Каким способом размножаются кольчатые черви

Особенности размножения кольчатых червей

1.4 Особенности размножения кольчатых червей

Кольчатые черви могут размножаться как половым, так и бесполым способом. Первый наиболее типичен для водных видов, в особенности некоторых морских полихет. Бесполое размножение сводится либо к делению тела на части, либо к почкованию. При делении тело червя распадается на половинки, каждая из которых впоследствии восстанавливает недостающий конец.

Любопытно, что хвостовой конец после отделения является самостоятельным существом и способен отрастить себе новую голову. Иногда эта голова отрастает задолго до того, как червь разделился пополам. Посреди тела такого кольчеца, готовящегося продлить род, находится вторая голова. По прошествии некоторого времени двухголовое создание распадается, чтобы дать жизнь двум новым червям./24/

Почкование встречается нечасто, оно типично в основном для полихет – представителей семейства силлиды. Из них поражает силлида рамоза, у которой процесс почкования охватывает все тело. От каждого сегмента отпочковываются небольшие задние концы. По мере образования все новых детенышей червь превращается в животное с одной головой и несколькими задними концами. Поскольку полихета ведет паразитический образ жизни, то

Кокон медицинской пиявки легко кормит своих многочисленных детенышей, пока у них не появились головы./24/

Оплодотворение у морских червей, размножающихся половым путем, наружное. Самки и самцы выбрасывают половые клетки в воду, где и происходит слияние сперматозоидов с яйцами. В дальнейшем из яиц вылупляются личинки – трохофоры, не похожие на взрослых особей. Наземные и пресноводные кольчецы, включая пиявок, имеют прямое развитие, когда молодые особи почти в точности копируют взрослых. Молодые пиявки развиваются из коконов, где содержатся яйца./24/

Немаловажную роль в размножении кольчатых червей играет свечение. Свечение червей обеспечивается присутствием в организме особого вещества, получившего название люциферина. Под действием специального фермента люциферазы люциферин окисляется кислородом с образованием углекислого газа. При этом высвобождаемая химическая энергия идет на выделение возбужденными атомами световых частиц – фотонов. Люциферин содержится у червей в гранулах, которые плавают в жидком клеточном веществе, где и окисляются. Поэтому создается впечатление, будто бы у полихет светятся ткани тела./24/

Черви наделены сравнительно эффективным механизмом окисления, отдача которого составляет от 10 до 20 процентов и, возможно, даже больше. Это означает, что свыше 10 процентов химической энергии люциферина морские полихеты научились переводить в свет, а остальное составляют бесполезные потери. В сравнении с лампами накаливания клетки полихет представляют собой чрезвычайно экономные и компактные биологические устройства. Таким образом, на каждые 3 молекулы люциферина приходятся 3 кислородные молекулы, а в результате реакции выделяются 3 молекулы углекислоты и 2 фотона./24/

Биологическое значение свечения может быть различным. Известны случаи, когда беспозвоночные применяют свою иллюминацию в целях общения с сородичами, в первую очередь с представителями противоположного пола. Раз в год многие тропические черви покидают донные убежища и всплывают к поверхности океана, чтобы роиться. Здесь самки встречаются с самцами./24/

Полихеты Бермудского треугольника как раз во время роения применяют фонарики. Самки привлекают самцов интенсивным свечением, вызывая тех на танец, в ходе которого кавалеры должны побудить своих дам к выбросу в воду половых продуктов. Если самка не светится, то она уже исполнила свой «танец любви». Самцов она не интересует. Вероятно, «движущиеся свечи», которые наблюдал в водах Карибского моря X. Колумб, являлись такими роящимися червями./24/

2. Классификация кольчатых червей

Всего в тип входит 9000 видов животных, что составляет 1/4 от общего видового разнообразия червей (сколецид). Ученые-зоологи выделяют в типе кольчатых червей 4 класса, помимо пиявок: архианнелиды, или первичные кольчецы, олигохеты, полихеты, эхиуриды. Олигохеты и полихеты нередко называются еще малощетинковыми и многощетинковыми червями.

Кольчецы являются наиболее высокоорганизованными из всех остальных сколецид, они представляют собой вершину эволюции этой обширной группы живых существ. Одновременно кольчатые черви считаются предками множества различных организмов, среди которых важнейшее значение в природе имеют членистоногие, представленные насекомыми, пауками, раками, крабами и пр. Сами же кольчецы произошли от плоских червей.

В ходе эволюционного развития появлялись виды плоских червей, которые увеличивали длину своего тела, отращивая сегмент за сегментом. Эти существа просто добавляли очередное мускульное колечко. Но затем изменения охватили все внутреннее строение червей. Их органы также стали расти частями. В результате появились животные с наружным и внутренним членением тела, в котором почти каждый новый сегмент в общих чертах копирует предыдущий. Такое повторение однородных сегментов тела получило в науке название метамерии.

В действительности, конечно же, развитие метамерного строения тела протекало гораздо дольше и сложнее. Еще у примитивных микроскопических корненожек фораминифер наблюдается подразделение раковинок на сходственные сегменты. Таким образом, сегментация тела лежала в основе эволюции органического мира. Она была следствием приспособления живых существ к среде обитания и эволюции типов симметрии тела, увеличивающей адаптационные возможности видов. Сама по себе метамерия рассматривается учеными как особый тип симметрии.

Медузы и их сородичи из типа кишечнополостные, а также низшие черви лишены настоящих метамеров (сомитов). Однако многим им свойственны либо полимерные органы, либо псевдометамерия, т.е. наличие ложных сегментов. У таких кишечнополостных, как гидрозои, сцифозои, антозои и ктенофоры, имеются полимерные органы.

Обычно полимерами называются химические вещества, родственные полиэтилену. В биологии такое же наименование получили органы и структуры, неоднократно повторяющиеся в организме. Обычно это органы половой системы. Псевдометамерия и полимерные образования типичны для ряда групп низших червей: цестод, турбеллярий, немертин. У сколецид закладываются полости тела, отчего и возникают подобия сегментов.

Дальнейшее разделение тела животных оказалось возможным благодаря усложнению нервной системы и, главным образом, появлению кровеносной системы. Стало возможным обособление разветвлений нервов (с формированием невросомитов) и кровеносных сосудов (с формированием ангиосомитов).

Третьим и, пожалуй, наиболее существенным условием прогресса метамерии стал рост мускулатуры. Кольчецы обладают наиболее развитым среди червей мышечным мешком, объем которого достигает 60–70 процентов от общего объема тела. За счет интенсивного развития мышц произошло обособление участков продольной и кольцевой мускулатуры с формированием миосомитов, разделенных поперечными перегородками-диссепиментами.

Рост мускульного мешка и сопутствующая этому явлению сегментация были единым эволюционным рывком кольчецов, позволившим им занять важнейшие экологические ниши моря, пресных вод и почвы из тех, которые только занимают черви. Сколециды на протяжении всей своей истории боролись за надежную защиту и скорость. Лишь потомки примитивных червей смогли решить эту задачу, чем и объясняется прогресс этих групп. Улитки «изобрели» для себя надежную защиту в виде раковин. Кальмары создали из своего мускульного мешка мощный водометный «двигатель».

Кольчатые черви обрели плотные покровы, насеченные на дольки – сегменты, соответствующие внутренней метамерии. Сегментация позволила этим беспозвоночным свободно изгибать тело, чтобы передвигаться волнообразно, развивая при этом значительную скорость. Впоследствии насекомые, раки и прочие членистоногие покрылись плотным сегментированным панцирем. Человек в своей организации несет отпечаток метамерии древних кольчецов, но наше тело состоит не из сегментов. Их число у позвоночных резко сократилось, отчего вместо сомитов сформировались т. н. отделы.

Источник

Биология

Именная карта банка для детей
с крутым дизайном, +200 бонусов

Закажи свою собственную карту банка и получи бонусы

План урока:

Особенности строения кольчатых червей

Строение кольчатых червей поражает своим многообразием, но в то же время подчиняется единому плану. Их тело – это последовательность почти одинаковых участков – сегментов. Снаружи кажется, что оно состоит из множества колец. Отличаются лишь передняя и задняя части тела.

Передняя часть называется головная лопасть или простомиум, в ней находятся мозг и органы чувств. Задняя часть тела – это анальная лопасть или пигидий, на ней расположен анус.

Защита, жилище и движение

Мощная мускулатура состоит из наружного слоя кольцевых мышц и внутреннего слоя продольных. У некоторых червей есть примитивные ножки – параподии. Благодаря этому многощетинковые черви очень подвижны.

В движении участвует ещё и кожа. Снаружи у червей она покрыта эластичной кутикулой. Под ней лежат эпидермис и дермис. Из эпидермиса наружу торчат щетинки, состоящие из разновидности хитина. Вероятно, у предков кольчатых червей щетинки служили для защиты, а потом черви стали цепляться ими за песок, землю, дно и продвигаться вперёд.

В эпидермисе есть железистые клетки. Их секреты и слизь:

• увлажняют тело червя;
• образуют кокон для защиты кладок яиц;
• образуют защитные трубочки, в которых живут некоторые морские виды;
• выстилают и укрепляют норки, которые роет червь.

Пищеварение и выделение

Кольчатые черви питаются органическими частицами, мелкими животными, кровью млекопитающих, всё зависит от вида. В строении пищеварительной системы тоже есть интересные варианты. Например, есть черви, которые выворачивают глотку через рот,

у других в ротовой полости находятся челюсть с зубчиками.

Глотка продолжается в пищевод, это две части передней кишки. Далее следуют средняя и задняя кишки. Продукты обмена веществ выводятся через органы выделения, которые есть в каждом сегменте.

Кровеносная система и дыхание

Цвет крови может быть зелёным, розовым, вишнёвым, красным. Цвет создают молекулы, которые переносят кислород в крови. Гемоглобин, как и у человека, делает кровь красной. Кислород поступает от жабр или всей поверхности тела.

Кровь течёт по замкнутой системе сосудов благодаря движению всего тела или сокращениям крупного спинного сосуда. Другой крупный сосуд – брюшной – соединён со спинным мелкими сосудами (капиллярами) и кольцевыми сосудами.

Нервная система и органы чувств

В самом простом случае червь воспринимает сигналы окружающей среды телом, по всей его поверхности разбросаны чувствительные клетки. У некоторых видов (особенно у морских червей) на головной лопасти есть подвижные органы чувств и даже глаза.

Сигналы, которые поступают от внешней среды, обрабатываются в нервной системе. Она состоит из ганглиев (нервных узлов) и нервов.

Мозг состоит из двух надглоточных ганглиев. Ниже лежат два подглоточных ганглия, они соединены с мозгом нервными волокнами. От каждого подглоточного ганглия вдоль тела тянется по длинному нервному стволу. В каждом сегменте есть пара ганглиев, нервные стволы проходят сквозь них. От каждого ганглия к стенке тела отходят нервы. По нервам к мозгу идут сигналы от внешней среды, по ним от мозга приходят команды к мышцам.

Но есть отклонения от общего строения. Например, два нервных ствола сливаются в один, а мозг состоит из трёх отделов. У некоторых червей в брюшных сегментах есть гигантские нервные волокна, которые очень быстро проводят сигналы. Благодаря этому червь двигается с высокой скоростью.

Вторичная полость тела

У кольчатых червей есть вторичная полость тела – целом. Она складывается из целомических мешков с жидкостью, которые парами лежат в каждом сегменте. В передней и задней лопастях целома нет.

Какие преимущества червям даёт вторичная полость тела:

1. При движении стенки тела сдавливают целом, но целомическая жидкость противодействует этому давлению, поэтому тело червя остаётся упругим. Если червь вытягивает тело или роет норки, жидкость целома перетекает из одной части тела в другой.
2. В целомической жидкости распространяются питательные вещества, поступающие из кишечника. В ней же накапливаются продукты обмена веществ.
3. В целоме созревают половые клетки – спермии и яйца.

Образ жизни кольчатых червей

Предки аннелид когда-то жили в море. И до сих пор океан – это основной дом для них. Некоторые виды покинули родную среду, освоили пресные водоёмы и почву.

Кольчатые черви роют землю или дно водоёма, перемещаются по дну или в толще воды, живут в затвердевших трубках. Часть видов перешла к хищному и паразитическому образу жизни.

Размножение кольчатых червей происходит половым и бесполым путём. Кольчатые черви – гермафродиты, то есть одновременно имеют мужские и женские половые органы. Органы размножения кольчатых червей есть в нескольких сегментах тела. После оплодотворения либо развивается личинка, либо созревает червь.

Если червь теряет сегменты, они восстанавливаются полностью или с небольшими изменениями. Некоторые черви способны восстанавливаться всего из одного сегмента. Способность к восстановлению называется регенерацией. Она используется как способ бесполого размножения.

Класс I. Многощетинковые (полихеты, Polychaeta)

Многощетинковые черви – это красивые жители океанского дна, спустившиеся на глубину до 8 км. Хотя и в озере Байкал они встречаются. Другое их название «полихеты» происходит от греческих слов «polys» — «много», «chaete» — «волос».

Полихеты заселили разные «этажи» водной среды. Они роют себе норки в песчаном дне, плавают. Хищные бродячие полихеты питаются мелкими морскими животными. Некоторые черви стали паразитами.

Самые интересные из них – это сидячие черви. Они сами создают трубочки, в которых и живут. Их кожа выделяет секрет, который затвердевает вокруг тела. Некоторые черви дополнительно прикрепляют к себе мелкие камни и песчинки.

Есть виды, которые строят трубочку заново, если она повредилась. Другие виды носят жилище с собой.

На головном конце сидячих червей есть щупальца, которыми они собирают и подгоняют микроорганизмы и органические вещества ко рту. Но двигаться с такими органами трудно, поэтому они стали жить в трубчатых укрытиях.

Особенности строения многощетинковых червей

Пожалуй, полихеты ярче других кольчатых червей воспринимают мир благодаря разнообразным органам чувств. Например, у них могут быть несколько глаз на передней лопасти. Только многощетинковые черви обладают нухальными органами, которые воспринимают химические сигналы.

Червь с необычным названием «тихоокеанский палоло» реагирует на изменения фаз луны. На рассвете в конце октября и начале ноября, когда лунный цикл идёт на убыль, он всплывает на поверхность океана. Точнее, всплывают задние половины тела червя. В них находятся половые клетки, которые выбрасываются в воду для оплодотворения.

У них очень развиты органы движения — параподии – своеобразные простейшие ножки. Внутрь параподий заходит целомический мешок, а управляются они специальным ганглием.

При половом размножении черви выбрасывают половые клетки в воду, где и происходит оплодотворение. Зародыш развивается из яиц через стадию личинки. Есть виды, которые заботятся о потомстве: покрывают яйца слизистой оболочкой или носят кладку яиц на себе.

У некоторых видов многощетинковых кольчатых червей есть явление последовательного гермафродитизма. Сначала червь выделяет мужские, а затем женские половые клетки. Бесполый путь размножения – это выращивание нового организма из одного или нескольких сегментов. Может восстановиться даже головной конец.

Пескожил и нереиды

У берегов морей Северной Атлантики и Ледовитого океана можно встретиться с крупным (до 20 см в длину) червём пескожилом. Параподии передних отделов его тела мало развиты, а в хвостовом отделе их нет. У него маленький мозг, есть глаза и чувствительные нухальные органы, дышит он жабрами.

Пескожил роет для себя норки в песке или иле. Он выворачивает глотку и заглатывает песок, который содержит много органических веществ. Реснички на поверхности глотки загоняют в кишку частицы из грунта.

Периодически пескожил перестаёт питаться и пятится к выходу из норки, чтобы избавиться от кишечного содержимого.

Пескожил может крепко держаться за стенки норки. Если его ухватит хищник, то даже после утраты нескольких задних сегментов тело червя восстановится.

Другой червь – нереида – отличается хорошо развитым мозгом и органами чувств. У них есть глаза, нухальные органы, пальпы, антенны. Пальпы и антенны – это органы с чувствительными клетками.

Их параподии имеют много придатков и несколько мышц. Благодаря развитой мускулатуре нереиды «шагают» по грунту, а также ползают и плавают. Глотка у нереид мускулистая, несёт пару крепких челюстей. Нереиды могут выворачивать передний конец тела так, что он становится похожим на хобот.

Нереида Nereis diversicolor. Глотка и челюсть вывернуты.

Класс II. Малощетинковые (олигохеты, Oligochaeta)

Малощетинковые кольчатые черви населяют почву и пресные водоёмы, в морях живёт гораздо меньше видов. У них нет жабр и параподий, а щетинок мало. У дождевого червя на одном сегменте есть всего 8 щетинок. Также их называют олигохетами от греческого «oligos» — «мало» и «chaete» — «волос».

Если условия меняются на неблагоприятные (замерзает или пересыхает почва), малощетинковые черви уходят глубже и переживают неблагополучное время в анабиозе или диапаузе [1] .

Особенности строения малощетинковых червей на примере дождевого червя

Дождевой червь – самый популярный представитель малощетинковых червей. На самом деле, существует 18 семейств дождевых червей. Самые маленькие виды не достигают и 2 см в длину, а есть огромные трёхметровые черви. Они живут на всех континентах, кроме Антарктиды.

Ещё во второй половине XIX века Дарвин писал о той колоссальной пользе, которую дождевые черви приносят почве и растениям. Что произойдёт если дождевые черви исчезнут. Без их норок почва лишится воздуха и дополнительного объёма воды. Некому будет её перемешивать и удобрять, ведь черви уносят с собой кусочки растений и каловых масс травоядных животных.

Кожа дождевого червя должна быть всегда влажной, это улучшает газообмен с окружающей средой, ведь специальных органов дыхания у них нет. Поэтому в сухую погоду червь уходит в землю. Кроме этого, кожа увлажняется слизью и целомической жидкостью. Целомическая жидкость просачивается из тела на поверхность через особые поры.

При засухе дождевые черви сворачиваются в клубок и переживают неблагоприятное время в диапаузе – оцепенении.

«Сердец» у дождевого червя несколько. Это мускулистые участки околокишечных кольцевых сосудов.

Если в питании дождевого червя много кислот, то уже в пищеводе специальные известковые железы выделяют карбонаты из крови. Таким образом выравнивается кислотно-щелочное равновесие кишечного содержимого.

Дождевые черви различают свет, но не глазами, а специальными клетками, разбросанными по всему телу.

Размножается червь половым и бесполым путём. Мужские и женские половые органы одновременно находятся в специальных сегментах. Половые клетки созревают в семенниках и яичниках и выводятся через семяпровод и яйцеводы.

На середине тела червя хорошо видно утолщение – поясок из одноклеточных желёз. Они выделяют слизь, которая пригодится для оплодотворения и созревания зародыша.

Во время спаривания поясок образует для червей единое кольцо из слизи. Сначала через неё черви обмениваются спермой. Только потом они отложат в слизистое кольцо яйца и семя другого червя.

В итоге червь сбросит получившийся слизистый кокон с яйцами, семенем и запасом питательных веществ. Через 3 месяца в нём созреет следующее поколение.

Тело червя может разделиться на две части. Передняя часть восстановит свой задний конец, а задняя – головной. В таком бесполом размножении участвуют нейрогормоны – вещества, выделяемые нервной системой. И если повредить передние ганглии, передняя часть не сможет восстановить задние сегменты.

Класс II. Пиявки (Hirudinea)

Лечение пиявками (гирудотерапия) используется с древних времён. Слюна медицинской пиявки содержит не только белок гирудин, который препятствует свёртыванию крови, но и вещества с антибактериальным действием. Эти два эффекта – консервация крови и уничтожение бактерий – используют даже при трансплантации тканей.

Но есть множество других видов пиявок. Их объединяют происхождение от малощетинкового предка и хищный образ жизни. Не все пиявки пьют кровь млекопитающих, отдельные виды питаются моллюсками или мелкими червями. И хотя большинство из них предпочитают пресную воду, некоторые виды есть в морской воде и тропических лесах. Зимой пиявки впадают в анабиоз.

Тело у пиявок сплющенное; оно бывает коричневого, чёрного, зелёного или красного цвета. На его концах есть по присоске. Наружных колец очень много, но на самом деле сегментов меньше.

Пиявки различают свет глазками на головном конце и светочувствительными клетками всего тела.

Мускулатура дополняется средним диагональным слоем мышц. Она настолько сильная, что животное может стоять на задней присоске и раскачиваться в поиске опоры или пищи, крепко присасываться и дышать в воде. Так пиявка и двигается – одной присоской прикрепляется к опоре, а другой находит новую поверхность и присасывается к ней.

Пиявки обладают мощной системой пищеварения. Их разделяют по строению глотки. Один тип строения глотки – это хоботок, который выдвигается через рот. Глотка другого типа не выдвигается, но снабжена челюстью с зубчиками.

В глотку открываются слюнные железы. Средняя кишка образует несколько боковых выпячиваний.

Пиявки не имеют вторичной полости тела, мощных систем дыхания и кровообращения. От вторичной полости тела у них остались только каналы, которые заменили собой кровеносную и дыхательную системы.

Пиявки гермафродиты, они не могут размножаться бесполым путём. Мужские органы: семенники, семяизвергательный канал, предстательные железы, совокупительный орган. Женские половые органы: яичники, яйцеводы, матка и влагалище.

Оплодотворение происходит внутри тела пиявки. Во время спаривания животные обмениваются семенем. Подобно дождевым червям пиявки создают кокон для развития яиц. Его они оставляют на дне, в водорослях или в сырой почве берега.

Словарь

1. Диапауза – период покоя, во время которого замедляется обмен веществ. Позволяет пережить неблагоприятные условия, например, холод, засуху.

Источник