Иглокожие – животные своеобразные. Их нельзя сравнить по строению с другими типами. Внешний вид этих животных напоминает цветок, звезду, огурец, шар и т. п.
Еще древние греки дали им название «иглокожие». Представители этого вида издавна интересовали человека. История их изучения связана, в частности, с именами Плиния и Аристотеля; а в 18 и в начале 19 века их исследовали многие известные ученые (Ламарк, Линней, Клейн, Кювье). Тем не менее большинство зоологов в то время соотносили их либо с кишечнополостными, либо с червями. И. И. Мечников, русский ученый, выяснил, что они имеют родство с кишечножаберными. Мечников показал, что эти организмы родственно близки представителям хордовых.
В наше время установлено, что иглокожие — животные, которые принадлежат к группе самых высокоорганизованных беспозвоночных – к вторичноротым. Они появились на нашей планете более 520 млн лет назад. Останки иглокожих находят в отложениях, относящихся к раннему кембрию. Данный тип включает в себя около 5 тысяч видов.
Иглокожие — животные морские, донные, основная часть которых является свободноживущими организмами. Реже встречаются прикрепленные ко дну с помощью особого стебелька. Органы большинства организмов расположены по 5-ти лучам, однако их число у некоторых животных иное. Известно, что предки иглокожих имели двустороннюю симметрию, которой из современных видов обладают свободноплавающие личинки.
У представителей иглокожих в подкожном соединительном слое развивается скелет, состоящий из известковых пластинок и игл, шипов и т. п. на поверхности тела. Как и у хордовых, у этих организмов вторичная полость тела формируется с помощью отделения от кишечника мезодермальных мешков. Гастропор во время их развития зарастает или же преобразуется в анальное отверстие. При этом рот личинки формируется заново.
Иглокожие животные имеют кровеносную систему. Тем не менее органы дыхания у них развиты достаточно слабо или вовсе отсутствуют. Необходимо вкратце описать и другие признаки иглокожих. У этих животных отсутствуют специальные органы выделения. Довольно примитивна нервная система интересующих нас организмов. Она располагается частично в кожном эпителии или же в эпителии впячивающихся внутрь участков тела.
Характеристика иглокожих должна быть дополнена особенностями внешнего строения этих организмов. Наружный эпителий у основной части иглокожих (за исключением голотурий) имеет реснички, которые создают ток воды. Они отвечают за подачу пищи, газообмен и очищение организма от грязи. В покровах иглокожих есть разнообразные железы (вызывающие свечение и ядовитые) и пигменты, которые придают удивительную окраску этим животным.
Скелетные элементы у морских звезд – известковые пластинки, которые размещены продольными рядами, обычно с шипиками, выдающимися наружу. Тело морских ежей защищено известковым панцирем. Он состоит из ряда пластинок, плотно соединенных между собой, с длинными иглами, сидящими на них. У голотурий имеются известковые тела, которые разбросаны по их коже. Скелет всех этих организмов по происхождению внутренний.
Мускулатура этих животных представлена мускульными полосами и отдельными мышцами. Она развита довольно хорошо, настолько, насколько подвижно то или иное животное. У большинства видов иглокожих амбулакральная система служит для осязания, движения, а у некоторых морских ежей и морских лилий предназначена для дыхания. Эти организмы раздельнополы, у них наблюдается развитие с метаморфозом личинки.
Существует 5 классов иглокожих: Офиуры, Морские звезды, Морские ежи, Морские лилии и Голотурии. Тип делится на 2 подтипа: свободно движущиеся иглокожие представлены офиурами, голотуриями, морскими ежами и морскими звездами, а прикрепленные – морскими лилиями, а также некоторыми вымершими классами. Известно примерно о шести тысячах современных видов, а также о вдвое большем количестве вымерших. Все иглокожие являются морскими животными, которые обитают лишь в соленой воде.
Самым известным представителем интересующего нас типа является морская звезда (фото одной из них представлено выше). Эти животные относятся к классу Asteroidea. Морские звезды не случайно получили такое название. По своей форме многие из них представляют собой пятиконечную звезду или же пятиугольник. Однако существуют и такие виды, число лучей которых доходит до пятидесяти.
Посмотрите, какое интересное тело имеет морская звезда, фото которой представлено выше! Если ее перевернуть, можно увидеть, что с нижней стороны лучей идут ряды маленьких трубчатых ножек, имеющих присоску на конце. Животное, перебирая ими, ползает по морскому дну, а также взбирается на вертикальные поверхности.
Все иглокожие обладают способностью к быстрой регенерации. У морской звезды каждый луч, который отделился от тела, жизнеспособен. Он сразу же регенерирует, и из него появляется новый организм. Большинство морских звезд питаются остатками органических веществ. Они находят их в грунте. В их рацион входят также трупы рыб и водоросли. Однако некоторые представители морских звезд – хищники, которые нападают на своих жертв (неподвижных беспозвоночных). После того как добыча найдена, эти животные вываливают свой желудок наружу. Таким образом, переваривание у некоторых хищных морских звезд осуществляется снаружи. Лучи этих животных имеют очень мощную мускулатуру. Она позволяет им без труда разомкнуть створки моллюска. Морские звезды при необходимости могут и раздробить его раковину.
Самым известным среди хищных животных является Acanthasterplanci – терновый венец. Это злейший враг морских коралловых рифов. Около 1500 видов насчитывается в этом классе (тип иглокожие).
Морские звезды способны размножаться как половым путем, так и бесполым (регенерацией). Основная часть этих животных – раздельнополые организмы. Оплодотворение у них осуществляется в воде. Организм развивается с метаморфозом. Некоторые морские звезды живут до 30-ти лет.
Эти животные очень напоминают звезд: у них тонкие и длинные лучи. У офиур (тип иглокожие) нет печеночных придатков, анального отверстия и задней кишки. По образу жизни они также похожи на морских звезд. Эти животные раздельнополы, однако способны как к регенерации, так и к бесполому размножению. Некоторые виды являются светящимися формами.
Тело змеехвосток (офиур) представлено плоским диском, диаметр которого составляет до 10 см. От него отходят 5 или 10 тонких длинных членистых лучей. Животные используют для передвижения эти изгибающиеся лучи, с помощью которых ползают по морскому дну. Эти организмы двигаются толчками. Они вытягивают вперед две пары своих «рук», после чего резко загибают их назад. Змеехвостки питаются детритом или мелкими животными. Офиуры обитают на дне моря, губках, кораллах, морских ежах. Их насчитывается около 2 тысяч видов. Эти животные известны с ордовика.
Весьма разнообразны иглокожие животные. Примеры морских лилий, которые также относятся к этому типу, представлены выше. Эти организмы являются исключительно донными. Они ведут сидячий образ жизни. Следует подчеркнуть, что морские лилии – это не растения, а именно животные, несмотря на их название. Тело этих организмов состоит из чашечки, стебля и рук (брахиолей). С помощью рук они отфильтровывают частицы пищи из воды. Большинство современных видов являются свободно плавающими и бесстебельными.
Бесстебельчатые лилии могут медленно ползать. Они способны даже плавать в воде. Их рацион составляют мелкие животные, планктон, остатки водорослей. Общее число видов оценивается в 6 тысяч, из которых в настоящее время представлено менее 700. Эти животные известны с кембрия.
Красиво раскрашенные виды морских лилий обитают в основном в морях и океанах субтропиков. Они прикрепляются к различным подводным предметам. Считается, что это вымирающие животные, однако в мезозойскую и палеозойскую эры их роль в водах морей и океанов была очень велика.
Эти организмы называются по-разному: морскими огурцами, морскими кубышками или голотуриями. Они представляют класс беспозвоночных типа иглокожих. Существуют виды, которые человек употребляет в пищу. Общее название съедобных голотурий – «трепанг». Трепанг добывают в крупных масштабах на Дальнем Востоке. Существуют также ядовитые голотурии. Из них получают различные лекарственные средства (к примеру, голотуриин).
В настоящее время представлено около 1150 видов морских огурцов. Представители их разделены на 6 отрядов. Силурийский период – время, к которому относятся старейшие окаменелости голотурий.
Эти организмы отличаются от остальных иглокожих продолговатой, шаровидной или червеобразной формой, а также редукцией кожного скелета и тем, что у них нет выступающих шипов. Рот этих животных окружен венчиком, состоящим из щупалец. С помощью них голотурии захватывают пищу. Эти животные являются донными, хотя очень редко встречаются и живущие в иле (пелагические). Они ведут малоподвижный образ жизни. Голотурии питаются мелким планктоном или илом.
Эти животные обитают на дне или в придонье. Тело большинства из них практически сферическое, бывает и яйцевидным. Его диаметр составляет от 2-3 до 30 см. Снаружи тело покрыто рядами шипов, известковых пластинок или игл. Как правило, пластинки соединены между собой неподвижно, формируя скорлупу (плотный панцирь). Этот панцирь не позволяет животному изменять форму. Сегодня морских ежей насчитывается около 940 видов. Наибольшее количество видов было представлено в палеозое. В настоящее время насчитывается 6 классов, тогда как вымерших – 15.
Что касается питания, то одни морские ежи используют в пищу мертвые ткани (детрит), другие же соскребают с камней водоросли. В последнем случае рот животного снабжен особым жевательным аппаратом, который называется аристотелевым фонарем. По своему виду он напоминает сверло. Некоторые виды иглокожих (морских ежей) с его помощью не только добывают пищу, но и видоизменяют скалы, просверливая в них отверстия.
Эти животные – ценный вид биоресурсов моря. В коммерческом отношении интересна в основном икра морских ежей. В Японии и других государствах Азиатско-Тихоокеанского региона она является деликатесным продуктом. Икра этих животных содержит множество биологически активных веществ. Ученые считают, что элементы, которые имеются в ней, могут применяться при раковых заболеваниях в качестве лечебно-профилактического средства. Кроме того, они приводят в норму кровяное давление, повышают потенцию, выводят из человеческого организма радионуклиды. Доказано, что употребление в пищу икры повышает сопротивляемость к различным инфекциям, помогает при болезнях ЖКТ, уменьшает последствия лучевой терапии, улучшает функции половых и щитовидной желез, сердечно-сосудистой системы.
Учитывая вышесказанное, неудивительно, что морской еж — морское иглокожее, которое становится желанным блюдом. К примеру, жители Японии каждый год съедают порядка 500 тонн икры этого животного как в натуральном виде, так и в качестве добавок к блюдам. Кстати, с употреблением этого пищевого продукта связывается такая большая продолжительность жизни в этой стране, где люди живут в среднем 89 лет.
В этой статье были представлены лишь основные иглокожие животные. Названия их, надеемся, вы запомнили. Согласитесь, эти представители морской фауны очень красивы и интересны.
Иглокожие тип относятся к беспозвоночным морским животным представители систематика
Латинское название Echinodermata
Иглокожие
К типу иглокожих относятся исключительно морские животные: морские звезды, морские ежи, змеехвостки, морские кубышки, или голотурии, и морские лилии, а также некоторые полностью вымершие группы. Ныне живущие иглокожие представлены около 6000 видов.
Иглокожие — вторичноротые животные, они отличаются особенностями эмбрионального развития от всех ранее описанных типов первичноротых. Рот иглокожих, как и всех вторичноротых, всегда развивается вторично за счет впячивания эктодермы на переднем конце тела зародыша; бластопор превращается в анальное отверстие или зарастает. Зачаток мезодермы и целома образуется энтероцельным способом, т. е. из мешко-видных метамерных выпячиваний первичной кишки (энтодермы) гаструлы. Особенности развития сближают иглокожих с другими вторичноротыми, в том числе и с хордовыми.
Иглокожие — очень древние животные, существующие с докембрийских времен и богато представленные в фауне прошлых геологических периодов.
Современные иглокожие. Морские лилии: 1 — Metacrinus rotunaus, 2 — Heliometra glacialis, морские звезды: 3 —Astropecten auranciacus, 4 — Acanthaster planet, 5 — Culcita conacea, офиуpы: 6 — Ophiurarobusta, 7 — Uphiacantha truncata, 8 — Asteronix loveni, 9 — Gorgonocephalus arcticus; морские ежи: 10 — Echinosigra phiale, 11 — Heterocentrotus mamillatus, 12 — Rotula augusti, 13 — Spatangus purpureus; голотурии: 14 — Cucumaria frondosa, 15 — Leptosynapta inhaerens, 16 — Pelagothuria natatnx,
Будучи сравнительно высокоорганизованными целомическими животными, иглокожие в то же время обладают лучевой симметрией. В теле иглокожего мы различаем оральный полюс, на котором расположен рот. Большинство современных иглокожих обращены оральным полюсом вниз и ползают на оральной стороне (морские звезды, морские ежи, змеехвостки). На противоположном, аборальном полюсе в типичном случае расположено анальное отверстие. У одних иглокожих в радиальных направлениях отходят более или менее развитые лучи (морские звезды, змеехвостки, морские лилии), тогда как у других тело шаровидное (морские ежи) или бочонковидное, вытянутое в орально-аборальном направлении (голотурии).
Радиальные направления, проходящие от центра орального полюса (от середины рта) к вершинам лучей, называют радиусами, а направления от центра к краю диска между двумя лучами — интеррадиусами.
Лучевая симметрия, кроме иглокожих, имеется у низших беспозвоночных, например у кишечнополостных, у которых наблюдается или многолучевая симметрия, или восьми-, шести-, четырех- и двухлучевая симметрия, тогда как большинству иглокожих свойственна пятилучевая симметрия. Лучевая симметрия кишечнополостных является первичной, так как их предки не обладали двусторонней симметрией. Лучевая симметрия у них возникла вторично. Оги происходят от билатерально-симметричных животных. Это доказывается билатеральным строением личинок иглокожих и неполной лучевой симметрией взрослых форм. У взрослых иглокожих не все системы органов обладают лучевой симметрией (пищеварительная система).
Палеонтологические данные показывают, что древние виды вели сидячий, прикрепленный образ жизни. Среди современных иглокожих самой древней группой являются морские лилии. В прошлом фауна морских лилий была очень богата и древние морские лилии были преимущественно сидячими формами. Возникновение лучевой симметрии из билатеральной произошло под влиянием перехода к сидячему образу жизни очень далеких предков современных иглокожих.
Современные иглокожие, кроме некоторых видов морских лилий, подвижны. У всех морских лилий планктонные личинки довольно скоро оседают на дно и переходят к прикрепленному образу жизни. Такой же временный переход к сидячему образу жизни во время метаморфоза наблюдается в личиночной фазе у морских звезд. Любопытно, что у ряда современных иглокожих под влиянием возвращения к подвижному, ползающему образу жизни произошло значительное нарушение лучевой симметрии. Так, наряду с правильными морскими ежами, у которых в центре оральной стороны помещается рот, а анальное отверстие — на аборальной стороне существует группа неправильных морских ежей, имеющих яйцевидное или дисковидное тело, причем рот смещен вперед по одному из радиусов, а анальное отверстие из центра аборальной стороны — к краю скорлупы или на оральную сторону. У неправильных морских ежей возникает передний и задний конец тела, брюшная и спинная сторона, т. е. вторично развивается билатеральная симметрия.
Переходя к морфофизиологической характеристике иглокожих, мы будем иметь в виду главным образом морских звезд, отмечая при этом общие особенности, свойственные всем иглокожим.
В отличие от первичноротых, у которых кожные покровы состоят из одно-слойного эктодермического эпителия и его производных (кутикула), у всех иглокожих кожа состоит из двух слоев: из однослойного эпидермиса, покрытого ресничками (эктодермического происхождения), и лежащего под ним соединительнотканного слоя собственно кожи, называемого кутисом, мезодермического происхождения. Для иглокожих характерен внутренний известковый скелет, который также развивается за счет мезодермы. Этот скелет состоит из известковых пластинок или образует сплошной известковый панцирь, который несет большое количество иногда очень крупных известковых игл («иглокожие»), торчащих наружу. У морских звезд тело покрыто кожей, под которой располагаются скелетные пластинки. Иглы на концах часто обнажаются от кожного покрова, а у офиур скелетные образования совсем не имеют кожи. Это создает ложное впечатление, что их скелет наружный, подобный раковине моллюсков или хитиновому покрову членистоногих. В действительности у всех иглокожих скелетные образования в виде микроскопически малых известковых пластинок всегда закладываются в мезодермическом соединительнотканном слое кожи под эпидермисом.
У голотурий скелет не образует крупных пластинок и тем более известкового панциря. Снаружи тело голотурий покрыто эпидермисом, под которым, в сильно развитом соединительнотканном слое кожи, расположены отдельные известковые скелетные пластинки подчас причудливой формы.
У морских звезд наиболее развит скелет оральной стороны. Он состоит из известковых пластинок, расположенных на нижней стороне лучей. В середине оральной стороны луча расположены два ряда амбулякральных пластинок, поставленных под углом друг к другу, таким образом, что они образуют амбулякральные борозды на нижней стороне лучей. По бокам от амбулякральных пластинок расположено по одному ряду адамбулякральных пластинок, а над ними, охватывая боковые стороны лучей,—два ряда краевых пластинок. Все скелетные пластинки подвижно соединены мышцами. Скелет аборальной стороны морской звезды состоит из мелких пластинок.
На поверхности скелетных пластинок, на особых бугорках, часто расположены известковые иглы. Они имеют защитное значение, а у морских ежей служат и для передвижения.
У многих иглокожих (морские звезды, морские ежи) имеются иглы, превращенные в своеобразные щипчики. Это так называемые педицеллярии, которые сидят на подвижной ножке. Педицеллярии выполняют несколько функций: санитарную, удаляя застрявшие между иглами посторонние частицы и экскременты животного, защитную и захвата пищи. Многие педицеллярии снабжены ядовитыми железами.
Кишечник иглокожих почти весь образован из энтодермы: его передний и задний эктодермические отделы очень малы или отсутствуют. Так, у морских звезд и офиур нет глотки. У голотурий, морских ежей и морских лилий рот ведет в короткую эктодермическую глотку, которая открывается в длинную энтодермическую кишку. Последняя превышает длину тела и образует петли. Короткая задняя кишка открывается анальным отверстием. У офиур нет ни задней кишки, ни анального отверстия. У морских звезд рот, расположенный в центре орального полюса, ведет в короткий пищевод, а затем в объемистый мешковидный желудок, разделяющийся на два отдела. Нижний отдел желудка способен у многих звезд выворачиваться наружу через ротовое отверстие. Таким образом, звезда овладевает добычей (морские звезды — хищники, питающиеся главным образом моллюсками и различными иглокожими) и, обволакивая ее вывернутым желудком, переваривает пищу.
От аборального отдела желудка радиально отходят пять пар железистых печеночных придатков, играющих роль пищеварительных желез. Желудок переходит в короткую заднюю кишку, открывающуюся на аборальном полюсе анальным отверстием. У других иглокожих — у морских ежей, морских лилий и голотурий — расположение частей пищеварительной системы не следует радиальной симметрии и таким образом сохраняет черты строения билатерально-симметричных предков.
Иглокожие имеют несколько систем полостей, происходящих из различных зачатков вторичной полости тела, происходящих из различных зачатков вторичной полости тела или целома. Из одних целомических зачатков развивается собственно полость тела, которая, как правило, парная, отчетливо выражена, выстлана целомическим мерцательным эпителием и заполнена целомической жидкостью. У многих звезд эта полость тела продолжается и в лучи. Из других целомических зачатков развиваются еще две системы полостей, обособленных как от полости тела, так и друг от друга:
Псевдогемальные синусы сопровождают кровеносную (лакунарная) систему, или вернее, окружают кровеносные сосуды. Под кольцевым амбулякральным каналом лежит кольцевой синус псевдогемальной системы, разделенный по всей длине перегородкой, в которой проходит кольцевой кровеносный сосуд. От кольцевого синуса отходят радиальные синусы в лучи, а в разделяющей их продольной перегородке расположены радиальные кровеносные сосуды.
От кольцевого синуса псевдогемальной системы к аборальному полюсу отходят интеррадиально (соответственно положению каменистого канала) два синуса, входящие в состав осевого комплекса.
Из сказанного ясно, что кровеносные сосуды имеют то же расположение, что и синусы псевдогемальной системы, и состоят из окологлоточного кольца, радиальных сосудов и часто еще из кольцевого сосуда на аборальной стороне, дающего веточки к половым органам. Оральное и аборальное кольца соединены с осевым органом.
Кровеносная система иглокожих не представляет собой системы сосудов с собственными стенками. Это, вернее, система лакун, расположенных в паренхиме перегородок псевдогемальной системы. Поэтому лучше говорить не о кровеносной системе, а о лакунарной. Морфологически кровеносные лакуны рассматриваются как остаток первичной полости тела.
Осевой комплекс органов, упоминавшийся при описании амбулякральной, псевдогемальной и кровеносной систем, представляет собой тяж, идущий интеррадиально от оральной стороны тела к аборальной. В осевой комплекс входит прежде всего осевой орган, представляющий собой сплетение мелких кровеносных лакун, погруженных в железистую ткань и связывающих оральный и аборальный кольцевые кровеносные (лакунарные) сосуды. Осевой орган продуцирует амебоциты и, по-видимому, играет роль в выделительных процессах. Как сказано выше, осевой орган сопровождается синусами псевдогемальной системы. Рядом с осевым органом проходит каменистый канал амбулякральной системы. Таким образом, в осевой комплекс входят осевой орган, псевдогемальные синусы и каменистый канал.
У многих иглокожих (морские лилии, змеехвостки) специальные органы дыхания отсутствуют, а у морских звезд и морских ежей имеются кожные жабры. У морских звезд они представлены многочисленными сосочками, в которые заходит целом и которые расположены главным образом на аборальной стороне. У морских ежей имеются пучки ветвистых кожных жабр, расположенных по краю околоротового поля. У голотурий органами дыхания служат водные легкие, открывающиеся в клоаку. Последняя ритмически сокращается, благодаря чему вода в легких постоянно обновляется. У офиур дыхательную функцию несут бурсы — парные мешковидные эктодермические впячивания орального диска (у основания лучей).
У многих иглокожих в дыхании участвуют амбулякральная (морские лилии, офиуры) и пищеварительная (голотурии, морские лилии) системы. Основную роль в процессе дыхания они выполняют целомическая жидкость и жидкость амбулякральной системы. У некоторых иглокожих в этих жидкостях обнаружены клетки с дыхательным пигментом, близким к гемоглобину.
Кровь в дыхании практически не участвует. Основной функцией крови является, по-видимому, транспорт питательных веществ. Кровь иглокожих можно считать аналогичной в функциональном отношении гемолимфе насекомых.
Жидкие продукты метаболизма иглокожих частично удаляются через эпителий кишечника и дыхательных органов. Твердые продукты диссимиляции удаляются из тела при помощи особых амебоцитов, которые имеются в большом числе в целомических жидкостях амбулякральной и псевдогемальной систем. Амебоидные клетки продуцируются осевым органом и тидемановыми тельцами.
У иглокожих нервная система очень примитивна. Она состоит из трех отделов, обычно называемых системами: поверхностной эктоневральной; глубокой гипоневральной; еще более глубокой апикальной, или аборальной. Все отделы представлены нервными кольцами с отходящими от них нервами.
У морских звезд и некоторых других иглокожих эктоневральная чувствительная система наиболее развита. Она представлена нервным кольцом, лежащим непосредственно в эпителии оральной стороны. От него отходят нервы в радиусы, идущие по дну амбулякральных бороздок. Под эктоневралыюй системой, в эпителии псевдогемальных каналов, залегает гипоневральная система, преимущественно двигательная. Еще глубже, в целомическом эпителии аборальной стороны тела, залегает апикальное, или аборальное, нервное двигательное кольцо с отходящими радиально нервами. У морских лилий апикальная система наиболее развита, у остальных она развита слабо или отсутствует.
Примитивной особенностью строения нервной системы иглокожих является двойственность ее образования: из эктодермы (эктоневральная) и из мезодермы (гипоневральная и апикальная).
Кроме чувствительных клеток, рассеянных в коже, органы чувств имеются далеко не у всех иглокожих. Органами осязания служат амбулякральные ножки, кроме того, на концах лучей морских звезд имеются короткие щупальца, представляющие собой также измененные амбулякральные ножки.
У морских звезд имеются весьма примитивно устроенные глазки. Они помещаются на концах лучей, у основания щупалец. При помощи этих глазков морские звезды, вероятно, могут различать только интенсивность освещения окружающей среды.
Слабое развитие у иглокожих органов чувств и нервной системы объясняется малой подвижностью и слабой активностью этих животных.
Иглокожие, как правило, раздельнополые животные, гермафродитных форм мало. У большинства видов зрелые гонады расположены в соответствии с лучевой симметрией. Пять парных трубчатых гонад у морских звезд и пять мешковидных гонад у ежей короткими протоками открываются наружу (у ежей — на особых интеррадиальных пластинках, у морских звезд — между лучами в интеррадиусах). Оплодотворение происходит в воде.
Развитие иглокожих представляет особый интерес, так как дает возможность убедиться в их происхождении от билатеральных животных, а с другой стороны, многие особенности индивидуального развития указывают на принадлежность иглокожих к вторичноротым животным.
У иглокожих яйца обычно бедны желтком. Дробление почти всегда полное и вначале равномерное (до стадии восьми бластомеров), оно проходит по радиальному типу, т. е. бластомеры анимальной половины зародыша располагаются непосредственно над бластомерами вегетативной части. Радиальный тип дробления весьма характерен для вторичноротых.
Дальнейшее дробление у морских ежей происходит неравномерно: после четвертого деления (стадия 16 бластомеров) восемь анимальных клеток мельче, чем лежащие под ними четыре крупных вегетативных бластомера, от которых отделились четыре совсем маленьких бластомера, лежащих на вегетативном полюсе. Так происходит дифференцировка на зачатки эктодермы (анимальные бластомеры), энтодермы и мезодермы (четыре крупные клетки). Маленькие бластомеры образуют позднее личиночную мезенхиму.
У других иглокожих, например, у многих офиур и голотурии, дробление яиц вполне равномерное.
В дальнейшем в результате дробления образуется типичная бластула, а затем инвагинационная гаструла. Во время гаструляции происходит отделение в бластодель клеток личиночной мезенхимы, из которой развиваются главным образом скелетные образования личинок иглокожих.
Следующим этапом в развитии иглокожих является образование зачатков мезодермы и целома. На слепом конце гастрального впячивания отшнуровывается от первичной кишки замкнутый пузырек с полостью внутри. Этот непарный пузырек, или мешочек, вскоре перешнуровывается на два мешочка, которые располагаются по обе стороны первичной кишки и представляют собой зачатки мезодермы и целома. В таком состоянии находятся зачатки целома на ранней личиночной стадии иглокожих. Данный способ образования зачатков целома называется энтероцельным.
Одновременно с образованием двух первичных зачатков целома у слепого конца первичной кишки происходит впячивание эктодермы, срастающейся с первичной кишкой. Так образуется вторичный рот у них и у других вторичноротых. В то же время происходит замыкание бластопора. На его месте путем впячивания эктодермы образуются задний отдел кишечника и анальное отверстие. Этими процессами заканчивается формирование первой личиночной стадии, сходной у всех иглокожих.
Ранняя личинка иглокожих удлиненно-овальной формы. На брюшной стороне, ближе к переднему концу, имеется широкое околоротовое углубление, в середине которого помещается рот. Околоротовое поле ограничено валиком мерцательных клеток, или ресничным шнуром. Кишечник личинки состоит из передней, средней и задней кишки. По бокам средней кишки лежат целомические мешки. Заднепроходное отверстие также смещено на брюшную сторону. Таким образом, ранняя личинка всех иглокожих, называемая диплеврулой, имеет отчетливо выраженную билатеральную симметрию.
Дальнейшее изменение двух зачатков целома состоит в том, что каждый из них перешнуровывается на три зачатка (мешочка), и теперь по бокам кишки лежат три пары зачатков целома, из которых два задних зачатка заметно более развиты. Из задней пары зачатков развивается собственно полость тела, а из их стенок образуются мускулатура, Соединительная ткань, скелет, части кровеносной системы, половые органы. Правый средний зачаток, а часто и правый передний редуцируются. Из левого переднего зачатка развиваются каменистый канал с мадрепоровой пластинкой, осевой орган и псевдогемальные синусы. Из левого среднего зачатка развиваются прочие части амбулякральной системы. Все эти изменения начинаются на следующих за диплеврулой личиночных стадиях и завершаются при метаморфозе.
Диплеврула превращается во вторую личиночную стадию, которая различна у разных классов иглокожих. При превращении диплеврулы основные изменения сводятся к разрастанию и усложнению ресничного шнура, образующего часто сложные изгибы и выросты, к развитию личиночного скелета, в особенности у личинок морских ежей и змеехвосток, в результате чего личинки приобретают часто причудливую форму, сохраняя, однако, билатеральную симметрию. Личинки эти имеют различные названия: эхиноплутеус (у морских ежей), аурикулярия (у голотурий), бипиннария (у морских звезд), офиоплутеус (у офиур).
Превращение этих личинок в молодых ежей, звезд и т. д. происходит путем сложного метаморфоза.
Тип иглокожих насчитывает в современной фауне около 6000 видов. Все иглокожие — жители морей и океанов, причем наиболее богаты ими сравнительно теплые и, главное, достаточно соленые моря. Поэтому из морей России наиболее богаты иглокожими дальневосточные моря и Баренцево море. В Черном море иглокожих очень мало (три вида голотурий и два вида змеехвосток). Бедно ими и Балтийское море. В Каспийском море их нет совсем.
Современные иглокожие разделяются на 5 классов:
Каких животных называют иглокожими?
В подкожном слое этих животных развивается так называемый биоминеральный эндоскелет, который в своём составе имеет известковые пластинки, а те в свою очередь и образуют иглы, шипы и педицеллярии. У некоторых представителей эти придатки развиты особенно сильно, например, у морских ежей.
Сами иглы выполняют защитную функцию и очень часто они могут двигаться. Некоторые иглокожие даже способны сами направлять большое количество своих придатков в сторону назревающей опасности.
А вот педицеллярии – это иглы, которые изменили свой вид и стали теперь очень похожи на щипчики. При помощи них животное очищает себя и избавляется от паразитов.
Большинство иглокожих – раздельнополые особи. В период размножения они образуют много очень маленьких яиц, которые бедны желтком и вымётывают их в воду. После этого оплодотворённая яйцеклетка начинает делиться. Как бы это странно не звучало, но иглокожие вылупляются из яйца в стадии бластулы, то есть они пока совершено недоразвиты и не приспособлены к жизни в окружающей среде. После этого происходит их дальнейшее развитие, которое включает в себя несколько стадий.
Иглокожие живут исключительно на морском дне. На дне как правило живут голотурии или морские огурцы. Все они не переносят изменения солёности воды. Это связано с тем, что они сами не способны регулировать солевой состав жидкостей тела.
Большинство иглокожих – детритофаги, то есть питаются разложенным биологическим материалом. Однако есть и полифаги, которые потребляют как животную, так и растительную пищу, и даже хищники, к которым относятся морские звёзды. А вот морские ежи питаются исключительно растительной пищей.
Все эти животные имеют очень красивую окраску, но самыми красивыми, пожалуй, стоит считать морские лилии. Они ведут сидячий образ жизни, то есть совершено не передвигаются, и живут на глубине от 200 метров до 9 километров. Питаются они при помощи фильтрации океанической воды.
А вот морские ежи уже способны сами передвигаться. Живут они на дне морей и океанов, где роют себе небольшие ямки, куда прячутся в случае опасности. Их можно назвать всеядными животными. Некоторые маленькие морские существа очень любят прятаться в иглах морских ежей. На многие виды морских ежей ведётся охота (или рыбалка?). А японцы просто обожают суши с мясом этого ёжика. В качестве удобрения в ход идёт и скорлупа этих морских существ.
В морях и океанах сегодня можно найти большое число и вымерших иглокожих. И большинство из них прекрасно сохранились благодаря тому известковому скелету, что содержится внутри их организма.
Трепанг — морское беспозвоночное животное, относящееся к типу иглокожих. Морскими огурцами, голотуриями или морскими кубышками называют моллюсков, тело которых имеет свойство сильно сжиматься при малейшем прикосновении, становясь похожим на огурец или старинную кубышку.
На сегодняшний день насчитывается 1150 видов, которые отличаются своим строением, формой щупалец, цветом и внешним видом. Ближайшие родственники — морские звёзды и ежи. В России можно встретить около сотни видов этих животных, самыми популярными из которых являются кукумария (японский морской огурец) и трепанг дальневосточный: из них готовят полезные и вкусные блюда. Морской огурец достигает размера до полуметра, а его самый большой вес, известный на сегодняшний день составляет 1500 гр!
Чаще всего эти червеобразные животные встречаются в водоёмах Японского и Жёлтого морей, где обитают на достаточно большой глубине (около 100 м и более). По внешнему виду моллюск напоминает огурец (отсюда и название): имеет удлинённое туловище овальной формы, толстый кожный покров, на котором видны длинные наросты, похожие на шипы. Трепанг обладает рядом целебных свойств и с давних пор употребляется в пищу.
Голотурия — уникальный житель подводного мира, похожий одновременно на огромного червя и большую гусеницу. Мягкое тело моллюска может быть как абсолютно гладким или шершавым (в зависимости от разновидности) и покрыто короткими либо длинными выростами. Окрас — красный, серый, зелёный, коричневый или чёрный.
Также морские огурцы отличаются размерами. Животные могут быть как совсем крохотными (от 0,5 см), так и невероятно огромными (до пяти метров!), чем и вызывают интерес со стороны морских охотников.
Рот у голотурии практически лишён каких-либо приспособлений для размельчения и пережёвывания пищи. Расположен он либо на переднем конце туловища, либо чуть сдвинут к брюху. Немногие формы этого морского жителя, обладающие способностью прикрепляться к скалам или зарываться в ил, имеют сводчатую, колбообразную либо шарообразную форму. Объясняется это тем что анальное отверстие и рот трепанга немного смещены на спину.
Все голотурии имеют характерные щупальца, расположенные вокруг рта. Эти отростки являются видоизменёнными амбулакральными ножками. У различных представителей отрядов трепанга строение щупалец неодинаково, а их количество колеблется от 8 до 30 штук. Щупальца бывают короткими, щитовидными предназначенными в основном для собирания питательного материала с грунтовой поверхности древовидно разветвлёнными, охватывающими достаточно большое водное пространство при ловле добычи.
Но, несмотря на то что голотурия имеет столь необычную форму почти всегда удаётся различить брюшную и спинную стороны, но по своему строению живот морского огурца морфологически не соответствует таковому у других животных. Поскольку эти червеобразные животные всегда ползают на боку, названия «спинная» и «брюшная» сторона не совсем соответствует общепринятым понятиям.
Большинство форм морских кубышек не имеет чёткого разделения границ между головой и телом, однако, у некоторых видов всё же можно разглядеть некоторое отделение тела от головного конца. Трепанги очень медлительны и передвигаются с места на место неторопливо растягиваясь и сокращаясь. Однако, обычное их состояние — это спокойное времяпрепровождение лёжа на боку, что существенно облегчает их отлов.
Морские огурцы смело можно назвать диетическим продуктом, поскольку они имеют очень низкую калорийность (всего 33 Ккал на 100 гр). Полезные свойства моллюсков определяются их составом. В морских огурцах содержатся следующие вещества:
- фтор;
магний;- кобальт;
- калий;
- йод;
- медь;
- бром;
- хлор;
- сера;
- никель;
- кальций;
- железо;
- витамины группы C, A, E, PP и прочие элементы.
магний;Голотурия является уникальным природным веществом, использование которого позволяется добиться быстрого восстановления после операции или болезни. Восточная медицина использует стерильное мясо морского огурца для нормализации процессов обмена веществ, снижения артериального давления, стимуляции сердечной деятельности, ускорения регенерации тканей и даже избавления от брадикардии и тахикардии.
Таким образом, трепанги оказывают благотворное влияние на здоровье человека и если включить их в свой ежедневный рацион, можно избежать многих заболеваний. Голотурия также оказывает оздоровительное воздействие на суставы, благодаря чему широко используется для лечения артрита. Элементы, входящие в состав мяса трепанга, помогут уменьшить ригидность суставов, а также снять боль.
Полезными свойствами обладает не только свежее мясо морского огурца, но и вытяжка из трепанга. По утверждениям китайских докторов экстракт этого моллюска, полученный по уникальному рецепту продлевает жизнь, улучшает работу нервной и сердечно-сосудистой систем, а также способствует насыщению организма комплексом необходимых элементов и укреплению иммунитета. Особенно рекомендуется применение вытяжки людям, страдающим хроническими заболеваниями и пенсионерам.
Таким образом, мясо трепанга является уникальным сырьём для производства лекарственных препаратов и лечебных экстрактов.
Кроме того, морской огурец нашёл широкое применение в кулинарии. Его употребляют в консервированном, тушёном или жареном виде, а также готовят вкусные салаты.
Однако существуют и противопоказания к применению лекарственных средств на основе трепанга, а также его мяса:
- Гиперфункция щитовидной железы. Употребление морского огурца может вызвать обострение болезни;
- гипертония. Продукт способствует значительному понижению артериального давления;
- беременность и лактация;
- возраст до 15 лет;
- индивидуальная непереносимость.
Приготовить морской огурец для употребления в пищу совсем несложно. Однако, предварительно следует провести подготовку продукта. Для начала сушёного моллюска следует тщательно промыть до полного исчезновения чёрного порошка. Затем на некоторое время поместить его в ёмкость с водой для отмокания. Воду следует периодически менять. После проведённых действий морской огурец отварить в чистой воде до готовности (не менее трёх часов).
Существует огромное количество блюд, в основу которых входит трепанг. Это может быть солянка, суп, плов, салат, а также всевозможные закуски. Морской огурец можно использовать и в качестве наполнителя для котлет. Блюда, в составе которых имеется этот моллюск, можно подавать с различными соусами (особенно острыми).
Трепанг с мёдом завоевал особую популярность среди гурманов не только за свой уникальный вкус, но и за очень полезные свойства.
Слишком пересушенных моллюсков следует размачивать в течение нескольких дней, до тех пор, пока продукт не перестанет источать запах йода, а вода после его промывания не станет абсолютно прозрачной.
Хранить сушёный продукт следует в прохладном и сухом месте, подальше от солнечных лучей. Уже приготовленный или свежий морской огурец, в случае необходимости, можно заморозить. Однако, не стоит хранить трепанг в морозильной камере слишком долго (более двух месяцев), в противном случае он потеряет свои полезные свойства.
Японцы используют голотурий в сыром виде. Для этого удаляют внутренности животного, нарезают его небольшими кусочками заправляют уксусом или соевым соусом. Также жители островов Тихого океана и Японии применяют для приготовления пищи гонады и кишечник морского огурца. Эти продукты ценятся дороже, кожно-мышечный мешок трепанга.
В мире большим спросом пользуются консервы из морского огурца, благодаря чему некоторые современные заводы и фирмы европейских стран поставили производство консервированных продуктов из мяса голотурий на поток. Сейчас широко практикуется не только охота на трепанга, но и его искусственное разведение, в том числе и у нас, в России (Дальний Восток).
Итак, это с виду неказистое и в какой-то степени даже противное морское животное способно не только избавить вас от многих недугов, но и обеспечить здоровым и сытным ужином.
Представители класса голотурий имеют вытянутое тело червеобразной формы, похожее на толстую гусеницу. Они могут достигать достаточно крупных размеров. Самые большие из них имеют длину до 5 м.
На одном конце тела животного расположено ротовое отверстие, на другом – порошица. Передняя сторона его тела называется оральным полюсом, а задняя – аборальным.
Рот голотурии окружен множеством щупалец, которые помогают ловить и поглощать пищу. Длина их различна. Они могут быть небольших размеров, но у некоторых видов вырастают очень длинные и ветвистые, формируя вокруг рта целый куст.
Леопардовый морской огурец
Передвигаются морские огурцы так же, как и большинство иглокожих, с помощью амбулакральных ножек, которые расположены на нижней стороне их тела. Плавающие виды таких ножек не имеют, а двигаются, изгибая тело.
Обычно окраска этих обитателей моря не слишком яркая, преобладают бурые, грязно-белые и сероватые цвета. Но иногда встречаются и очень красиво окрашенные виды.
Большинство представителей класса голотурий – донные обитатели. Они ползают по дну и даже зарываются в грунт, разыскивая пищу: органические остатки и мелкие планктонные организмы. Двигаются эти животные медленно.
Некоторые виды ведут практически неподвижный образ жизни. Они носят название древовиднощупальцевых (Dendrochirota), так как они улавливают пищу с помощью своих сильно разветвленных щупалец.
Планктонные виды плавают в толще воды. Ножек для движения они не имеют, а по форме напоминают диск с несколькими выростами по краям. Живут они до 10 лет.
Скелет этих животных представляет собой отдельные мелкие известковые включения различной формы. Вокруг глотки сформировано известковое кольцо, которое служит местом крепления мышц. Их мышцы очень сильны, что компенсирует недостаточно развитый скелет.
В организме под внешним покровом имеется сплошной слой так называемых кольцевых мышц, а далее 5 продольных мышечных лент. Под мышцами расположена полость тела – целом, где находятся внутренние органы.
Пищеварительный канал представляет собой длинную цилиндрическую трубку, имеющую значительную длину. Она расширяется возле заднего полюса, образуя клоаку.
Здесь расположены особые кювьеровы органы, которые имеют вид длинных липких нитей и используются для отпугивания врагов. В момент опасности они выбрасываются наружу, оплетая посторонний предмет.
Дышат животные, составляющие класс голотурии, при помощи двух водяных легких. Эти объемистые разветвленные органы имеют отверстие, напрямую связанное с клоакой, через которое в них заходит, а затем выливается вода.
Морские огурцы имеют сильно разветвленную кровеносную систему. Она отличается большим количеством кровеносных сосудов в области кишечника. Сеть сосудов густо оплетает ткани левого легкого, поэтому кислород из него поступает в кровь, в отличие от правого, которое снабжает кислородом полостную жидкость.
Основой нервной системы является окологлоточное нервное кольцо, от которого в разные стороны отходят 5-ть радиальных нервов. Они находятся в специальных эпиневральных каналах. У голотурии органами чувств являются щупальца. Светочувствительных глаз у них нет. А некоторые виды имеют статоцисты – органы равновесия.
Выделительная система этих животных – диффузная. Конечные продукты жизнедеятельности морских огурцов накапливаются в амебоцитах, которые затем выходят из тела через наружные покровы.
Представители класса голотурий бывают как гермафродитами, так и раздельнополыми. Они имеют одну половую железу, имеющую вид разветвленных трубок. Здесь созревают яйца и сперматозоиды. Половые продукты выбрасываются в окружающую воду через специальный половой проток.
Развитие личинки проходит в три стадии: диплеурула, аурикулярия и вдолиолярия. Личинки голотурий – плавающие организмы. В процессе роста и развития они оседают на дно и превращаются во взрослых животных. При этом их строение кардинально меняется.
Класс голотурии объединяет морских животных не только очень интересных, но и имеющих существенное хозяйственное значение для людей. Около 40 их видов используется в пищу. Промысел съедобных морских огурцов или трепангов ведется в водах Индонезии, на Филиппинах, у берегов Японии и Китая. В Тихом океане их добывают свыше 10 тыс. центнеров в год.
А подробнее с этими интересными многоклеточными животными, которые носят интересное название «морские огурцы», вас познакомит это видео:
С многообразием морских беспозвоночных, вас познакомят эти статьи:
Царство: Animalia, Zoobiota = Животные
Подтип Crinozoa или Pelmatozoa
Класс: Морские лилии = Crinoidea
Подтип Asterozoa
Класс: Морские звёзды = Asteroidea
Класс: Офиуры или змеехвостки = Ophiuroidea
Подтип Echinozoa
Класс: Морские ежи = Echinoidea
Класс: Голотурии или морские огурцы = Holothuroidea
Представители типа Иглокожие по внешнему облику не похожи ни на каких других животных и для них характерно то, что взрослые особи имеют радиальную (лучевую) симметрию, а вот их личинки обладают билатеральной симметрией. Именно поэтому, радильная симметрия для представителей типа иглокожие является вторично-приобретённой, в отличие от некоторых других примитивных животных также имеющих радиальную симметрию, у которых такая симметрия первична. В процессе индивидуального развития, когда личинка начинает превращаться во взрослое животное, левая сторона тела ее растёт начинает интенсивно расти за счёт правой, которая в итоге такого непропорционального роста целиком поглощается. А развившееся из левой стороны личинки новое тело разделяется на пять частей. Они симметрично располагаются вокруг оси тела давая радиально-лучевую симметрию. Наряду с этим, многие виды иглокожих имеют шарообразную или дисковидную форму, при этом их симметрия не сразу бросается в глаза, в то время как у некоторых других групп видов лучи тела продолжают ветвиться, в результате приобретая сложную древовидную структуру тела.
Для иглокожих, кроме необычной симметрии тела, характерно наличие кожного известкового скелета, интенсивное развитие которого развивается, особенно у морских ежей, в наружные придатки разнообразного строения, как то иглы, шипы или педицеллярии. Ииглокожих являются обладателями совершенно уникальна для всего царства животных — амбулакральной системы. Она представляет собой множество маленьких ножек, которые управляются гидравлическим давлением внутренних жидкостей тела и поэтому могут перемещатся в разные стороны. Амбулакральная система выполняет для организма иглокожих многочисленные функции, и в первую очередь двигательную: с одной стороны перемещая в пространстве само животное, а с другой — транспортируя у сидячих видов частички пищи к их ротовому отверстию.
Довольно разнообразны, но примитивны по строению органы чувств иглокожих. Они представлены различными чувствующими клетками, которые диффузно распределены по всему телу и выполняющие функции осязания, зрения и химического чувства. У большинства иглокожих светочувствительные клетки распределены по всему телу, но у некоторых видов эти клетки могут концентрироваться в специальных органах зрения — глазках. Нервная система у иглокожих весьма примитивная, и состоит она из околоротового нервного кольца и радиальных нервных тяжей, расположенных в кожном эпителии.
Палеонтологические данные говорят о том, что иглокожие возникли ещё в докембрийскую эпоху. А в раннем палеозое существовало, по некоторым оценкам, около 20 различных классов, большинство из которых к настоящему времени вымерло. Вместе с тем, существующие в наше время иглокожие представляют собой вполне процветающих животных, и их в современной фауне насчитывается около 6—7 тысяч видов.
Если размеры некоторых вымерших видов иглокожих имели до 20 м, то размеры современных видов колкблются от нескольких миллиметров в длину (диаметре) до метра. Форма тела может быть звёздчатая, шаровидная, дисковиднаяю, бочонковидная, сердцевидная и даже червеобразная, а у таких иглокожих как морские лилии она больше напоминает цветок. Несмотря на все разнообразие форм, все иглокожие обладают пятилучевой симметрией на том или ином этапе жизни, и это при том, что некоторые виды в результате индивидуального развития уже вторично приобретают билатеральную симметричность.
Развитие иглокожих обязательно проходит со стадией свободно плавающей личинки с последующим ее метаморфозом. Некоторые виды способны вынашивать зародышей вплоть до формирования молоди. Хотя большинство видов иглокожих является раздельнополыми организмами, но среди них встречаются немногие и гермафродиты. Оплодотворение у иглокожих обычно наружное, так как половые продукты ими вымётываются в воду.
Иглокожие — исключительно морские животные, обитающие на дне от литорали и практически до предельных глубин. Они практически не переносят заметных изменений солёности воды, так как регулировать солевой состав жидкостей тела иглокожие не способны. При этом на больших глубинах иглокожие, главным образом голотурии, являются господствующей группой донных животных. По типу питания многие виды иглокожих — детритофаги, однако среди них есть и полифаги, каковыми являются многие офиуры, и хищники — таковы большинство морских звёзд, и растительнояды — многие морские ежи.