6. Инфузории. Черты их строения как высших простейших. Их образ жизни и основные представители
 Скачать 39.96 Kb.
|
|
6.Инфузории. Черты их строения как высших простейших. Их образ жизни и основные представители.
Тип Инфузории К типу Инфузории, или Ресничные, относят наиболее сложно устроенных простейших: обычно они имеют несколько ядер, различающихся по строению и функциям. Название типа происходит от латинского слова infusum [инфу́зум]— «настойка»: эти и другие простейшие были впервые обнаружены в настоях сена. Всего описано около 7 тыс. видов инфузорий. Экологические особенности Большинство инфузорий — свободноживущие морские и пресноводные простейшие. Есть виды, которые обитают в заболоченных почвах и среди мха. Реже встречаются симбионты и паразиты различных животных. Некоторые виды инфузорий содержат в цитоплазме симбиотические водоросли (бурсария, сувойка). Среди инфузорий есть плавающие в толще воды (планктонные) виды, ползающие по дну и поверхности водных растений и прикреплённые формы. Некоторые виды сочетают свободноплавающий и сидячий образ жизни (трубач). Сидячие инфузории могут быть одиночными, их большинство, или колониальными, например некоторые виды сувоек. У колониальных форм особи, образовавшиеся в результате бесполого размножения (простого деления), не теряют связи друг с другом. Стебель, на котором они сидят, ветвится, и инфузории оказываются на концах ветвей древовидной колонии. По типу питания свободноживущие инфузории делятся на сапрофагов, питающихся разлагающимся остатками других организмов, и хищников. Строение и жизнедеятельность У большинства инфузорий клетка покрыта плотной оболочкой сложного строения. Она несёт многочисленные реснички, предназначенные для передвижения и захвата пищи. Реснички могут располагаться хаотично или рядами, покрывать всю поверхность клетки или образовывать венчик, окружающий клеточный рот. Реснички бывают одиночными или могут склеиваться, образуя пучки и мембраны. Плотная оболочка обуславливает постоянную форму клеток инфузорий, которая бывает самой разнообразной. Плавающие инфузории обычно имеют обтекаемую форму (туфелька, тетрахимена). Сидячие формы часто имеют вид воронки, колокольчика или трубки (трубач, сувойка). Ползающим видам, как правило, свойственна уплощённая форма тела (стилонихия). У хищных сосущих инфузорий есть множество выростов — сосущих трубочек. У большинства инфузорий на поверхности клетки имеется клеточный рот. Это место поглощения пищевых частиц: детрита, бактерий, одноклеточных водорослей. Иногда клеточный рот находится во впадине — околоротовой воронке. Клеточный рот ведёт в клеточную глотку — цилиндр из микротрубочек, уходящий вглубь клетки. Биением ресничек, окружающих предротовую воронку, пищевые объекты загоняются в клеточный рот и глотку, где поглощаются путём фагоцитоза. Сформировавшаяся пищеварительная вакуоль поступает внутрь клетки и сливается с лизосомами, в ней начинается процесс пищеварения. Токами цитоплазмы пищеварительная вакуоль перемещается по клетке. Непереваренные остатки выбрасываются путём экзоцитоза через особое отверстие в оболочке — порошицу. Функцию регуляции осмотического давления у пресноводных инфузорий выполняют сократительные вакуоли. Каждая вакуоль состоит из центрального резервуара и 5–7 радиально расходящихся ампул. Концентрация растворённых веществ в теле инфузории выше, чем в окружающей среде, и из-за разности осмотического давления вода устремляется внутрь. Жидкость сначала наполняет ампулы, которые в какой-то момент опорожняются в сократительную вакуоль, раздувающуюся в пузырёк. Затем по специальной протоке вода выбрасывается наружу и весь процесс повторяется. У видов, обитающих в морской воде, сократительных вакуолей нет. В клетках инфузорий имеется два типа ядер. Крупные вегетативные ядра (макронуклеусы), регулируют обмен веществ. Маленькие генеративные ядра (микронуклеусы) участвуют в половом процессе — обмене генетической информацией между разными особями. У инфузории туфельки, например, имеется одно крупное ядро и одно маленькое, а у трубача — несколько крупных и несколько мелких ядер. Систематика инфузорий В типе Инфузории традиционно выделялось два класса. К классу Ресничные инфузории относится большинство известных видов, в том числе инфузория туфелька. Отличительная особенность — наличие ресничек. Представители класса Сосущие инфузории характеризуются отсутствием во взрослом состоянии ресничек, рта и глотки. Все сосущие инфузории — хищники-засадники, они ловят, парализуют и поглощают добычу с помощью тонких трубчатых щупалец. Имеют расселительную стадию («бродяжек»). Современные системы таксонов инфузорий, основанные на анализе ДНК, отличаются от традиционной классификации, в основе которой лежал анализ морфологических признаков. В рамках этих систем выделяют 10 и более классов (или безранговых таксонов), отражающих филогенетическое (эволюционное) сходство этих групп. Конъюгация у инфузорий — половой процесс инфузорий, сопровождающийся переносом ядермежду клетками партнёров при их непосредственном контакте. Наличие такого своеобразного полового процесса является уникальной чертой инфузорий. Половой процесс у инфузорий, в отличие от полового процесса в привычном представлении, не сопровождается образованием гамет, поэтому у них нет и зиготы. Кроме того, конъюгация инфузорий не сопровождается размножением, то есть увеличением числа клеток, поэтому конъюгация у инфузорий является типичным примером полового процесса без размножения. Ход процесса конъюгации у инфузорий был установлен Э. Маупасом в 1889 году. 7.Общие свойства и теории происхождения многоклеточных животных. Происхождение многоклеточных животных (Metazoa)Важнейшими чертами многоклеточное являются следующие: 1) тело животного состоит из большого количества клеток; 2) клетки дифференцированы на половые и соматические, а последние различаются также по структуре и функциям; 3) клетки расположены в организме в несколько слоев; 4) клетки интегрированы в целостную систему благодаря существованию жидкостной внутренней среды и нервной системы. В процессе эволюции первая характеристика многоклеточно- сти достигается наиболее просто: среди простейших уже имеется огромное количество видов колониальных организмов. Остальные черты многоклеточное™ связаны с возникновением многослойно- сти, обеспечивающей как различные условия существования клеткам, расположенным на поверхности и внутри тела, так и появление внутренней среды, объединяющей их воедино. Только интеграция клеток в шаровидную структуру дает им возможность оказаться в разных условиях, дифференцироваться и взаимодействовать друг с другом. Родоначальником многоклеточных в настоящее время считают шаровидную колонию жгутиковых, половые клетки которых перемещались в глубь колонии, а соматические первично выполняли как функцию перемещения всей колонии в пространстве, так и пищеварения за счет переваривания фагоцитированных пищевых частиц, захваченных из воды. Осуществление одной и той же клеткой функций движения и пищеварения малоэффективно. С этим связана последующая специализация клеток в направлении преимущественно пищеварения или обеспечения движения. Результатом является возникновение фагоцитобласта (внутреннего слоя амебовидных клеток, занимающихся пищеварением) и кинобласта (наружного слоя клеток со жгутиками, обеспечивающими движение). Стойкая дифференцировка соматических клеток по функциям и строению, возникшая первоначально на фоне выделения двух клеточных слоев, явилась ключевым моментом в происхождении многоклеточных. Именно с двуслойностью связано появление жидкой внутренней среды, через которую клетки обмениваются химическими сигналами, а также дальнейшее обособление и специализация части поверхностных клеток в направлении восприятия внешних раздражителей и передача возбуждения на другие клетки, располагающиеся в отдалении от них. Так возникают предпосылки к формированию нервной системы. Гипотетический предок многоклеточных животных назван фаго- цителлой. Он плавал в толще воды за счет биения ресничек кинобласта, а питался, захватывая взвешенные в среде частички пищи и переваривая их клетками фагоцитобласта. На более поздних этапах эволюции происходили многочисленные адаптации потомков фагоцителлы к многообразным условиям существования при оседании их на дно или при перемещении к поверхности, а также при изменении источников питания (захват мелких или крупных, живых или мертвых пищевых частиц). Большое значение в эволюции потомков фагоцителлы имели также изменения характера движения: пассивное движение или прикрепленный образ жизни обусловливают лучевой тип симметрии, в то время как активное перемещение в определенном направлении предусматривает формирование билатеральной симметрии. В результате возникло огромное многообразие форм многоклеточных животных. Представления о происхождении многоклеточных, изложенные здесь, являются развитием гипотезы И. И. Мечникова (1877—1880) о том, что многоклеточность возникла на базе шаровидных колоний жгутиковых, часть клеток которых переместилась внутрь для переваривания пищевых частиц, в результате чего оформилась дифферен- цировка на экто- и энтодерму. 8.Симметрия тела у животных и ее связь с образом жизни. Симметрия тела животныхУ подавляющего большинства животных части тела расположены симметрично. Лишь у немногих (например, у некоторых губок) тело имеет неправильную, лишенную симметрии форму. Различают два основных типа симметрии животных: радиальную и двустороннюю. Радиальная симметрияхарактеризуется тем, что одинаковые части тела и органы располагаются по радиусам от срединной продольной оси животного. Тело с радиальной симметрией может быть разделено на равные части несколькими плоскостями, проходящими через эту ось. Радиальная симметрия тела свойственна преимущественно животным, ведущим сидячий или малоподвижный образ жизни или пассивно плавающим в воде. Примером подобных животных могут служить гидры, медузы, морские звезды и пр. Двусторонняя симметрия тела животного отличается тем, что только одна плоскость может разделить его на две равные половины. У двустороннесимметричных животных можно различить левую и правую половины, передний и задний концы тела. Данная симметрия присуща преимущественно животным, способным к самостоятельным передвижениям. Как правило, она бывает неполной, относительной. Обычно организм двустороп-несимметричного животного снаружи более или менее правильно симметричен (левая и правая половина его почти одинаковы), но в расположении многих внутренних органов наблюдается явная асимметрия. Так, например, у человека сердце лежит в левой части грудной клетки, у птиц яичник расположен в левой части таза и т. д. Характер симметрии тела служит важным систематическим признаком различных типов животных. Например, у иглокожих наблюдается смена симметрии тела в течение жизни (морские ежи и др.). Их плавающие личинки имеют двустороннюю симметрию, а взрослые — радиальную. Кишечнополостные_и_их_морфофизиологическая_характеристика._Основные_классы,_особенности_их_строения,_развитие.'>9.Кишечнополостные и их морфофизиологическая характеристика. Основные классы, особенности их строения, развитие.
Тип Кишечнополостные (Coelenterate)Класс Гидроидные полипыКласс Сцифоидные медузыКласс Коралловые полипыХарактеристика типа1. Многоклеточные. 2. Радиальная (= лучевая) симметрия. 3. Двухслойные: эктодерма и энтодерма. 4. Неклеточный слой — мезоглея. 5. Хищники: есть стрекательные клетки. 6. У многих чередуются жизненные формы: прикрепленная форма: полип. Чаще колониальные (редко одиночные: гидра, актиния); свободноплавающая форма: медуза (одиночные). Класс Гидроидные полипыМорские и пресноводные. Одиночные и колониальные. Прикрепленные. Представитель: пресноводный полип гидра. Среда обитания: пресные водоемы. Пища: мелкие беспозвоночные. Малоподвижный образ жизни. строение гидрыПолип фиксируется с помощью подошвы. Венчик щупалец окружает ротовое отверстие. Двухслойная: эктодерма и энтодерма. Тонкий слой мезоглеи. Замкнутая пищеварительная полость: поступление пищи и удаление непереваренных остатков через ротовое отверстие. Пищеварение внутриклеточное. Промежуточные клетки эктодермы постоянно делятся, образуя все типы клеток. Стрекательные клетки "одноразовые": новые клетки образуются из промежуточных клеток. Раздельнополые и гермофродиты. Сильно развита регенерация, благодаря простоте строения и активно делящимся многочисленным промежуточным клеткам. Нервная система диффузного типа. Состоит из сети звездчатых клеток. Безусловный рефлекс — ответная реакция организма на раздражение при участии нервной системы. Размножение: бесполое: почкование в течение всего лета; половое: осенью в эктодерме гидры формируются половые железы (гонады) в которых развиваются гаметы. В эктодерме в небольших бугорках на верхней части стебелька гидры образуются сперматозоиды, яйцеклетка — в выпуклости у основания стебелька. Сперматозоиды через разрыв ткани выходят в воду и проникают в яйцеклетку другой особи. Зигота делится и покрывается плотной оболочкой — образуется эмбриотека. После гибели гидры в покоящемся состоянии она остаётся до весны, когда из неё разовьётся и посредством разрыва оболочки выйдет новая гидра. Класс Сцифоидные (Sciphozoa)Представители: корнерот, аурелия. Сильно развита мезоглея. Нервная система диффузного типа. Нервная система медуз развита лучше, чем у коралловых и гидроидных полипов. Она представлена нервным сплетением, более разветвленным в щупальцах и на нижней части колокола, а также двумя нервными кольцами. Скопления нервных клеток по краю колокола и на щупальцах. Скопления стрекательных клеток на щупальцах. Органы чувств по краю колокола: светочувствительные глазки (зрение), статоцисты (равновесие). Ротовое отверстие медузы находится на нижней вогнутой стороне тела. У большинства видов рот окружен ротовыми лопастями со стрекательными клетками. Рот служит как для употребления пищи, так и для удаления из организма непереваренных остатков. Пища попадает в желудок, от которого радиально отходят гастроваскулярные каналы. Дыхание медузы осуществляется через всю поверхность тела. Большинство раздельнополые. Гонады — в энтодерме, рядом с желудком. Оплодотворение и развитие молодых особей происходит в воде. Только у некоторых сцифоидных медуз оплодотворение яиц и развитие планул осуществляется в организме матери. Размножение У большинства медуз наблюдается чередование полового и бесполого поколения. Преобладает половое медузоидное поколение, а бесполое полипоидное поколение недолговечно. Это свидетельствует о возрастании роли поового процесса в цикле развития. Личинка свободноплавающая: планула. После оплодотворения, которое происходит в воде, из зигот формируются личинки-планулы, они оседают на дно и дают начало росту полипа - сцифистоме, который может размножается почкованием (полипоидное поколение). Затем на теле полипа появляются поперечные перетяжки, которые делят тело поперёк (стробилляция) - в результате отделяются молодые дисковидные медузы - эфиры, из которых формируются взрослые медузы (медузоидное поколение). Класс Коралловые полипы (Anthozoa)Раздельнополые животные. В жизненном цикле преобладает полипоидная форма. Класс Коралловые не имеет стадии медузы, а половые клетки развиваются у них внутри полипа. Колониальные коралловые полипы могут быть разнообразны по форме. Имеют внешний или внутренний скелет из извести или рогоподобных органических веществ различной окраски. Колониальные полипы образуют на мелководье густые поселения — коралловые рифы и коралловые острова, нередко являющиеся опасным препятствием для судоходства. К одиночным морским полипам относится актиния. Она при помощи мускульной подошвы может медленно передвигаться по дну. Строение кораллового полипаРазмножение. Гонады созревают в энтодерме. Сперматозоиды выходят в гастральную область, а затем в воду. Через рот проникают в полость женской особи. Происходит оплодотворение и из зигот развиваются личинки — планулы, которые покидают материнский полип. Планула прикрепляется к различным подводным предметам, превращается в полип, который уже имеет рот и венчик щупалец. У многих форм развитие происходит без метаморфоза и планула не образуется. У колониальных форм в дальнейшем происходит почкование, причем почки не отделяются от материнского организма. Колонии полипов участвуют в образовании рифов, атоллов, коралловых островов. Важную роль в круговороте веществ и увеличении биологической продуктивности водоемов играют морские кишечнополостные. Строение ядовитого аппарата. Книдобласты, или нематоциты, содержат очень мелкие внутриклеточные структуры — нематоцисты. Нематоциста состоит из капсулы и заключенной в ней полой нити, замкнутой на одной стороне, как бы вывернутой наизнанку и закрученной в спираль. Выстреливание нематоцисты заключается в быстром выбрасывании нити.
10.Жизненные циклы кишечнополостных, их биологическое значение. Метагенез. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ КИШЕЧНОПОЛОСТНЫХ, ЧЕРЕДОВАНИЕ ПОКОЛЕНИЙ Из современных нам кишечнополостных животных наиболее просто завершается жизненный цикл коралловых полипов. Оплодотворенное яйцо начинает дробиться. Сначала оно делится надвое, затем каждая из образовавшихся клеточек в свою очередь также разделяется, и так далее. В результате образуется большое количество мелких клеток, расположенных в один слой и имеющих вид маленького полого шарика. Вслед за этим часть клеток начинает погружаться внутрь, в результате чего получается двуслойный зародыш. Из его внутреннего слоя впоследствии формируется энтодерма, а из наружного — эктодерма будущего полипа. Эктодерма покрыта многочисленными мелкими ресничками, при помощи которых зародыш получает способность плавать; с этого момента он превращается в личинку, называемую планулой. Планула не способна питаться и размножаться. Она некоторое время плавает в толще воды, затем садится на дно, прикрепляясь к нему передним концом. Вскоре после этого на заднем (теперь уже верхнем) конце планулы прорывается ротовое отверстие и образуется венчик щупалец. Так возникает первый полип. У колониальных форм этот полип вскоре выпочковывает на себе других полипов, те в свою очередь следующих и т. д. Возникает колония. По достижении колонией определенной степени развития составляющие ее полипы начинают размножаться также и половым путем, образуя яйца. На этом цикл замыкается. Иначе протекает жизненный цикл у гидроидных и сцифоидных. Дробление яйца и развитие планулы происходит у них так же, как у коралловых полипов, аналогичным способом возникает и первый полип — основатель колонии, а потом и вся колония (у сцифоидных колонии обычно не образуется). Однако полипы гидроидных и сцифоидных совершенно лишены способности к половому размножению, зато они выпочковывают или отделяют не только подобных себе полипов, но совершенно не похожих на них медуз. Медузы и являются половыми особями. Образование медуз у гидроидных и сцифоидных происходит по-разному. У гидрополипов медузы возникают из почек. Вначале такая почка внешне похожа на обычную почку, из которой развивается полип, но затем появляются отличия. Медузоидная почка сильно увеличивается в размере, становится полупрозрачной, внутри ее появляются 4 радиально расположенных канала и отходящий от места их скрещивания ротовой хоботок. Теперь молодая медузка внешне напоминает маленький колокольчик или зонтик. Вскоре она отрывается от колонии полипов и уплывает. Медузы самостоятельно питаются и увеличиваются в размерах, затем у них возникают половые железы. Яйца и сперма выбрасываются прямо в морскую воду, где происходит оплодотворение яиц. Из яиц возникает личинка — планула. На рисунке 149 показан типичный жизненный цикл на примере гидроида из рода Корине (Согупе sarsii). У сцифоидных, как правило, полипы (их называют сцифистомами) не образуют колоний: возникшие в результате почкования полипчики отделяются от материнской сцифистомы и ведут самостоятельный образ жизни. Вскоре каждый такой полип претерпевает серьезные изменения: его щупальца укорачиваются, а на теле появляется ряд кольцевидных перетяжек, которые становятся все более и более глубокими, как это показано на рисунке 150. Затем начиная с верхнего конца от полипа отделяются дисковидные медузы (на этой стадии их называют эфирами), которые переворачиваются ротовой стороной вниз и уплывают. Эфиры питаются, растут и превращаются в крупных половозрелых сцифоидных медуз, размножающихся исключительно половым путем. Чередование поколений имеет очень большое значение для жизни гидроидных и сцифоидных: прикрепленный образ жизни полипов препятствует их расселению, а медузы, покинув колонию, могут далеко уноситься морскими течениями и разбрасывать яйца на очень большом пространстве, заселяя все новые и новые области. Чередование различно устроенных поколений довольно широко встречается в животном мире. Кроме кишечнополостных, оно обнаружено у некоторых плоских, круглых и кольчатых червей, у ряда ракообразных и даже у низших хордовых. Описанный выше способ чередования поколений у кишечнополостных называют метагенезом, а животных с этим типом жизненного цикла— мета-генетическими. Для метагенеза характерно правильное чередование полового поколения с поколением, размножающимся вегетативно, путем деления или почкования. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||