Тип Кольчатые черви. Общая характеристика
дождевой червь, кольчатые черви, кровеносная система, малощетинковые, многощетин– ковые, параподии, пиявки, статоцисты.
В тип Кольчатые черви входит около 9000 видов. Основными ароморфозами этих животных стали:
– вторичная полость тела – целом;
– сегментированное тело;
– замкнутая кровеносная система.
Целом – вторичная полость тела, образовавшаяся из мезодермы, делится на участки, число которых соответствует количеству сегментов тела. Отделяет стенку тела от внутренних органов. У человека в целоме расположены органы грудной и брюшной полостей. Целом выполняет опорную, распределительную, выделительную и половую функции. Опорная функция объясняется несжимаемостью це– ломической жидкости. При сокращении мышц тело становится упругим. В целом поступают питательные вещества из кишечника, которые затем распределяются в организме. В целоме созревают половые продукты. Сегментация тела обеспечивает животным определенную прочность и повышает их выживаемость. Дело в том, что в каждом сегменте повторяются жизненно важные органы – органы выделения, половые железы, нервные узлы, наружные выросты тела. В этом смысле кольчатых червей можно сравнить с конструкцией подводной лодки, каждый отсек которой какое-то время способен к автономному существованию на плаву.
Тело кольчатых червей вытянуто. Органы чувств представлены глазами, обонятельными ямками, щупиками (пальпами) щупальцевидными придатками – антеннами, усиками, органами равновесия – статоцистами . Некоторые черви размножаются бесполым путем. Червь делится пополам, а каждая половина восстанавливает свою недостающую часть.
Тип делится на два класса Многощетинковые и Малощетинковые . Многощетинковые – 7000 видов. В школьном курсе упоминаются пескожил, нереис, морская мышь – в основном морские кольчатые черви, ведущие придонный образ жизни. У них хорошо развиты органы чувств в виде щупиков, глаз. На каждом сегменте расположены примитивные ножки – параподии, служащие для передвижения. Тело покрыто однослойным эпителием, выделяющим тонкую кутикулу. Раздельнополы. Развитие непрямое. Из яйца выходит личинка с ресничками.
Малощетинковые – обитатели почвы и водоемов. Насчитывают около 5000 видов. К ним относятся изучаемые в школе дождевые черви и пиявки. Органы чувств у них развиты слабо. Глаз нет. Свет воспринимается светочувствительными клетками. Дышат поверхностью тела. Дождевые черви и пиявки гермафродиты. Развитие червей проходит без личиночной стадии.
Особенности строения кольчецов. Кожно-мускульный мешок состоит из наружных кольцевых и внутренних продольных мышц. Такое строение органов движения обеспечивает их разнообразие. Дышат , кольчатые черви или всей поверхностью тела, или участками параподий. Кровеносная система замкнута. Состоит из брюшного и спинного продольных сосудов, сообщающихся с кольцевыми сосудами, выполняющими роль сердца. Сокращения спинного и передних кольцевых сосудов обеспечивают ток крови по телу червя. По спинному сосуду кровь течет вперед, а по брюшному – назад.
Пищеварительная система сквозная – кишка, начинающаяся ротовым и заканчивающаяся анальным отверстием.
Выделительная система образована метанефридиями – выделительными каналами, каждый из которых проходит через два сегмента тела и выходит наружу. Конец канала, открывающийся в целом, окружен ресничками.
Нервная система узловая, состоит из парных надглоточных нервных узлов и парного брюшного нервного ствола с отходящими от него нервами.
У малощетинковых кольчатых червей отсутствуют параподии, щупики и усики. На каждом сегменте тела у них развиваются по четыре маленькие щетинки, которые облегчают им передвижение в почве.
Пиявки – свободноживущие хищники, питающиеся кровью. Присасываются к телу жертвы с помощью присосок, имеющихся на переднем и заднем концах тела. В глотке имеются железы, выделяющие гирудин – антисвертывающее вещество.
В процессе эволюции от кольчатых черви червей возникли членистоногие.
Значение кольчатых червей. Многощетинковые служат кормом рыбам, крабам и другим животным. Малощетинковые дождевые черви положительно влияют на плодородие почвы, разрыхляя ее. Это облегчает проникновение в почву воды и воздуха. Черви перемешивают и удобряют почву растительными остатками, способствуя образованию гумуса. Они так же входят в рацион рыб и других обитателей пресноводных водоемов.
Пиявки используются в медицине для лечения таких заболеваний, как тромбозы сосудов, гипертония и др.
ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ
Часть А
А1. У круглых червей не было, а у кольчатых появилась
1) пищеварительная система
2) кровеносная система
3) нервная система
4) выделительная система
А2. Важнейшим эволюционным приобретением кольчатых червей стала
1) кишечная полость
2) первичная полость тела
3) вторичная полость тела
4) грудная полость
А3. Большинство многощетинковых червей
1) гермафродиты
2) раздельнополые животные
3) размножаются только бесполым путем
4) размножаются партеногенетическим способом
А4. Какая группа червей эволюционно считается более поздней?
1) малощетинковые 3) плоские
2) многощетинковые 4) круглые
А5. Дождевой червь использует для передвижения в почве
1) щупики 3) конечности
2) параподии 4) усики
А6. Медицинская пиявка может использоваться для
1) повышения артериального давления
2) остановки кровотечения
3) снижения артериального давления
4) повышения свертываемости крови
А7. Значение дождевых червей заключается в том, что они
1) рыхлят почву 3) снижают аэрацию
2) уплотняют почву 4) хорошая приманка для рыб
А8. У дождевых червей дыхание
1) жаберное, аэробное 3) кожное, анаэробное
2) кожное, аэробное 4) смешанное
А9. Прямое развитие у
морской мыши 3) нериса
пескожила 4) пиявки
А10. В каком случае правильно перечислены органы чувств многощетинковых червей?
1) глаза, щупики, статоцисты
2) боковая линия, щетинки, глаза
3) органы зрения, слуха и обоняния
4) чувствительные железы и пальпы
Часть В
В1. Выберите особенности строения многощетинковых червей
1) тело сегментировано
2) есть кровеносная система
3) есть органы чувств
4) органов чувств нет
5) тело несегментировано
6) кровеносной системы нет
В2. Соотнесите особенности строения и жизнедеятельности червя с видом животного, обладающего этими особенностями
Часть С
С1. Что такое целом и какова его связь с внутренними органами кольчатых?
Тип Моллюски
Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работе: брюхоногие, головоногие, двустворчатые, мантия, мантийная полость, нога, радула, раковина, фильтраторы.
Тип Моллюски насчитывает около 130 тыс. видов. Моллюски обитают в пресных и морских водоемах, на суше. Известны с первой половины палеозоя.
Характерными особенностями моллюсков, возникшими в результате ряда ароморфозов, являются:
– несегментированное тело;
– возникновение кожной складки – мантии и мантийной полости;
– формирование раковины.
Биологическому прогрессу моллюсков способствовали следующие идиоадаптации:
– появление раковины;
– возникновение аппарата для размельчения пищи – радулы;
– возникновение двух форм дыхания – жаберного и легочного.
– высокая плодовитость.
Класс Брюхоногие. Обитают в основном в морских и пресных водах. Есть и наземные формы. Размеры различны – от нескольких мм до 40 см (морской заяц).
Особенности строения. Тело дифференцировано на голову , туловище и ногу . Раковина цельная, иногда редуцированная. Тело асимметрично. Асимметрия связана с редукцией правых органов мантийного комплекса.
Раковины закручены спирально или имеют вид колпачка. Раковина состоит из тонкого наружного и фарфоровидного слоя – нескольких систем известковых пластинок, пересекающих друг друга под прямым углом. У некоторых есть перламутровый слой.
Органы чувств представлены щупальцами, парой глаз, органами химического чувства, статоцистами – органами равновесия.
Нервная система узлового типа хорошо развита.
Пищеварительная система представлена пищеварительным трактом и железами (слюнными и печенью). В глотке есть терка – радула , служащая для соскабливания или захвата пищи. В ротовой полости различают «челюсти» – роговые или известковые утолщения кутикулы. Анальное отверстие открывается в передней части тела.
Дыхательная система представлена жабрами, а у наземных форм – легкими.
Кровеносная система образована сердцем, состоящим из одного желудочка и двух предсердий, и кровеносными сосудами. Незамкнутая. От желудочка сердца отходит аорта, которая делится на головную и внутреннюю. В сердце находится артериальная кровь. Газообмен происходит в лакунах соединительной ткани. Кровь становится венозной и возвращается к жабрам, где также происходит газообмен между организмом и внешней средой. Кровь бесцветна.
Выделительная система состоит из пары почек, из которых сохраняется одна левая.
Встречаются как раздельнополые , так и гермафродиты . Оплодотворение у большинства внутреннее. Из яиц у низших брюхоногих развивается личинка, трохофора , которая превращается в велигер (парусник ). Из парусника развивается взрослый моллюск. Представители: виноградная улитка, малый и большой прудовики, слизень.
Класс Двустворчатые. Насчитывает около 1500 видов. Представители: беззубка, перловица, мидия, тридак– на, устрица, гребешок.
Особенности строения. Раковина состоит из двух створок, скрепляющихся связкой и замыкательным мускулом.
Голова полностью редуцирована; нога расположена на задней стороне туловища.
Дыхательная система представлена двумя парами пластинчатых жабр; рот ведет непосредственно в пищевод, затем в желудок, куда впадают протоки печени. Питаются пассивно: у двустворчатых есть вводной и выводной сифоны , которые образованы складками мантии, несросшейся в верхней и нижней части тела. Через нижний – вводной – сифон вода входит, через верхний, выводной – выходит. У двустворчатых, питающихся мелкими водорослями, глотка, терка и слюнные железы редуцированы.
Кровеносная система представлена сердцем и сосудами. Артериальная кровь поступает от жабр к сердцу, оттуда по артериальным сосудам – в полости соединительной ткани, где превращается в венозную и снова направляется к жабрам по венам.
Нервная система имеет 3 пары ганглиев. Органы чувств развиты слабо. Головных щупалец и глаз нет. Есть статоцисты.
Выделительная система представлена парными почками, выводящими жидкие продукты обмена в мантийную полость.
Класс Головоногие. Наиболее прогрессивные животные. Насчитывают около 700 видов. Тело дифференцировано на голову, туловище и щупальца, в которые превратилась нога. Раковина недоразвита, сохранена только на спинной стороне. Есть радула. В заднюю кишку открываются протоки чернильного мешка, содержащего синюю жидкость. Эта жидость используется животным для защиты и маскировки. Дышат головоногие жабрами. Кровеносная и выделительная система сходна по строению со строением этих систем у двустворчатых и брюхоногих моллюсков. Хорошо развита нервная система. Развито зрение. Глаза способны к аккомодации . Раздельнополые животные с выраженным половым диморфизмом. Оплодотворение внутреннее, развитие прямое. Все хищники. Представители: кальмар, осьминог, каракатица, наутилус, астронавт.
ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ
Часть А
А1. К брюхоногим моллюскам относится
2) устрица
3) тридакна
4) малый прудовик
А2. Кальмар – представитель
1) брюхоногих 3) двустворчатых
2) головоногих 4) слизней
А3. У моллюсков эволюционно новым признаком является
1) вторичная полость тела 3) жабры
2) кровеносная система 4) трехкамерное сердце
А4. Легкими дышат
1) виноградная улитка и катушка
2) мидии и перловицы
3) кальмары и осьминоги
4) устрицы и беззубки
А5. Реактивный способ передвижения характерен для
1) слизня 3) тридакны
2) осьминога 4) большого прудовика
А6. Пассивный способ питания двустворчатых привел к исчезновению у них
1) кишки 3) терки, челюстей
2) желудка 4) пищевода
А7. К моллюскам – гермафродитам, относятся
1) слизень и прудовик 3) кальмар и каракатица
2) беззубка и перловица 4) мидия и устрица
А8. Раковины нет у
1) большого прудовика 3) устрицы
2) малого прудовика 4) осьминога
А9. Наиболее сложно устроена нервная система у
1) осьминога 3) слизня
2) беззубки 4) катушки
Часть В
В1. Выберите признаки, характерные для двустворчатых моллюсков
1) тело разделено на голову, туловище и ногу
2) животные раздельнополы
3) есть глаза и щупальца
4) дышат легкими
5) есть два сифона
6) глотка, терка, слюнные железы отсутствуют
В2. Выберите признаки, характерные для головоногих
моллюсков
1) раковины нет или редуцирована
2) медленно передвигаются по дну водоема
3) характерен «реактивный» способ передвижения
4) снабжены длинными щупальцами с присосками
5) дыхание легочное
6) пищеварительная система упрощена
Часть С
С1. Дайте общую характеристику типа Моллюски.
Тип Членистоногие
Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работе: брюшко, гемолимфа, головогрудь, зеленые железы, куколка, личинка, мальпигиевы сосуды, метаморфоз, неполное превращение, насекомые, паукообразные, полость тела, ракообразные, систематические признаки, хитиновый покров.
Общая характеристика типа. Наиболее высокоорганизованный тип беспозвоночных животных. Насчитывает более 1 млн видов. Представлен водными и сухопутными животными. Членистоногие распространены в разных климатических зонах.
Основные систематические признаки членистоногих. Тело, разделенное на отделы и покрытое хитиновым покровом. Растут членистоногие, только сбросив хитиновый покров во время линьки. Тело членистоногих либо разделено на голову, грудь и брюшко (у скорпионов – два брюшка), либо голова и грудь объединяются в головогрудь, как это происходит у представителей паукообразных и некоторых ракообразных.
Членистые конечности образуют многоколенный рычаг. Конечности, расположенные на разных отделах тела, выполняют разные функции – захват пищи, передвижение, дыхание и др.
Мускулатура поперечно-полосатая.
Полость тела смешанная, в ней располагаются внутренние органы.
Пищеварительная система имеет обычное строение; есть пищеварительные железы.
Кровеносная система незамкнута; появляется сердце. В кровеносной системе циркулирует гемолимфа , состав которой соответствует частично составу крови, а частично составу целомической жидкости.
Органы дыхания представлены жабрами, легкими и трахеями.
Нервная система по строению сходна с нервной системой кольчатых червей; происходит еще большее слияние узлов брюшной нервной цепочки.
Выделительная система представлена мальпигиевыми сосудами , представляющие собой либо одиночные, либо объединенные в пучки трубочки.
Размножаются только половым путем. Оплодотворение внутреннее. Обычно раздельнополы. Часто выражен половой диморфизм. Развитие как прямое, так и непрямое.
Наиболее важны классы: Ракообразные, Паукообразные и Насекомые.
Класс Ракообразные , представлен в основном водными животными. Некоторые, например, крабы и мокрицы могут жить на суше. Класс включает в себя около 20 отрядов. Речной рак относится к отряду десятиногих раков, дафнии, которыми питаются аквариумные рыбы – к отряду листногих.
Покровы и мускулатура. Покровы ракообразных образованы хитиновой кутикулой, выполняющей функции наружного скелета. Поперечно-полосатые мышцы образуют пучки, соединяющие соседние сегменты или членики конечностей.
Конечности головы рака разнообразны по строению и выполняют следующие функции:
– осязания и обоняния;
– передвижения;
– захвата, удержания и измельчения пищи;
Конечности груди и брюшка делятся на грудные и брюшные.
В основании 5 пар ходильных ног расположены жабры.
4-5 пар брюшных ножек выполняют дыхательную функцию, а у самцов первые две пары брюшных ножек видоизменены в совокупительный аппарат.
Пищеварительная система состоит из трех отделов: переднего – рта, желудка и среднего и заднего кишечника. Желудок разделен на жевательный и цедильный . В жевательном отделе пища перетирается. В цедильной части пища фильтруется. Есть пищеварительная железа, которая совмещает функции печени и поджелудочной железы. Задняя кишка заканчивается анальным отверстием. Питаются раки моллюсками, падалью, растениями.
Дыхательная система . Раки дышат жабрами, расположенными в головогруди, отростках ногочелюстей и ходильных ног.
Кровеносная система не замкнута. Она состоит из сердца, расположенного на спинной стороне тела и крупных сосудов. Гемолимфа из сердца поступает в сосуды, а из сосудов – в полость тела. Затем она направляется к жабрам. Там происходит насыщение гемолимфы кислородом, после чего она снова поступает в сердце.
Нервная система близка по строению к нервной системе кольчатых червей. Развитие идет в направлении сближения нервных узлов. Возникает достаточно сложно устроенный головной мозг.
Выделительная система представлена 2 парами выделительных или зеленых желез . Их протоки открываются у основания антенн (1-я пара) и у основания второй пары нижних челюстей (2-я пара). Извитые каналы желез впадают в мочевой пузырь .
Половая система . Раки раздельнополы. Оплодотворение внутреннее. Первая и вторая пара брюшных ножек превратились у речного рака в копулятивные органы. Сперматозоиды проникают в семяприемники и там хранятся до момента выхода яиц из женских половых отверстий. Тогда и наступает оплодотворение. Из яйца выходит маленький рачок. Развитие речного рака происходит без метафорфоза.
Класс Паукообразные. Насчитывает около 36 тыс., в основном наземных видов. Отряды : скорпионы, пауки, клещи.
Тело покрыто хитиновой кутикулой и разделено на головогрудь и брюшко. Кутикула предохраняет животное от иссушения. Ее присутствие обеспечило распространение паукообразных в самых засушливых регионах.
Шесть пар конечностей: две пары из которых превращены в хелицеры, захватывающие и измельчающие пищу. Остальные 4 пары – ходильные ноги. На брюшке находятся гомологи конечностей: паутинные бородавки, легочные мешки, трахеи, половые крышечки.
Пищеварительная система отличается наличием мускулистой сосательной глотки и слюнных желез, секреты которых расщепляют белки. Питаются пауки жидкой пищей. Пищеварение у них внекишечное. Сначала паук убивает жертву. Затем секретом слюнных желез пища разжижается, частично переваривается и уже потом засасывается глоткой. Большинство паукообразных хищники. Пауки ловят добычу в ловчую сеть – паутину, образованную клейким секретом паутинных желез и сплетенную ножками паука. Паутина служит не только ловчей четью, но и транспортным средством для животного, строительным материалом для кокона которым укрывается кладка яиц, укрытий.
Выделительная система представлена мальпигиевыми сосудами.
Кровеносная система не замкнута.
Дыхательная система представлена легочными мешками или трахеями, либо теми и другими одновременно. Газообмен происходит в складках легочных мешков, которые омываются гемолимфой. Трахеи начинаются отверстиями – дыхальцами, которые расположены на боковых поверхностях брюшных сегментов (по 1 паре на каждом сегменте).
Нервная система состоит из головного мозга и брюшной нервной цепочки.
Органы чувств – простые глаза и органы осязания, расположенные на спинной стороне груди.
Развитие прямое (за исключением клещей). Паукообразные – раздельнополые животные с внутренним оплодотворением. Откладывают яйца или живородящи.
Класс Насекомые. Этот класс насчитывает около 1 млн видов. Тело покрыто хитиновым покровом и разделено на голову, грудь и брюшко.
Основные систематические признаки. Тело разделено на три отдела: голову, грудь и брюшко. По бокам головы расположены два сложных глаза. На голове находится 1 пара усиков, выполняющих функции осязания и обоняния. На нижней стороне головы расположен ротовой аппарат. Ротовые аппараты насекомых различны по своему типу и строению. Различают грызущий (жуки, тараканы), грызуще-сосущий (пчелы,), колюще-сосущий (комары), сосущий (бабочки), лижущий (мухи) ротовые аппараты.
Грудь состоит из 3 сегментов, каждый из которых несет 1 пару конечностей. Всего у насекомых 3 пары конечностей.
На спине могут находиться 1-2 пары крыльев.
Брюшко состоит из 8 и более сегментов, что зависит от уровня развития насекомого. Чем оно примитивнее, тем больше сегментов.
Есть гомологи конечностей: яйцеклад, совокупительный орган, жало.
Дыхательная система образована трахеями, обеспечивающими газообмен в организме насекомого. Трахеи открываются наружу дыхальцами, расположенными на боковой поверхности брюшка.
Нервная система узлового типа. Надглоточный узел образует головной мозг, состоящий из трех отделов – переднего, среднего, заднего. Развитие нервной системы обусловило появление у насекомых сложных инстинктов, заботы о потомстве, разделения функций у общественных насекомых.
Пищеварительная система представлена дифференцированным пищеварительным трактом и слюнными железами. Передняя кишка делится на рот, глотку, пищевод, часто расширяющийся в зоб и желудок. Печени у насекомых нет. Есть слюнные железы, железистые клетки средней кишки и железы задней кишки, обеспечивающие всасывание воды. Средняя кишка образует складки и выросты, в которых происходит всасывание питательных веществ. Задняя кишка выводит продукты пищеварения и обмена веществ.
Выделительная система представлена пучком мальпигиевых сосудов и жировым телом , в котором накапливаются продукты обмена.
Сердечно-сосудистая система незамкнутая. Гемолимфа желтоватого цвета и не участвует в дыхании. Питательные вещества и газы доставляются к клеткам по трахеям.
Насекомые раздельнополы. Половые железы парные, оплодотворение внутреннее, развитие прямое или непрямое (с метаморофозом).
По наличию и характеру крыльев насекомые делятся на крылатых и бескрылых. У крылатых насекомых одна– две пары одинаковых или разных крыльев. У жесткокрылых или полужесткокрылых одна пара превращена в жесткие надкрылья. У бескрылых насекомых (муравьи, вши, клопы) крылья редуцированы или отсутствуют.
Роль насекомых в природе и жизни человека. Полезное влияние:
– опыление цветковых растений;
– участие в почво-образовательных процессах;
– осуществление санитарных функций;
– регуляция численности других насекомых;
– участники трофических цепей биоценозов;
– некоторые одомашнены человеком (пчелы, тутовый шелкопряд) используются для биологической борьбы;
– опыляют культурные растения.
Вредное влияние:
– вредят сельскохозяйственным культурам;
– переносят возбудителей заболеваний (вши – сыпной и возвратный тиф, блохи – чуму, комары – малярию).
ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ
Часть А
А1. Общим систематическим признаком типа Членистоногих служит
1) незамкнутая кровеносная система
2) развитие с метаморфозом
3) трахейное дыхание
4) наличие хитинового покрова
А2. Мускульный и железистый желудки есть у
2) речного рака
4) бабочки
А3. Для ракообразных характерно
1) внутреннее оплодотворение
2) гермафродитизм
3) наружное оплодотворение
4) бесполое размножение
А4. Систематическим признаком паукообразных считается
1) шесть пар ходильных ног
2) четыре пары ходильных ног
3) три пары ходильных ног
4) пять пар ходильных ног
А5. Внекишечное пищеварение характерно для
1) циклопа 3) паука-крестовика
А6. Легкими и трахеями дышат
1) скорпионы 3) раки
2) божьи коровки 4) тараканы
А7. Трахеями дышат
1) бабочки 3) речные раки
2) циклопы 4) скорпионы
А8. Систематическим признаком насекомых считается
1) тело, разделенное на два отдела
2) хитиновый покров
3) три пары конечностей
4) развитие с метаморфозом
А9. Ротовой аппарат грызущего типа есть у
1) жука-плавунца 3) тли
2) комара 4) бабочки
А10. Кислород и углекислый газ в организме насекомого доставляется к клеткам по
1) гемолимфе
2) тканевой жидкости
3) кровеносным сосудам
4) трахеям
А11. Развитие с метаморфозом характерно для некоторых представителей
1) ракообразных 3) насекомых
2) паукообразных 4) паукообразных и насекомых
Часть В
В1. Выберите признаки, характерные только для насекомых
1) тело разделено на голову, грудь и брюшко
2) дышат легкими и трахеями
3) есть три пары ног
4) есть ногочелюсти или хелицеры
5) кровеносная система незамкнутая
6) развиваются как с метаморфозом, так и прямым путем
В2. Соотнесите особенности строения животного с видом животного
ВЗ. Установите правильную последовательность развития майского жука
1) куколка 3) яйцо
2) взрослое насекомое 4) личинка
Часть С
С1. Дайте общую характеристику типа Членистоногие.
С2. Многие насекомые-вредители приспособились к действию тех химикатов, которыми их пытаются уничтожить. Предложите способы повышения эффективности борьбы с вредителями.
Аннелиды - двусторонне-симметричные трехслойные животные, имеющие вторичную полость. Обитают в морских и пресных водоемах, в почве, листовой подстилке.
В теле кольчатых червей различают головную лопасть, сегментированное туловище и анальную лопасть. С внешней сегментацией связана метамерия (повторяемость) внутренних органов. Сегменты некоторых аннелид (многощетинковые) несут парные первичные конечности - параподии.
Кольчатые черви имеют кожно-мускульный мешок, в состав которого входят кутикула, однослойный эпителий и два слоя мышц (кольцевые, под ними - продольные). Продольные мышцы изнутри подстилаются целомическим эпителием.
Вторичная полость тела (целом) заполнена целомической жидкостью, которая играет роль внутренней среды организма. У большинства видов целом - метамерный, с перегородками.
Кровеносная система - замкнутого типа.
Пищеварительная система подразделяется на три функционально различных отдела: эктодермальный передний, энтодермальный средний и эктодермальный задний. В переднем и среднем отделах кишечника имеются дифференцированные участки (зоб, желудок).
Газообмен осуществляется или через покровы тела (малощетинковые черви и пиявки), или в жабрах (многощетинковые черви).
Органы выделения большинства видов - метанефридии, расположенные попарно в каждом сегменте, у части видов - протонефридии.
Нервная система включает в себя парные надглоточные, подглоточные ганглии и отходящую от последних двойную брюшную нервную цепочку. Надглоточные и подглоточные ганглии «связаны» комиссурами в окологлоточное кольцо. Брюшная нервная цепочка состоит из метамерно повторяющихся в каждом сегменте ганглиев.
Кольчатые черви могут быть как раздельнополыми, так и обоеполыми. Развитие многих видов протекает с метаморфозом. Личинка морских аннелид называется трохофорой. Некоторые виды могут размножаться бесполым способом.
Тип Кольчатые черви подразделяется на классы: Многощетинковые (Polychaeta) , Малощетинковые (Oligochaeta) , Пиявки (Hirudinea) , Эхиуриды (Echiurida) .
Раздел Двусторонне-симметричные (Bilateria) подцарства Многоклеточные включает также.
Рассмотрим ряд животных, которых изучает биология, - тип Кольчатые черви. Узнаем об их видах, образе жизни и среде обитания, внутреннем и внешнем строении.
Общая характеристика
Кольчатые черви (также их называют просто кольчецы, или аннелиды) - это одна их обширных которая включает, по разным данным, около 18 тысяч видов. Они представляют собой бесскелетных позвоночных, которые не только участвуют в деструкции органических веществ, но и являются важной составляющей питания других животных.
Где можно встретить этих животных? Среда обитания кольчатых червей весьма обширна - это и моря, и суша, и пресные водоемы. Весьма многообразны аннелиды, обитающие в соленых водах океана. Кольчецов можно встретить во всех широтах и глубинах Мирового океана, даже на дне Марианской впадины. Их плотность высока - до 100 000 экземпляров на квадратный метр поверхности дна. Морские аннелиды являются излюбленной пищей рыб и играют важную роль в морской экосистеме.
Водные виды не только ползают по дну или зарываются в ил, некоторые из них могут построить защитную трубочку и жить, не покидая её.
Наиболее известны аннелиды, обитающие в почве, их называют дождевыми червями. Плотность этих животных в луговых и лесных почвах может достигать до 600 экземпляров на квадратный метр. Эти черви активно участвуют в почвообразовании.
Классы кольчатых червей
Органы дыхания и кровеносная система кольчатого червя
Малощетинковые черви дышат всей поверхностью своего тела. А вот у многощетинковых присутствуют органы дыхания - жабры. Они представляют собой кустистые, листовидные или перистые выросты параподии, пронизанные большим количеством кровеносных сосудов.
Кровеносная система кольчатого червя замкнутая. Она состоит из двух крупных сосудов - брюшного и спинного, которые соединяются кольцевыми сосудами в каждом сегменте. Движение крови осуществляется благодаря сокращениям определенных участков спинного или кольцевых сосудов.
Кровеносная система кольчатого червя наполнена такой же как у человека, красной кровью. Это означает, что в ней присутствует железо. Однако элемент входит в состав не гемоглобина, а другого пигмента - гемэритрина, который захватывает в 5 раз больше кислорода. Эта особенность позволяет червям жить в условиях дефицита кислорода.
Пищеварительная и выделительная системы
Пищеварительную систему аннелид можно разделить на три отдела. Передняя кишка (стомодеум) включает в себя ротовое отверстие и ротовую полость, острые челюсти, глотку, слюнные железы и узкий пищевод.
Ротовая полость, которую ещё называют буккальным отделом, способна выворачиваться наизнанку. За этим отделом расположены челюсти, которые загнуты внутрь. Этот аппарат используется для захвата добычи.
Затем следует мезодеум, средняя кишка. Строение этого отдела однородно по всей длине туловища. Средняя кишка сужается и расширяется, именно в ней происходит переваривание пищи. Задняя кишка короткая, заканчивается анальным отверстием.
Выделительная система представлена метанефридиями, попарно расположенными в каждом сегменте. Они выводят продукты жизнедеятельности из полостной жидкости.
Нервная система и органы чувств
Все классы кольчатых червей имеют нервную систему ганглионарного типа. Она состоит из окологлоточного нервного кольца, которое образовано соединенными надглоточным и подглоточным ганглиями, и из пар цепи брюшных ганглиев, расположенных в каждом сегменте.
Органы чувств у кольчецов развиты хорошо. Черви обладают острым зрением, слухом, обонянием, осязанием. Некоторые аннелиды не только улавливают свет, но и сами могут излучать его.
Размножение
Характеристика кольчатого червя говорит о том, что представители этого типа животных могут размножаться как половым, так и может производиться с помощью деления тела на части. Червь распадается на половины, каждая из них становится полноценной особью.
При этом хвост животного является самостоятельной единицей и может отрастить себе новую голову. В некоторых случаях вторая голова начинает формироваться в центре тела червя до разделения.
Почкование встречается реже. Особый интерес представляют виды, у которых процесс почкования может охватить все тело, когда от каждого сегмента отпочковываются задние концы. В процессе размножения могут образовываться и дополнительные ротовые отверстия, которые позже отделятся в самостоятельных особей.
Черви могут быть раздельнополыми, но у некоторых видов (преимущественно пиявок и дождевых червей) развился гермафродитизм, когда обе особи выполняют одновременно роль и самки, и самца. Оплодотворение может происходить как в организме, так и во внешней среде.
Например, у размножающихся половым путем, оплодотворение наружное. Разнополые животные выбрасывают свои половые клетки в воду, где происходит слияние яиц и сперматозоидов. Из оплодотворенных яиц появляются личинки, не похожие на взрослых особей. Пресноводные и наземные аннелиды не имеют стадии личинки, они сразу рождаются похожими по строению на взрослых особей.
Класс Многощетинковые
Морские аннелиды, относящиеся к этому классу, весьма разнообразны по форме и поведению. Многощетинковые отличаются хорошо выделенным головным отделом и наличием параподий, своеобразных конечностей. Они преимущественно разнополые, развитие червя происходит с метаморфозом.
Нереиды активно плавают, могут зарываться в ил. Они имеют змеевидное тело и множество параподий, животные прокладывают ходы с помощью выдвигающейся глотки. Пескожилы по внешнему виду напоминают дождевых червей и глубоко зарываются в песок. Интересна характеристика кольчатого червя-пескожила тем, что он движется в песке гидравлическим способом, проталкивая полостную жидкость из одного сегмента в другой.
Любопытны и сидячие черви, серпулиды, которые живут в спиральных или витых известковых трубках. Серпулиды высовывают из своего жилища только голову с крупными веерообразными жабрами.
Класс Малощетинковые
Малощетинковые черви преимущественно обитают в почве и пресных водах, в морях встречаются единично. Строение кольчатого червя данного класса отличается отсутствием параподий, гомономной сегментацией тела, наличием железистого пояска у половозрелых особей.
Головной отдел не выражен, может быть лишен глаз и придатков. На теле расположены щетинки, рудименты параподий. Такое строение тела связано с тем, что животное ведет роющий образ жизни.
Весьма распространенными и знакомыми всем малощетинковыми являются дождевые черви, обитающие в почве. Тело червя может быть от нескольких сантиметров до трех метров (такие гиганты обитают в Австралии). Также в почве часто встречаются небольшие, размером около сантиметра, беловатые черви энхитреиды.
В пресных водоемах можно встретить живущих в целых колониях вертикальных трубок червей. Они являются фильтраторами, питающимися взвешенными органическими остатками.
Класс Пиявки
Все пиявки являются хищниками, большей частью питающимися кровью теплокровных животных, червей, моллюсков, рыб. Среда обитания кольчатых червей класса пиявок весьма разнообразна. Чаще всего пиявки встречаются в пресных водоемах, влажной траве. Но есть и морские формы, а на Цейлоне обитают даже наземные пиявки.
Интерес представляют органы пищеварения пиявок. Их рот снабжен тремя хитиновыми пластинами, которые прорезают кожу, или хоботком. В полости рта находятся многочисленные слюнные железы, которые могут выделять ядовитый секрет, а глотка выполняет роль насоса при сосании.
Класс Эхиуриды
Один из редких видов животных, которых изучает биология - кольчатые черви эхиуриды. Класс эхиурид невелик, он насчитывает всего около 150 видов. Это мягкие, похожие на сосиску морские черви с хоботком. Рот расположен у основания невтяжного хоботка, который животное может отбрасывать и выращивать снова.
Среда обитания кольчатых червей класса эхиурид - большие глубины моря, песчаные норы или расселины скал, пустые раковины и другие убежища. Черви относятся к фильтраторам.
Кольчатые черви – билатерально-симметричные сегментированные животные.
Систематика. К типу относится 5 классов, из которых наиболее известны классы Многощетинковые (Polychaeta) – 13000 видов, Малощетинковые (Olygochaeta) – 3500 видов и Пиявки (Hirudinea) – около 400 видов.
Форма и размеры тела. Тело кольчецов в подавляющем большинстве червеобразное, в поперечном сечении круглое или овальное. Туловище имеет выраженную как внешнюю, так и внутреннюю сегментацию. В этом случае говорят об истинной метамерии. При этом метамерия распространяется и на внутреннее строение червей. У пиявок наружная сегментация не соответствует внутренней.
Размеры кольчатых червей составляют от нескольких миллиметров до 2 м (наземные формы) и даже до 3 м (морские виды).
Внешнее строение тела. У многощетинковых хорошо выражен головной отдел, несущий органы разнообразного назначения: щупальца, глазки, пальпы. У некоторых видов пальпы разрастаются в сложный ловчий аппарат. На последнем сегменте расположены одна или несколько пар чувствительных усиков. Каждый туловищный сегмент по бокам несет параподии – сложные выросты тела. Основная функция этих выростов – передвижение червя. Каждая параподия состоит из двух лопастей, внутри которых находятся многочисленные щетинки. Из них несколько более крупных, их называют ацикулы. К лопастям прикреплена пара чувствительных усиков. В состав параподии часто входит и жаберный аппарат. Параподии имеют довольно разнообразное строение.
У малощетинковых червей головной отдел выражен слабо, боковые выросты (параподии) отсутствуют. Имеются лишь сравнительно немногочисленные щетинки. На теле хорошо заметен «поясок», состоящий из утолщенных сегментов.
У пиявок на переднем и заднем конце тела расположены мощные присоски. У немногих видов по бокам имеются жаберные выросты.
Кожно-мускульный мешок. Снаружи тело кольчатых червей покрыто тонкой кутикулой, под которой лежат клетки кожного эпителия. Кожа червей богата железистыми клетками. Секрет этих клеток имеет защитное значение. У ряда видов кожные выделения идут на постройку своеобразных домиков. Щетинки червей являются производными эпителия. Под кожей залегает слой кольцевой мускулатуры, позволяющей животному изменять поперечный размер тела. Ниже располагаются продольные мышцы, служащие для изменения длины тела. У пиявок между слоями кольцевых и продольных мышц располагается слой диагональной мускулатуры. У кольчецов имеются специальные мышцы, приводящие в движение параподии, пальпы, присоски и др.
Полость тела. Пространство между стенкой тела и внутренними органами у кольчецов представляет целом – вторичную полость тела. От первичной она отличается наличием собственных эпителиальных стенок, носящих название целомического эпителия (целотелия). Целотелий покрывает продольную мускулатуру стенки тела, кишечник, мышечные тяжи и другие внутренние органы. На стенках кишки целотелий превращен в хлорагогенные клетки, выполняющие выделительную функцию. При этом целомический мешок каждого сегмента тела такой изолирован от соседних перегородками - дессепиментами. Внутри целомический мешок заполнен жидкостью, содержащей различные клеточные элементы. Целом выполняет разные функции – опорную, трофическую, выделительную, защитную и другие. У пиявок целом подвергся сильной редукции и пространство между стенкой тела и внутренними органами заполнено особой тканью - мезенхимой, в которой целом сохраняется лишь в виде узких каналов.
Средняя кишка имеет форму простой трубки, которая может усложняться. Так, у пиявок и некоторых многощетинковых кишечник имеет боковые выросты. У малощетинковых на спинной стороне кишки имеется продольная складка, которая глубоко вдается в полость кишки – тифлозоль. Эти приспособления значительно увеличивает внутреннюю поверхность средней кишки, что позволяет наиболее полно усвоить переваренные вещества. Средняя кишка имеет энтодермическое происхождение. У малощетинковых червей на границе передней и средней кишки имеется расширение – желудок. Он может быть как эктодермальным, так и энтодермальным.
Задняя кишка, которая является производным эктодермы, обычно короткая и открывается анальным отверстием.
Кровеносная система кольчатых червей замкнутая, то есть кровь везде движется по сосудам. Основные сосуды – продольные - спинной и брюшной, соединенные кольцевыми. Спинной сосуд обладает способностью к пульсации и выполняет функцию сердца. У олигохет эту функцию выполняют и кольцевые сосуды передней части тела. По спинному сосуду кровь движется сзади наперед. По кольцевым сосудам, расположенным в каждом сегменте, кровь переходит в брюшной сосуд и движется в нем спереди назад. От главных сосудов отходят более мелкие, а те в свою очередь ветвятся на мельчайшие капилляры, несущие кровь все ткани червей. У пиявок система кровеносных сосудов значительно редуцирована. Кровь движется по системе синусов – остатков целома.
Кровь большинства кольчатых червей содержит гемоглобин. Это позволяет им существовать в условиях с небольшим содержанием кислорода.
Специальных органов дыхания обычно нет, так что газообмен происходит через кожу путем диффузии. У многощетинковых червей и у некоторых пиявок имеются хорошо развитые жабры.
Выделительная система чаще всего представлена метанефридиями, которые расположены метамерно, то есть попарно в каждом сегменте. Типичный метанефридий представлен длинной извитой трубкой. Трубка эта начинается воронкой, которая открывается в целом (вторичную полость тела) сегмента, далее она пронизывает перегородку между сегментами (диссепимент) и входит в железистое метанефридиальное тело, расположенное в следующем сегменте. В этой железе трубка сильно извивается и далее открывается выделительной порой на боковой поверхности тела. Воронка и трубка покрыта ресничками, с помощью которых полостная жидкость загоняется в метанефридий. При продвижении по трубке через железу из жидкости происходит всасывание воды и различных солей, а в полости трубки остается только продукты, подлежащие удалению из организма (моча). Эти продукты и выводятся через выделительную пору. У многих видов в заднем отделе метанефридиальной трубки имеется расширение – мочевой пузырь, в котором временно скапливается моча.
У примитивных кольчатых червей органы выделения, подобно плоским червям, устроены по типу протонефридиев.
Нервная система состоит из окологлоточного кольца и брюшной нервной цепочки. Над глоткой лежит мощно развитый парный комплекс ганглиев, представляющий своеобразный головной мозг. Пара ганглиев лежит также и под глоткой. Головной мозг соединяется с подглоточными ганглиями нервными тяжами, охватывающими глотку с боков. Все это образование и называется окологлоточным кольцом. Далее, в каждом сегменте под кишечником имеется пара нервных ганглиев, которые соединены как между собой, так и с ганглиями соседних сегментов. Такая система называется брюшная нервная цепочка. От всех ганглиев отходят нервы к различным органам.
Органы чувств. На головном отделе многощетинковых червей имеются хорошо развитые органы чувств: усики и пальпы (органы осязания), глаза (иногда довольно сложные), обонятельные ямки. У некоторых форм развиты органы равновесия – статоцисты. На боковых выростах тела (параподиях) имеются усики, которые выполняют осязательную функцию.
У малощетинковых червей органы чувств развиты намного слабее, чем у многощетинковых. Имеются органы химического чувства, иногда – щупальца, статоцисты, слабо развитые глаза. В коже разбросано большое количество светочувствительных и осязательных клеток. Некоторые осязательные клетки имеют штифтик.
У пиявок в коже рассеяно множество чувствительных клеток, всегда имеются также глаза и органы химического чувства (вкусовые почки).
Половая система . Среди кольчатых червей имеются как гермафродитные, так и раздельнополые формы.
Многощетинковые черви в большинстве раздельнополы. Иногда имеет место половой диморфизм. Половые железы (гонады) образуются в целомическом эпителии. Этот процесс происходит обычно в задних сегментах червя.
У малощетинковых червей чаще встречается гермафродитизм. Половые железы расположены обычно в определенных сегментах передней части червя. Сравнительно небольшие мужские половые железы (семенники) имеют выводные протоки, которыми служат либо видоизмененные метанефридии, либо обособленные от них каналы. Более крупные женские половые железы (яичники) имеют протоки, представляющие собой измененные метанефридии. Например, при расположении яичника в 13-ом сегменте, женские половые отверстия открываются на 14-ом. Имеются также семяприемники, которые наполняются во время спаривания сперматозоидами другого червя. Пиявки в основном гермафродиты. Семенники расположены метамерно, яичников одна пара. Оплодотворение у пиявок происходит путем обмена между партнерами сперматофоров.
Размножение . Кольчатым червям присуще большое разнообразие форм размножения.
Бесполое размножение характерно для некоторых многощетинковых и малощетинковых червей. При этом происходит либо стробиляция, либо боковое почкование. Это редкий пример бесполого размножения среди высокоорганизованных животных вообще.
При половом размножении многощетинковых особи, содержащие зрелые гонады (эпитокные) переходят от ползающего или сидячего образа жизни к плавающему. А у некоторых видов половые сегменты при созревании гамет могут даже отрываться от тела червя и вести самостоятельный плавающий образ жизни. Гаметы попадают в воду через разрывы стенки тела. Оплодотворение происходит либо в воде, либо в эпитокных сегментах самки.
Размножение малощетинковых начинается с перекрестного оплодотворения. В это время два партнера прикладываются друг к другу брюшными сторонами и обмениваются спермой, которая попадает в семяприемники. После чего партнеры расходятся.
В дальнейшем на пояске выделяется обильная слизь, образующая вокруг пояска муфту. В эту муфту червь откладывает яйца. При сдвигании муфты вперед она проходит мимо отверстий семяприемников; в этот момент и происходит оплодотворение яиц. Когда муфта с оплодотворенными яйцами соскальзывает с головного конца червя, края ее смыкаются, и получается кокон, в котором происходит дальнейшее развитие. Кокон дождевых червей содержит обычно 1-3 яйца.
У пиявок размножение происходит примерно также, как и у малощетинковых червей. Коконы пиявок крупные, достигающие у некоторых видов 2 см в длину. В коконе находится у разных видов от 1 до 200 яиц.
Развитие. Зигота кольчатых червей претерпевает полное, обычно неравномерное дробление. Гаструляция происходит путем инвагинации или эпиболии.
У многощетинковых червей в дальнейшем из зародыша формируется личинка, называемая трохофорой. Она имеет реснички и довольно подвижна. Их этой личинки в последствие и развивается взрослый червь. Таким образом, у большинства многощетинковых червей развитие идет с метаморфозом. Известны виды и с прямым развитием.
Малощетинковые черви имеют прямое развитие без фазы личинки. Из яиц выходят вполне сформированные молодые черви.
У пиявок из яиц в коконе формируются своеобразные личинки, которые плавают в жидкости кокона с помощью ресничного аппарата. Таким образом, взрослая пиявка образуется путем метаморфоза.
Регенерация. Для многих кольчатых червей характерна развитая способность регенерировать утраченные части тела. У некоторых видов целый организм может восстановиться всего из нескольких сегментов. Однако у пиявок регенерация выражена очень слабо.
Питание. Среди многощетинковых червей встречаются как хищники, так и растительноядные виды. Известны также факты каннибализма. Часть видов питаются органическими остатками (детритофаги). Малощетинковые черви являются в основном детритофагами, но встречаются также и хищники.
Малощетинковые черви большей частью являются почвенными обитателями. В богатых перегноем почвах численность, например червей энхитреид достигает 100-200 тысяч на квадратный метр. Обитают малощетинковые они так же в пресных, солоноватых и соленых водоемах. Водные жители населяют в основном поверхностные слои грунта и растительность. Часть видов – космополиты, есть и эндемики.
Пиявки населяют пресные водоемы. Немногие виды обитают в морях. Некоторые перешли к наземному образу жизни. Эти черви ведут либо засадный образ жизни, либо активно разыскивают своих хозяев. Однократное кровососание обеспечивает пиявок пищей на многие месяцы. Среди пиявок нет космополитов; они приурочены к определенным географическим зонам.
Палеонтологические находки кольчатых червей очень немногочисленны. Большее разнообразие в этом отношении представляют многощетинковые. От них сохранились не только отпечатки, но и во многих случаях остатки трубок. На этом основании предполагается, что все основные группы этого класса были представлены уже в палеозое. Достоверных остатков малощетинковых червей и пиявок к настоящему времени не обнаружено.
Происхождение. В настоящее время наиболее правдоподобна гипотеза происхождения кольчатых червей от паренхиматозных предков (ресничных червей). Наиболее примитивной группой принято считать многощетинковых. Именно от этой группы вероятнее всего ведут свое происхождение малощетинковые, а от последних выделилась группа пиявок.
Значение. В природе кольчатые черви имеют огромное значение. Населяя различные биотопы, эти черви включаются в многочисленные пищевые цепочки, служа пищей огромному количеству животных. Наземные черви играют ведущую роль в почвообразовании. Перерабатывая растительные остатки, они обогащают почву минеральными и органическими веществами. Их ходы способствуют улучшению газообмена почвы и ее дренажу.
В практическом плане ряд видов дождевых червей используется в качестве производителей биогумуса. Червь – энхитрей используется в качестве корма для аквариумных рыбок. Энхитреев размножают в огромных количествах. В тех же целях добывают в природе червя трубочника. Медицинских пиявок в настоящее время используют для терапии некоторых заболеваний. В некоторых тропических странах в пищу употребляют палоло – половые (эпитокные) сегменты червей, отделившихся от передней части животных и всплывших к поверхности воды.
Общая характеристика типа Членистоногие .
Членистоногие – двусторонне-симметричные сегментированные животные с метамерно расположенными членистыми конечностями. Это самая богатая видами и разнообразная группа животных.
Систематика. Тип членистоногие разделяют на несколько подтипов.
Подтип Жабернодышащие (класс Ракообразные)
Подтип Трилобиты (вымершая группа)
Подтип Хелицеровые (класс Меростомовые, класс Паукообразные)
Подтип Первичнотрахейные
Подтип Трахейнодышащие (класс Многоножки, класс Насекомые).
К классу Меростомовые относятся современные мечехвосты и вымершие ракоскорпионы . К подтипу Первичнотрахейные относятся мелкие (до 8 см) тропические животные, которые по строению занимают промежуточное положение между кольчатыми червями и членистоногими. Эти группы животных здесь рассматриваться не будут.
Размеры тела. Длина тела членистоногих колеблется от 0,1 мм (некоторые клещи) до 90 см (мечехвосты). Наземные членистоногие достигают 15-30 см. Размах крыльев некоторых бабочек превышает 25 см. Вымершие ракоскорпионы достигали 1,5 м длины, а размах крыльев ископаемых стрекоз доходил до 90 см.
Внешнее строение . Тело большинства членистоногих состоит из головы, груди и брюшка. В состав перечисленных отделов входит разное число сегментов.
Голова , сегменты которой соединены неподвижно, несет на себе ротовые органы и органы чувств. Голова подвижно ил неподвижно соединена со следующим отделом – грудью.
Грудной отдел несет на себе ходильные конечности. В зависимости от числа грудных сегментов конечностей может быть разное количество. У насекомых к груди крепятся также и крылья. Сегменты груди соединяются между собой подвижно или неподвижно.
Брюшко вмещает в себя большую часть внутренних органов и состоит чаще всего их нескольких сегментов, подвижно соединенных между собой. На брюшке могут располагаться конечности, и другие придатки.
Ротовой аппарат у членистоногих очень сложно устроен. В зависимости от способа питания он может иметь самое разнообразное строение. Части ротового аппарата по большей части представляют собой сильно видоизмененные конечности, приспособленные для употребления практически любой пищи. В состав аппарата могут входить 3-6 пар конечностей.
Покровы. Кутикула, состоящая из хитина, является производным погруженного эпителия – гиподермы. Хитин выполняет опорную и защитную функцию. Кутикула может пропитываться карбонатом кальция, становясь при этом очень прочным панцирем, как это происходит, например, у ракообразных. Таким образом, у членистоногих покровы тела представляют собой наружный скелет. Подвижное соединение твердых участков кутикулы обеспечивается наличием перепончатых участков. Кутикула членистоногих не эластична и не может растягиваться в процессе роста животных, поэтому они периодически сбрасывают старую кутикулу (линяют) и, пока новая кутикула не затвердела, увеличиваются в размерах.
Полость тела. В процессе эмбрионального развития у членистоногих закладываются целомические мешки, но в дальнейшем они разрываются и полость их сливаются с первичной полостью тела. Так образуется смешанная полость тела – миксоцель.
Мускулатура представлена отдельными мышечными пучками, которые не образуют сплошного мышечного мешка. Мышцы крепятся как непосредственно к внутренней стенке сегментов тела, так и к внутренним их отросткам, составляющим внутренний скелет. Мускулатура у членистоногих поперечнополосатая .
Пищеварительная система у членистоногих в общем случае состоит из переднего, среднего и заднего отдела кишечника. Передний и задний отдел выстлан изнутри тонкой хитиновой кутикулой. В зависимости от типа питания строение кишечника крайне разнообразно. В ротовую полость открываются слюнные железы, которые очень часто вырабатывают ряд ферментов, в том числе и пищеварительных. Анальное отверстие открывается, как правило, на заднем конце тела.
Выделительная система у первичноводных членистоногих (ракообразных) представлена специальными железами, расположенными в головной части тела. Протоки этих желез открываются у основания антенн (усиков). У наземных членистоногих выделительная система представлена так называемыми мальпигиевыми сосудами – трубками, которые с одного конца слепо замкнуты, а другим концом открываются в кишечник на границе среднего и заднего отделов. Эти трубочки, размещаются в полости тела, и, омываясь гемолимфой, всасывают из нее продукты распада и выводят их в кишку.
Дыхательная система устроена достаточно разнообразно. У ракообразных имеются настоящие жабры . Они представляют собой ветвистые выросты на конечностях, покрытые тонкой хитиновой кутикулой, через которые и происходит газообмен. Некоторые ракообразные приспособились жить на суше (например, мокрицы).
У пауков и скорпионов органы дыхания представлены листовидными легкими , которые открываются наружу отверстиями (стигмами). Внутри легочный мешок имеет многочисленные складки. Кроме легочного мешка у некоторых пауков имеется система трахейных трубок, которые практически не ветвятся.
У клещей, многоножек и насекомых дыхательная система представлена трахеями , которые открываются наружу отверстиями (дыхальца, стигмы). Трахеи сильно ветвятся и проникают во все органы и ткани. Трахея имеет тонкую хитиновую выстилку и укреплена изнутри хитиновой спиралью, которая не позволяет трубочке спадаться. Кроме того, у летающих насекомых имеются расширения – воздушные мешки, наполняющиеся воздухом и уменьшающие удельный вес животного. Вентиляция в трахейной системе идет как пассивно (диффузия), так и активно (изменение объема брюшка).
У некоторых личинок насекомых имеются особые органы дыхания – трахеальные жабры . Газообмен у таких членистоногих идет путем диффузии.
У некоторых клещей дыхательная система отсутствует, и газообмен идет через всю поверхность тела.
Кровеносная система у всех членистоногих незамкнута я, то есть не везде кровь течет по сосудам. Под хитиновым покровом спины имеется сердце, от которого отходят кровеносные сосуды. Однако на некотором расстоянии от сердца стенки сосудов исчезают, и дальнейший свой путь кровь совершает по щелям между внутренними органами. Затем она попадает в сердце через отверстия, которые называются остии. У ракообразных и клещей сердце мешковидное, а у скорпионов, пауков и насекомых оно многокамерное. У некоторых клещей кровеносная система может отсутствовать.
Кровь у подавляющего большинства членистоногих бесцветна и обычно называется гемолимфой. Это достаточно сложная жидкость: она состоит как из собственно крови, так и полостной жидкости. В связи с отсутствием специальных пигментов, гемолимфа практически не может активно участвовать в процессе газообмена. Гемолимфа некоторых насекомых (листоедов, божьих коровок) содержит довольно токсичные вещества, и может играть защитную роль.
Жировое тело. У наземных членистоногих имеется запасающий орган – жировое тело, расположенное между внутренностями. Жировое тело принимает участие в регуляции водного обмена.
Нервная система. В общем случае у членистоногих нервная система построена по типу кольчатых червей. В ее состав входят парный надглоточный ганглий, окологлоточное нервное кольцо и брюшная нервная цепочка. От ганглиев цепочки отходят периферические нервы. Особого развития достигает надглоточный ганглий у насекомых, у которых обычно говорится о наличии головного мозга. Часто наблюдается концентрация ганглиев брюшной нервной цепочки и образование за счет их слияния крупных нервных узлов. Такая концентрация часто связана с уменьшением числа сегментов (слиянием их между собой). Например, у клещей, утративших сегментацию, брюшная цепочка превращается в общую нервную массу. А у многоножек, тело которых состоит из множества одинаковых сегментов, нервная цепочка очень типична.
Органы чувств у большинства членистоногих достигают высокого развития.
Органы зрения расположены на голове и часто представлены сложными (фасеточными глазами), которые занимают у некоторых насекомых большую часть поверхности головы. У многих ракообразных фасеточные глаза сидят на стебельках. Кроме того, у насекомых и паукообразных имеются простые глазки. Непарный лобный глазок характерен для некоторых ракообразных.
Органы осязания представлены различными щетинками и волосками, расположенных на теле и конечностях.
Органы обоняния и вкуса. Большая часть обонятельных окончаний расположено на усиках и челюстных щупиках насекомых, а так же на антеннуллах ракообразных. Обоняние у насекомых развито очень хорошо: достаточно 100 молекул феромона на 1 см 2 воздуха, выделенного самкой шелкопряда, чтобы самец начал поиск партнерши. Органы вкуса у насекомых располагаются как на ротовых конечностях, так и на концевых члениках ног.
Органы равновесия . У ракообразных в основном членике антеннул расположен статоцист – впячивание кутикулы, усаженное изнутри чувствительными волосками. В этой полости обычно находятся мелкие песчинки, играющие роль статолитов.
Органы слуха. У некоторых насекомых хорошо развиты так называемые тимпанальные органы, воспринимающие звуки. Например, у кузнечиков они располагаются на основаниях голеней передних ног. Как правило, те насекомые, которые способны воспринимать звуки, способны также их издавать. К таким относятся многие прямокрылые, некоторые жуки, бабочки и др. Для этого у насекомых есть специальные приспособления, расположенные на теле, крыльях и конечностях.
Прядильные железы. Для некоторых членистоногих характерно наличие прядильных желез. У пауков они располагаются в брюшке и открываются паутинными бородавками на кончике брюшка. Пауки используют свою паутину чаще всего для охоты и постройки убежищ. Эта нить - одна из самых прочных в природе.
У личинок ряда насекомых прядильные железы находятся в переднем отделе тела и открываются около ротового отверстия. Их паутинка идет большей частью на постройку убежища или кокона.
Половая система. Членистоногие являются раздельнополыми животными, которым очень часто присущ половой диморфизм. Самцы отличаются от самок более яркой окраской и зачастую меньшей величиной. У самцов насекомых усики намного сильнее развиты.
Половая система самок состоит из желез – яичников, яйцеводов и влагалища. Сюда же относятся придаточные железы и семяприемники. Из наружных органов может присутствовать яйцеклад различного строения.
У самцов органы размножения представлены семенниками, выносящими протоками и придаточными железами. У ряда форм имеются различно устроенные копулятивные органы.
Полиморфизм. В колониях общественных насекомых имеются особи, отличающиеся друг от друга по строению, по физиологии и поведению. В гнездах пчел, муравьев и термитов присутствует, как правило, только одна самка, способная откладывать яйца (матка или царица). Самцы в колонии присутствуют либо постоянно, либо появляются по мере истощения у матки запаса сперматозоидов от предыдущего спаривания. Все остальные особи называются рабочими, которые являются самками с угнетенной половой функцией. У термитов и муравьев рабочие особи разделены на касты, каждая из которых выполняет определенную функцию (сбор пищи, защита гнезда и т.д.). Появление в гнезде самцов и полноценных самок происходит только в определенное время.
Биология размножения. Как уже говорилось, членистоногие являются раздельнополыми животными. Однако среди них нередки случаи партеногенеза (тли, дафнии). Иногда спариванию предшествует ритуал ухаживания, и даже драки самцов за самку (у жуков-оленей). После спаривания самка иногда съедает самца (богомолы, некоторые пауки).
Чаще всего происходит откладка яиц группами или по одному. У некоторых членистоногих развитие яиц и личинок происходит в организме самки. В этих случаях имеет место живорождение (скорпионы, некоторые мухи). В жизни многих видов членистоногих имеет место забота о потомстве.
Плодовитость членистоногих колеблется в очень широких пределах и зависит очень часто от экологических условий. У некоторых тлей, например, самки откладывают только одно зимующее яйцо. Матка медоносной пчелы способна отложить до 3000 яиц в день, а матка термитов до 30000 в день. За свою жизнь эти насекомые откладывают миллионы яиц. В среднем же плодовитость составляет несколько десятков или сотен яиц.
Развитие . У большинства членистоногих развитие происходит с метаморфозом, то есть с превращением. Из яйца выходит личинка, которая после нескольких линек личинка превращается во взрослое животное (имаго). Часто личинка сильно отличается от имаго как по строению, так и по образу жизни.
В цикле развития ряда насекомых присутствует фаза куколки (бабочки, жуки, мухи). В этом случае говорят о полном метаморфозе . У других (тли, стрекозы, клопы) такой фаза нет, и метаморфоз этих насекомых называется неполным .
У некоторых членистоногих (пауков, скорпионов) развитие прямое. В этом случае из яиц выходят вполне сформированные молодые животные.
Продолжительность жизни членистоногих исчисляется обычно несколькими неделями или месяцами. В ряде случаев развитие затягивается на годы. Например, личинки майских жуков развиваются около 3 лет, жуков оленей – до 6 лет. У цикад личинки живут в почве до 16 лет и только после этого превращаются во взрослых цикад. Личинки поденок живут в водоемах 1-3 года, а взрослое насекомое живет всего несколько часов, за которые успевает спариться и отложить яйца.
Распространение и экология . Представители типа членистоногие встречаются практически в любом биотопе. Они встречаются на суше, в пресных и соленых водоемах, а так же в воздухе. Среди членистоногих есть как широко распространенные виды, так и эндемики. К первым можно отнести бабочку капустную белянку, рачков – дафний, почвенных клещей. К эндемичным видам относятся, например, крупная и очень красивая бабочка брамея , которая встречается только в Колхидской низменности.
Распространение отдельных видов ограничивают различные экологические факторы.
Из абиотических факторов самыми важными являются температура и влажность. Температурные пределы активного существования членистоногих лежат в пределах от 6 до 42°С. При понижении или повышении температуры животные впадают в состояние оцепенения. Разные фазы развития членистоногих по-разному переносят температурные колебания.
Влажность среды так же во многом определяет возможность существования членистоногих. Чрезмерно низкая влажность среды, как и высокая, может привести к гибели. Для водных членистоногих наличие жидкой влаги является необходимым условием для активного существования.
На распространение членистоногих большое влияние оказывает и человеческая деятельность (антропогенное влияние ). Изменение экологических условий ведет к смене видового состава. В результате промышленной и сельскохозяйственной деятельности человека одни виды исчезают, а другие виды чрезвычайно бурно размножаются, становясь при этом вредителями.
Происхождение. Большинство исследователей сходятся в том, что членистоногие произошли от предков, близких к кольчатым червям. Предполагается, что ракообразные, хелицеровые и вымершие трилобиты произошли от кольчецов одним общим корнем, а многоножки и насекомые - другим.
Палеонтологический материал по членистоногим очень обширен. Благодаря хитиновой кутикуле остатки их достаточно хорошо сохраняются в окаменевшем виде. Исключительно хорошо сохранились наземные членистоногие и в янтаре. Однако, не смотря на это точно проследить эволюцию членистоногих сложно: отдаленные предки членистоногих в геологических слоях не сохранились. Поэтому основными методами исследования этого вопроса являются сравнительно-анатомические и сравнительно-эмбриологические.
В практической деятельности человека принято различать полезные и вредные виды.
Кольчатые черви – беспозвоночные животные, среди которых ученые выделяют примерно 12 тысяч видов малощетинковых, многощетинковых червей, мизостомид и пиявок.
Описание кольчатых червей
Длина тела разных видов кольчатых червей варьируются от нескольких миллиметров до 6-ти метров. Тело кольчатого червя имеет билатеральную симметрию. Оно разделяется на область хвоста, головы и среднюю часть, которые состоят из многочисленных повторяющихся сегментов. Все сегменты тела отделены перегородками. В каждом из них содержится полный набор органов.
Рот находится в первом сегменте. Тело кольчатого червя заполнено жидкостью, благодаря которой образуется гидростатическое давление и придается форма телу. Наружный слой образован двумя слоями мышц. Волокна одного слоя располагаются в продольном направлении, а во втором слое они работают по круговой схеме. Передвижение осуществляется благодаря действию мышц, расположенных по всему телу.
Мышцы кольчатых червей могут работать таким образом, что части тела могут то удлиняться, то становится толстыми.
Образ жизни кольчатых червей
Кольчатые черви распространены по всему миру. В основном они обитают в земле и воде, но некоторые виды кольчатых червей кровососущие. Среди кольчатых червей имеются хищники, фильтраторы и падальщики. Самое большое экологическое значение имеют аннелиды, которые перерабатывают почву. К аннелидам относятся не только малощетинковые черви, но и пиявки. На 1 квадратный метр почвы может приходиться 50-500 червей.
Наиболее многообразны морские формы кольчатых червей. Они живут во всех широтах Мирового океана и могут встречаться на разных глубинах, вплоть до 10 километров. Они имеют высокую плотность поселения: на 1 квадратный метр приходится около 500-600 морских кольчатых червей. Кольчатые черви очень важны в морской экосистеме.
Кольчатые черви — раздельнополые животные, некоторые являются гермафродитами. Размножение кольчатых червей
Многие виды кольчатых червей размножаются бесполым путем, но имеются виды, размножающиеся половым путем. Большая часть видов развивается из личинок.
Для полихет и олигохет характерна способность к регенерации, поэтому они размножаются вегетативным способом. У некоторых видов, к примеру, у аулофорусов, при наличии достаточного количества пищи, на сегментах тела образуются дополнительные ротовые отверстия, по которым со временем происходит отделение и образование новых особей – дочерних клонов.
Питание кольчатых червей
Классификация кольчатых червей
Кольчатых червей считают близкими сородичами членистоногих. Они имеют общие черты: сегментированное тело и строение нервной системы. Самое большое сходство с членистоногими имеют многощетинковые черви. У них также развиты боковые придатки – параподии, которые считаются зачатками ног.
По типу дробления и строению личинок кольчатые черви имеют сходство с моллюсками и сипункулидами.
Считается, что ближайшими сородичами кольчатых червей являются плеченогие, немертины и форониды, моллюски — более дальние родственники, а самые дальние сородичи – плоские черви.
В разных классификациях выделяют разное количество классов кольчатых червей. Но традиционно их подразделяют на 3 класса: малощетинковые, многощетинковые и пиявки. Также существует другая систематика:
Многощетинковые черви – этот класс является самым многочисленным, и он состоит преимущественно из морских форм;
Мизостомиды;
Поясковые черви с характерным пояском на теле.
Эволюция кольчатых червей
Имеется несколько версий о происхождении кольчатых червей. Как правило, считается, что они произошли от низших плоских червей. Определенные черты свидетельствуют, что кольчатые черви имеют общее сходство с низшими червями.
Предполагается, что первыми произошли многощетинковые черви, а от них образовались пресноводные и наземные формы – малощетинковые черви и пиявки.
