Круглые черви – трехслойные нерасчлененные животные с билатеральной (двубокой) симметрией, тело которых покрыто кожно-мускульным мешком, а пространство между внутренними органами заполнено жидкостью.
Систематика. Тип Круглые черви делится на классы: Гастротрихи, Нематоды, Волосатики, Скребни, Коловратки. Наиболее известным и важным является класс Нематоды, о котором в основном и пойдет речь.
Форма тела. Большая часть круглых червей имеет сильно удлиненное, круглое в поперечном сечении тело. Концы тела, как правило, заострены. Однако попадаются шарообразные, лимонообразные и бобовидные формы. Принято различать пищеводный отдел, середину и хвостовую часть тела.
Кожно-мускульный мешок. Снаружи тело нематод покрыто плотной многослойной кутикулой. Чаще всего она имеет кольчатое строение. Этот слой имеет важное опорное и защитное значение.
Под кутикулой располагается собственно кожа нематод – клеточный или синцитиальный эпителий, который называется гиподерма. Гиподерма образует на спинной и брюшной стороне, а также по бокам продольные утолщения – гиподермальные валики. В спинном и брюшном валиках расположены крупные нервные стволы, а в боковых – каналы выделительной системы. Гиподерма играет важную роль в дыхании нематод.
Мускулатура у нематод представлена одним слоем продольных мышечных клеток, прилегающих к гиподерме. Чаще всего мышечный слой разделяется на спинную и брюшную ленты, обеспечивающие подвижность тела червей. Имеются и более мелкие группы мышц, обеспечивающие подвижность внутренних органов – пищеводные, кишечные, анальные, вульварные, спикулярные и некоторые другие. Эти мышцы идут от стенки тела к соответствующим органам.
Движение. В связи с устройством мышечной системы движения нематод крайне несовершенны. Эти животные могут лишь очень незначительно удлинять или укорачивать тело, если все мышцы действуют одновременно; Кольцеобразно сворачиваться, если работает только одна мышца и змеевидно изгибаться, если мышцы работают попеременно. Некоторые почвенные нематоды способны к прыжкам на несколько миллиметров.
Полость тела. В отличие от плоских червей, у которых пространство между стенкой тела и внутренними органами заполнено паренхимой, у круглых червей это пространство образует полость, заполненную жидкостью. Эта полость не имеет собственных стенок и ограничивается слоем мышц и внутренними органами. Такая полость называется первичной (синонимы: протоцель, гемоцель, схизоцель). Первичная полость наполнена жидкостью под значительным давлением (высокий полостной тургор), поддерживающим форму нематоды (опорная функция). В жидкости накапливаются продукты метаболизма, которые в дальнейшем выводятся из организма (выделительная функция).
Пищеварительная система нематод сквозная и состоит из трех отделов – передней, средней и задней кишки.
Передняя кишка начинается ротовым отверстием, окруженным губами. В ротовой полости могут находиться зубы, копье или стилет. За ротовой полостью следует пищевод, строение которого довольно разнообразно. Он может быть прямым или разделенным на отделы. У ряда видов на пищеводе имеются вздутия – бульбусы метакорпальный и кардиальный. Внутри кардиального бульбуса часто расположен мышечный дробильный аппарат, который гомогенизирует пищу. Между бульбусами заметен небольшой перешеек – истмус – который опоясывается нервным кольцом. Пищевод имеет кутикулярную выстилку. У некоторых групп присутствуют пищеводные железы, выделяющие ферменты.
Средняя кишка представляет собой трубку из однослойного эпителия. В этом отделе происходит переваривание и всасывание пищи.
Задний отдел кишки выстлан изнутри кутикулой и открывается на заднем конце тела у самок анальным отверстием, а у самцов – в полость клоаки.
Выделительная система . В пищеводной части тела расположены одна или две крупные клетки шейной железы. Эти клетки образуют один или два выделительных канала, которые тянутся в боковых валиках гиподермы вдоль всего тела. В передней части два канала соединяются в непарный проток, открывающийся наружу выделительной порой. У многих видов имеются несколько так называемых фагоцитарных клеток, которые захватывают посторонние вещества из полостной жидкости. Эти клетки, вероятно, связаны с выделительными каналами.
Нервная система . Центральная часть - нервное кольцо – опоясывает пищевод. Кольцо состоит из нервных волокон и немногих нервных клеток. От кольца вперед отходят шесть нервных стволов к органам пищеводной части тела. Назад также тянутся несколько стволов. При этом они располагаются в гиподерме. Обычно наиболее развиты один или два нервных ствола. Тесная связь нервной системы и кожно-мускульного мешка позволяет некоторым авторам говорить о кожно-мускульно-нервном мешке у нематод.
Органы чувств. У нематод развиты тангорецепторы (осязательные), хеморецепторы (химического чувства) и фоторецепторы. Тангорецепторы представлены папиллами (небольшими возвышениями на кутикуле) и щетинками. Эти органы располагаются в основном на головном конце, а у самцов и в области хвоста. Хеморецепторы представлены амфидами – своеобразными углублениями в кутикуле, которые имеют различное строение. Амфиды располагаются на губах и по бокам головы. У свободноживущих водных нематод на головном конце иногда имеются парные пигментные пятна, снабженные небольшой линзой. Это своеобразные светочувствительные органы.
Половая система. Нематоды – раздельнополые организмы, при этом самцы легко отличаются от самок (половой диморфизм). Самцы обычно мельче; их хвост крючкообразно загнут на брюшную сторону.
Половая система самцов и самок имеет трубчатое строение. У одних видов половая трубка непарная (монодельфная ), а у других – парная (дидельфная ). В последнем случае обе трубки имеют общий выводной проток.
У самцов обычно монодельфная половая система, она состоит из железы – семенника , и выводных протоков – семяпровода и семяизвергательного канала . Амебовидные сперматозоиды образуются в семеннике и попадают в протоки. Семяизвергательный канал вместе с задней кишкой открываются на заднем конце тела в клоаку. У самцов имеется и совокупительный аппарат. Он состоит из одной или двух хитиновых спикул и рулька . Изогнутые спикулы по желобку рулька выдвигаются наружу и фиксируются в половом отверстии самки. У многих видов самцы имеют парные широкие выросты по бокам хвоста, образующие половую бурсу . Во время спаривания самец обхватывает этими выростами тело самки.
Половая система самок обычно дидельфная. Каждая из двух половых трубок состоит из яичника, яйцевода и матки. Обе матки ведут в общую вагину, которая открывается половым отверстием – вульвой. Вульва чаще всего расположена в передней части тела.
Необходимым условием проявления жизнедеятельности нематод является наличие капельно-жидкой влаги. Некоторые виды переносят длительное высыхание (10 и более лет).
Значение. Населяя практически все биоценозы, нематоды имеют огромное значение. Они разлагают отмершие организмы и принимают участие в почвообразовании. Высокая численность нематод в почве и донном иле обуславливает их значительную роль в пищевых цепях.
Морфология скребней очень своеобразная. Характернейшей чертой всех скребней служит наличие на переднем конце тела хоботка, вооруженного крючьями и способного втягиваться в особое влагалище. Под кутикулой располагается гиподерма, представляющая собой синцитий с системой полостей - лакун. Мышечные клетки также сливаются между собой. Особые мышцы приводят в движение хоботок и некоторые части половой системы. Имеется мышечный тяж – лигамент , который тянется от влагалища хоботка к заднему концу. Полость тела первичная. Нервная система состоит из одного ганглия и отходящих от него нервных стволов. Органы чувств развиты чрезвычайно слабо и представлены лишь небольшими осязательными сосочками. Кишечник у скребней отсутствует и всасывание пищи происходит через покровы.
Скребни - раздельнополые животные. Семенники у самцов парные, обычно компактные и связны с лигаментом. От желез отходят семяпроводы, которые сливаются в непарный семяизвергательный канал. В этот орган открываются и протоки цементных желез, выделения которых закупоривают половое отверстие самки во время спаривания. Половые железы самок – яичники – также парные и расположены внутри лигамента. Однако еще у молодых самок яичники распадаются на комки яиц. Лигамент у некоторых видов скребней лопается, и яйца выпадают в полость тела. Наружу они выводятся через особый сложный аппарат. Особый маточный колокол заглатывает яйца; при этом зрелые пропускаются в матку и в дальнейшем выводятся наружу, а незрелые выталкивает назад в полость тела.
Цикл развития скребней происходит со сменой хозяев. У одних яйца созревают в воде. У других – на суше. Для дальнейшего развития яйца «водных» видов должны попасть в тело промежуточного хозяина - обычно ракообразного; у «почвенных» видов таким хозяином служат насекомые. В членистоногих формируется личинка – акантор , которая инкапсулируется и превращается в акантеллу с ввернутым внутрь хоботком. При поедании такого членистоногого окончательным хозяином акантелла превращается во взрослого скребня. В цикле развития «водных» видов скребней часто присутствуют дополнительные хозяева – рыбы, поедающие рачков и служащие пищей окончательным хозяевам – хищным рыбам.
Тип Круглые черви
План ответа:
- Общая характеристика Круглых червей
- Строение тела Аскариды человеческой
- Размножение и развитие Аскариды человеческой
- Классификация Круглых червей, многообразие видов
- Значение Круглых червей в природе и жизни человека
Общая характеристика Круглых червей
Покровы. Снаружи кожно-мускульный мешок покрыт защитной оболочкой – кутикулой. Во время роста червей она периодически сбрасывается, а затем возобновляется. Под кутикулой находится гиподерма, которая является результатом слияния клеток кожи. Под гиподермой расположены 4 ленты продольных мышц. При сокращении спинные и брюшные ленты действуют противоположно, и тело червя может изгибаться в спинно-брюшном направлении. Кутикула, гиподерма и мышцы образуют кожно-мускульный мешок.
Пищеварительная система. На уровне Круглых червей в эволюции пищеварительной системы происходит грандиозное событие, которое осчастливило все последующие типы животных. Именно у Круглых червей впервые появляется задняя кишка и анальное отверстие. Теперь их пищеварительная система состоит из трех отделов: передний, средний и задний отделы кишечника. Передний отдел обычно разделяется на рот, мускулистую глотку и пищевод. Пищеварение происходит в средней части кишки. С появлением анального отверстия пища начинает двигаться в одном направлении, что дает возможность различным отделам специализироваться и эффективнее выполнять свою функцию пищеварения.
Органы выделения – у некоторых протонефридии, в передней части тела на брюшной стороне находится выделительное отверстие. У некоторых представителей имеются видоизмененные кожные железы, их называют "шейные железы". У некоторых органы выделения отсутствуют.
Нервная система и органы чувств . Нервная система лестничного типа (ортогон). Она состоит из окологлоточного нервного кольца, окружающего глотку, и отходящих вперед и назад 6 нервных стволов, из которых спинной и брюшной развиты наиболее сильно. Стволы соединены перемычками (комиссурами). Имеются органы осязания, органы химического чувства (обоняния). У свободноживущих имеются примитивные глаза.
Размножение.
Большинство Круглых червей - раздельнополые организмы, что обеспечивает генетическое разнообразие потомков. Встречается половой диморфизм (самки внешне отличаются от самцов) Развитие непрямое, то есть с личиночной стадией, без смены хозяина.
Половые органы в виде трубок. Мужские – семенники, открываются семяпроводом в конечный отдел кишечника - клоаку. Самец имеет копулятивные органы – кутикулярные иголочки, с помощью которых он вводит сперматозоиды в половые пути самки. Оплодотворение внутреннее. У самки парные яичники продолжаются в яйцеводы, которые переходят в две матки, открывающиеся половым отверстием на брюшной стороне тела..
Представители: Тип делится на несколько классов, наиболее многочисленный среди них класс Нематоды: Аскариды, острицы.
Строение тела Аскариды человеческой
Новые понятия и термины: кутикула, гельминт, инвазия, копулятивные органы, половой диморфизм, гидроскелет, анальное отверстие, детритофаг.
Вопросы на закрепление.
Литература:
- Билич Г.Л., Крыжановский В.А. Биология. Полный курс. В 3-х т. – М.: ООО Издательский дом «Оникс 21 век», 2002
- Пименов А.В., Пименова И.Н. Зоология беспозвоночных. Теория. Задания. Ответы.: Саратов, ОАО издательство «Лицей», 2005.
- Чебышев Н.В., Кузнецов С.В., Зайчикова С.Г. Биология: пособие для поступающих в вузы. Т.2. – М.: ООО «Издательство Новая Волна», 1998.
- www.collegemicrob.narod.ru
- www.deta-elis.prom.ua
ТИП КРУГЛЫЕ ЧЕРВИ.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Для круглых червей характерны следующие признаки:
1) Тело имеет вытянутую форму, не сегментировано, в поперечном сечении круглое.
2) Развиваются из трех зародышевых листков – экто-; энто - и мезо-дермы.
3) Имеют двухстороннюю или билатеральную симметрию тела.
4) Тело круглых червей имеет кожно-мускульный мешок, образованный гиподермой над которой расположена плотная кутикула, выполняющая защитную функцию – предохраняет тело червя от повреждений и действия пищеварительных ферментов хозяина и функцию наружного скелета и опоры для мышц. Мускулатура представлена только продольными мышцами, позволяющими только изгибаться телу.
5) У круглых червей впервые появляется полость тела, которая не имеет собственного эпителия и называется – первичная. В полости тела расположены все органы и полостная жидкость под давлением. Они играют важную роль в обмене веществ.
6) Пищеварительная система – открытого типа. Рот, глотка, пищевод, кишечник, имеющий три отдела – передний, средний и задний, который заканчивается анальным отверстием.
8) Нервная система представлена окологлоточным нервным кольцом, от которого отходят три пары нервных стволов тянущихся вдоль тела, наиболее развиты боковые, между которыми находятся перемычки или комиссуры. Органы чувств развиты слабо, имеются осязательные клетки и органы химического чувства.
9) Выделительная система представлена одноклеточными кожными железами с выделительными протоками или протонефридиями.
10) Половая система – круглые черви раздельнополы. Половые органы трубчатого строения у самцов нитевидные семенники, семяпроводы и семяизвергательный канал, у самок яичники, яйцеводы, матка и влагалище, открывающееся на брюшной стороне тела. У них выражен половой диморфизм (самка и самец отличаются по внешнему виду). Оплодотворение внутреннее. Большинство круглых червей развиваются без смены хозяев и относятся к группе – ГЕОГЕЛЬМИНТОВ.
У круглых червей в ходе эволюции возникли три крупных ароморф .
1. Первичная полость тела.
2. Открытая пищеварительная система.
3. Раздельнополость.
Цикл развития. Ежегодно аскарида выбрасывает в почву до 200 тыс. яиц, которые выделяются из организма человека вместе с фекалиями. Во внешней среде при доступе кислорода через 24-25 дней в яйце развивается личинка, и такое яйцо становится инвазионным. При несоблюдении правил личной гигиены происходит заражение человека яйцами аскариды. В кишечнике человека оболочки яйца растворяются, освободившаяся личинка внедряются в стенку кишечника, проникает в кровь и с током венозной крови движется через печень, сердце к легким. В легких она при доступе кислорода линяет, растет и проникает в бронхи, трахею, ротовую полость и при вторичном заглатывании попадает в кишечник, где из личинки вырастает взрослая аскарида. Миграция личинки длится 2,5 месяца. В цикле развития аскариды нет смены хозяев, яйца развиваются в почве, поэтому они находятся в группе ГЕОГЕЛЬИТНОВ.
Яйца аскариды покрыты тремя защитными оболочками и долгое время сохраняют жизнеспособность.
Аскаридоз – опасное заболевание, проявляющееся интоксикацией организма продуктами обмена аскариды, болью в кишечнике, расстройством пищеварения. Аскариды могут вызывать непроходимость кишечника, при большом скоплении может наблюдаться извращенная миграция аскарид – заползают в другие органы и повреждают их. Меры профилактики – личная гигиена: не есть плохо вымытые овощи и фрукты; уничтожать переносчиков яиц гельминтов – мух, тараканов; санобработка туалетов.
Другими представителями круглых червей являются: острица, ришта, власоглав, нитчатка, трихина, трихинелла, кривоголовка, острица кишечная и другие.
Происхождение круглых червей
Хотя вопрос о том, как и от кого эволюционировали круглые черви, до сих пор не закрыт окончательно, существует достаточно убедительная теория - их предками были морские ресничные плоские черви. Несмотря на отличия в строении плоских ресничных и круглых червей (в частности, отсутствие ресничек, кольцевых и диагональных мышц, круглое в разрезе тело с внутренней полостью там, где у ресничных сплошная желеобразная паренхима), все-таки есть связующее звено - примитивный круглый червь, принадлежащий к классу брюхоресничных, который живет в придонных слоях водоемов. Он как раз имеет признаки и тех, и других животных.
Строение круглых червей
1. Круглые черви - животные трехслойные, обладающие двусторонней симметрией.
2. Тела их червей напоминают нити, веретена, бочонки или лимоны, в зависимости от вида.
3. Черви очень отличаются по размерам - от совсем крошечных, не достигающих миллиметра, до восьмиметровых гигантов.
4. Внешний покров - кутикула , она может иметь поперечные бороздки-кольца или быть оснащенной приспособлениями для прикрепления.
5. Следующий внутренний слой, гиподерма , состоит не из отдельных клеток, окруженных стенками, а из обособленных «кусочков» цитоплазмы с ядрами, между которыми построены цитоплазматические мостики. Такой тип ткани называется синтицием . В гиподерме тянутся специфические продольные валики: брюшной, спинной и пара боковых.
6. У круглых червей имеются только продольные мышцы. Таким образом, кутикула, гиподерма и внутренняя мускулатура составляют кожно-мускульный мешок .
7. Круглые черви впервые на эволюционном пути обзавелись первичной полостью тела - так называемой схизоцелью , которая еще не имеет эпителиальной выстилки. Внутри полости находится жидкость под давлением, с ее помощью перераспределяются питательные вещества.
Системы органов
3. Выделительная система - протонефридиальная . Представлена она одно- или многоклеточными железами на шее червя, боковыми выводными протоками и клетками-псевдоцеломоцитами.
4. Нервная система лестничного типа состоит из ганглиозного кольца, расположенного около глотки, отходящих от него двух нервных стволов, и еще нескольких нервов, которые соединяются перемычками.
5. Органы чувств в основном развиты слабо, имеются хеморецепторы и разнообразные сенсиллы , отвечающие за осязание и обоняние.
6. Среди круглых червей обнаружены гермафродитные виды, но в подавляющем большинстве они раздельнополы с отчетливым половым диморфизмом.
7. Оплодотворение у нематод внутреннее, самки разных видов способны как откладывать яйца с личинками внутри, так и рожать «готовые» личинки. Интересно, что из яиц личинки могут вылупиться еще внутри хозяина, до выхода в окружающую среду.
Тип круглые черви или Nemathelminthes – один из самых многочисленных среди царства животных. Насчитывается больше 20 000 видов.
Предками их считают турбеллярий, но в ходе эволюции круглые черви обрели особые черты строеня, что позволило им образовать отдельную группу.
Выделяют следующие классы круглых червей:
- Класс Нематоды;
- Класс Брюхоресничные;
- Класс Киноринхи;
- Класс Волосатики;
- Класс Коловратки.
Особенности строения круглых червей
Размеры варьируют от 80мкм до 8 метров. Самки обычно крупнее самцов. Все представители обладатели двусторонней симметрии.
Форма тела чаще цилиндрическая или веретенообразная, характерно отсутствие сегментации. Плотная кутикула полностью покрывает тело снаружи. Полость тела у круглых червей окружена кожно-мускульным мешком. Она содержит жидкость, которая заполняет пространство между внутренними органами. Служит опорой и выполняет транспортную функцию.
Органы пищеварения
Пищеварительная система круглых червей имеет более прогрессивное строение. Круглые черви отличаются от плоских червей наличием анального отверстия. Также у них отдельно выделяют заднюю кишку.
Пищеварительный тракт делится на три части: переднюю, среднюю и заднюю. Пища поглощается через ротовое отверстие, попадает в глотку и пищевод. Переваривание пищевого комка идет в среднем отделе, а после всасывания питательных веществ, остатки выводятся наружу.
Движение пищи теперь осуществляется только в одном направлении, что поспособствовало более качественному пищеварению.
Выделительная система
Выделительную функцию выполняет шейная железа, крупное одноклеточное образование, от которого отходит пара боковых канальцев. Они открываются наружу выделительной порой.
Аммиак способен выходит из тела круглых червей через кожные покровы путём диффузии.
Размножение
Большинство представителей типа — раздельнополые организмы. Часто самки и самцы имеют различный внешний вид (явление полового диморфизма). Развитие бывает прямое, без личиночной стадии, так и непрямое со сменой хозяев.
Половая система круглых червей представлена в виде трубок. У самцов это чаще одна трубка, которая делится на специализированные отделы. Вначале расположен семенник, где идет продукция сперматозоидов, которые через семяпровод попадают в семяизвергательный канал. Он открывается в дистальную часть кишечника – клоаку. С помощью копулятивных органов (кутикулярные иголочки), сперматозоиды выводятся наружу.
Половые пути самки состоят из двух парных трубок. Они слепозамкнуты в начальном отделе, здесь находятся яичники, где идет постоянное размножение половых клеток. Гаметы перемещаются по яйцеводам и попадают в матку, где происходит внутреннее оплодотворение.
Яйца круглых червей окружены тонкой оболочкой, в редких случаях она толстая. Есть виды способные к живорождению.
Нервная система
Она представлена окологлоточным кольцом и продольными нервами. Кольцо расположено в области глотки и служит основным ассоциативным органом. Вентральный и дорсальный нервы непосредственно отходят от главного ганглия, и залегают в гиподерме, другие нервные волокна не связаны с ним.
Органы чувств круглых червей развиты слабо. Есть химическая рецепция, органы осязания, свободноживущие морские виды обладают светочувствительными клетками.
На дистальном конце тела круглых червей находятся хвостовые железы, секретируемая жидкость которых необходима для крепления к субстрату.
Также круглые черви в своем жизненном цикле часто используют промежуточных хозяев для полноценного развития. Кольчатым червям это не характерно. Кольчатые черви отличаются от круглых червей наличием замкнутой кровеносной системы, представленной брюшным и спинным сосудами.
Сравнение плоских и круглых червей, их сходства и отличия
Питание нематод зависит от образа жизни, одни употребляют водоросли и бактерии, другие питаются за счет организма хозяина, есть и хищные виды.
Значение в природе и жизни человека
Круглые черви неотъемлемая составляющая пищевых цепочек. Свободноживущие особи поглощают бактерии, простейших, а сами стают кормом для рыб, рачков.
Виды, живущие в земле, питаются перегнившей органикой, таким образом, участвуют в почвообразовании.
Круглые черви могут заражать грибы и растения, значительно снижая урожайность. Нематоды проникают в корневую систему и приводят к отмиранию корневища, тем самым угнетая рост растений. Наиболее часто заражаются злаковые и овощные культуры (луковая, картофельная, пшеничная нематоды).
