ресничных принадлежит более 3500 видов червей. Самым типичным представителем этого класса является и другие ее разновидности (черная, молочно-белая и так далее).
Класс Ресничные черви
Общая характеристика класса ресничных червей указывает на то, что эти организмы ведут хищный образ жизни, питаются мелкими беспозвоночными, передвигаются вплавь либо ползком , благодаря своим ресничкам и кожно-мускулистому мешочку.
К представителям класса ресничные относятся:
- Планарии.
- Темноцефалы.
- Удонеллиды.
- Турбеллярии.
Ближайшими предками ресничных червей считаются фагоцителлообразные, то есть, ресничные произошли от когда-то вымерших кишечнополостных.
Последние на каком-то этапе своей эволюции, смогли перейти к ползающему образу жизни на дне водоемов, где вели активную жизнь хищника, охотясь за мелкими представителями водного мира.
Поначалу прародители плоских червей плавали вдоль дна благодаря ресничкам на своем теле. Со временем происходило усложнение их нервной и мышечной систем, а за счет усовершенствования мезодермы видоизменялись и остальные структуры организма. В итоге всего этого появился первый класс плоских представителей — ресничные черви. Намного позже образовались и другие классы: и .
Где обитают ресничные черви? Большинство представителей ресничных встречаются практически везде:
По мнению ученых, появление первых ресничных червей относится к периоду протерозойской эры.
Особенности строения и жизни червей
Турбеллярии живут в воде, как и личинки , выделяются слегка вытянутым строением тела, длина которого достигает 30 -40 см. Однако встречаются отдельные экземпляры с овальной или уплощенной формы. В остальном они не имеют особых отличий от других подобных себе организмов.
Особенности строения
Очень редко встречаются особи червя с бесцветным покровом тела, обычно он имеет разнообразные яркие цвета, благодаря присутствию специального кожного пигмента. На поверхности тела расположены маленькие реснички , выполняющие не только защитные функции, но и способствующие быстрому передвижению турбеллярии.
Правда, скорость движения зависит не только от наличия этих ресничек, а и от способности кожных мускулов к сокращению. Итак, какие особенности строения у ресничных червей?
Ротовая полость
Ротовая полость у турбеллярии может располагаться как в начале тела, так в его центре, поэтому пищеварительный процесс происходит удивительно легко и быстро. Переваренная еда не задерживается в организме, сразу же выходить наружу.
Пищеварительная система
Пищеварительная система отличается разнообразностью, например, у одного подвида она полностью отсутствует, у другого – достаточно разветвленная. Именно по этой особенности и различаются подвиды этих червей.
У беспозвоночных, после того, как пища будет переварена и покинет организм, начинает формироваться новая пищеварительная система временного характера, которая исчезает после переработки очередной порции еды.
А вот у турбеллярии с ветвистым кишечником этот процесс осуществляется иначе. В этом случае пищеварительная стадия намного сложнее, так как пище нужно продвинуться по всем ветвям, пока не доберется до окончательной стадии переваривания. Полезные вещества путешествуют по всему телу, обогащая организм необходимыми элементами. После этого турбеллярия чувствует себя сытой в течение нескольких дней.
Структура кровообращения
Структура кровообращения отсутствует, а сам процесс дыхания осуществляется поверхностью тела.
Нервная система
Нервная система отличается сильным разветвлением, способная улавливать малейшие колебания и вибрации, являющиеся для червя сигналом опасности.
Любопытный факт : на кольцевых перемычках находятся незначительные окончания нервов, способные к самовосстановлению после своего удаления.
Пищеварительная и нервная система
У бескишечной турбеллярии имеется статоцист, благодаря такой особенности, возможно появление мозговых тканей вокруг окончаний нервов. Те черви, у которых отсутствует статоцист, мозговой мозг формируется в начале их тела.
Органы чувств
Органы чувств отличаются неплохой развитостью, поэтому турбеллярии умеют улавливать даже самые незначительные сигналы. Благодаря наличию ресничек, расположенных по всему телу и имеющие связь с нервными отростками, функция осязания работает хорошо.
Система обоняния
Зрение
У всех представителей класса ресничных червей глаза сформированы слабо, не способны четко различать окружающие предметы. Однако у отдельных разновидностей турбеллярии глаза имеются. Расположены они рядом с мозгом и могут насчитываться в количестве двух, либо в несколько десятков, остро реагирующие на световые раздражители. Зрительные нервы, получив нужную информацию, молниеносно отправляют сигнал в мозг, в котором осуществляется анализ полученных данных и принятие дальнейших действий.
Половая система
Турбеллярии – гермафродиты , то есть, одновременно являются и мужской и женской особью. Половая связь осуществляется с помощью специальных каналов, расположенных внутри червя. Когда процесс спаривания заканчивается, оплодотворенные яйца вываливаются в водоем через маленькие разрывы на теле турбеллярии.
Большинство представителей ресничных склонны к бесполому размножению — делением на две половинки, с дальнейшим образованием недостающих органов.
Турбеллярии
Не секрет, что представители класса ресничные черви предрасположены к регенерации, другими словами, им под силу пережить даже самые неблагоприятные условия для их жизни, бодро оставаясь на плаву в любых обстоятельствах.
Ниже приведена сравнительная таблица плоских червей класса ресничные:
Избавляем аквариум от ресничного представителя
Многие аквариумисты интересуются, как избавиться от турбеллярии в аквариуме? Следует сказать, что данные существа довольно опасны для жизни обитателей аквариума. Чрезмерное количество этих организмов способно уничтожить икринки рыб и мальков. На поверхности турбеллярии присутствуют специфические палочки (рабдиты), которыми червь стреляет в свою жертву.
Попав в тело рыбы, она не только наносить ей рану, а и вызывает паралич.
Для борьбы с турбелляриями хорошо зарекомендовали себя такие методы:
Все черви можно поделить на три типа (плоские, кольчатые, круглые), каждый из которых отличается своими характерными особенностями. Данный тип относится к беспозвоночным животным, лишенным полости тела и обладающим двусторонней симметрией.
Пациенты, которые хотят избавиться от гельминтов, часто спрашивают натуральные препараты с наименьшими побочными эффектами. В таких случаях рекомендую это средство.
Основные признаки типа плоские черви
- пищеварительная;
- нервная;
- половая;
- выделительная.
Данный тип обладает наличием нескольких систем и даже зачатками органов
Кровеносная система
Не имеется, но функцию крови выполняет паренхима, состоящая из соединительных клеток. Именно она и транспортирует питательные вещества в организме.
Пищеварительная система
Довольно упрощенная, состоит из глотки и кишки.
Глотка мощная, может:
- засасывать;
- выворачиваться и обволакивать свою жертву.
Кишка из двух отделов — передний и средний, чаще всего разветвлена. Имеет замкнутое строение, так что все непереваренные отходы выходят через рот. Ротовое отверстие находится ближе к середине тела червя.
Свободные черви в своем большинстве хищники и у них даже бывает своеобразное приспособление захвата жертвы. Эта система наблюдается не у всех классов, у более примитивных червей ее нет. Например, ленточные черви питаются всей поверхностью.
Выделительная система
Выделительная система довольно масштабна и состоит из множества канальцев, которые объединяются и ведут к выделительным порам.
В паренхиме содержатся специальные клетки, которые загоняют вредные вещества в канальцы. Для человека эти продукты выделения очень опасны и токсичны наравне с ядом.