В.А. Догель - Зоология беспозвоночных. Тип губки (spongia, или porifera)

• Название: Тип губки (spongia, или porifera)
• Анкор: В.А. Догель - Зоология беспозвоночных.doc
• Дата: 13.02.2017
• Размер: 15 Mb.
• Имя файла: В.А. Догель - Зоология беспозвоночных.doc
• Тип: Документы; #2641
• страница: 57 из 60

КЛАСС ПОГОНОФОРЫ (POGONOPHORA)

Погонофоры — своеобразные морские животные, обитающие преиму­щественно на больших глубинах (3—10 тыс. м) и ведущие сидячий образ жизни. Они живут в очень длинной (от 15 см до 1,5 м), тонкой и проч­ной защитной трубочке, состоящей из хитина, выделяемого кожными железами животного. Верхний конец трубочки выдается над илистым дном, из него может выставляться передний конец животного, снабжен­ный щупальцами.



Рис. 560. Погонофора Choanophorus indicus (по Буб-

ко). А — общий вид самца; Б — задний щетинконос-

ный отдел тела:

1 — щупальца, 2 — головная лопасть, 3 — первый сегмент тела, 4 — второй сегмент тела, 5 — третий сегмент тела, 6 — папнллы, 7 — задний щетинконосный отдел тела, 8 — ще­тинки на заднем отделе тела

569

Большинство погонофор имеет длинное и очень тонкое тело, ширина которого нередко измеряется долями миллиметра. Гигантом среди пого­нофор можно назвать Lamellibrachia barhami, достигающую 0,5 м в дли­ну при ширине тела в б мм.

Строение и физиология. Внешняя морфология. Очень сильно вытяну­тое, почти нитевидное цилиндрическое тело погонофор (рис. 560) со­стоит из четырех первичных сегментов (отделов): очень короткого пер­вого, более длинного второго, чрезвычайно вытянутого третьего, или туловища, и четвертого. Первый отдел снабжен небольшой головной ло­пастью и венцом щупалец. Средний отдел несет два косых валика с кутикулярными килями — уздечку. На туловище имеются многочислен­ные хитиноидные пластинки, лежащие на небольших возвышениях — папиллах и служащие для опоры о стенку трубки, когда животное пере­мещается в ней. Расположение пластинок в общем беспорядочное, но в передней и задней частях туловища они более или менее метамерны. В средней части, кроме того, развиты два пояска из мелких зубчатых пластинок, позволяющих животному прочно закрепляться в трубке. Наконец, самый задний отдел тела несет крошечные щетинки; у неко­торых видов щетинки располагаются беспорядочно, у других — попереч­ными рядами по 4—6 в каждом ряду. Эти щетинки напоминают таковые полихет; они служат для рытья в грунте (см. ниже).

Стенка тела погонофор состоит из однослойного, богатого однокле­точными железами кожного эпителия, покрытого почти сплошь кутику­лой. Под ним располагается хорошо развитый кожно-мускульный ме­шок, состоящий из наружного тонкого слоя кольцевых мускульных во­локон и внутреннего, обычно очень мощного, слоя продольных мышц. Затем следует перитонеальный эпителий, ограничивающий полость тела.

Целом. Каждый сегмент тела содержит свой участок целома: в пер­вом сегменте лежит непарный передний целом, в двух следующих сег­ментах— по паре целомических мешков (см. рис. 563).

В последнем четвертом сегменте целом закладывается сначала в ви­де пары мешочков, которые позднее сливаются, образуя единую полость (см. рис. 564). У погонофор существует и зачаточное вторичное его рас­членение. Во-первых, от общего целома в передней части туловища от­деляются небольшие участки, находящиеся в метамерных спинных при­крепительных папиллах. Во-вторых, в заднем щетинконосном отделе тела образуются поперечные перегородки, врастающие от стенок тела в уже существующий здесь общий целом, который разделяется благода­ря этому на ряд метамерных камер.

Пищеварение. Замечательной особенностью погонофор является пол­ное отсутствие кишечника. Функции собирания пищи, переваривания и всасывания выполняет аппарат щупалец.

Щупальца представляют очень длинные выросты первого сегмента, внутрь которых продолжаются каналы его целома (рис. 560, 561). Наи­более примитивные формы (Oligobrachia dogieli) имеют 6—9 щупалец, расположенных на подковообразном основании (рис. 562), у других .погонофор их значительно больше (от 12 до 2000). У Siboglinum одно, но очень длинное щупальце закручивается штопорообразно, причем так плотно, что прилегающие друг к другу обороты спирали образуют полый цилиндр. Прилегая друг к другу (иногда даже спаиваясь), щупальца ограничивают межщупальцевое пространство. Вдоль каждого щупальца расположены ряды многочисленных очень тонких выростов — пиннул, торчащих в межщупальцевое пространство и переплетающихся там в виде густой сети. Мерцанием ресничек у основания пиннул через меж-

570

щупальцевое пространство прогоняется вода, причем пищевые частицы (мелкие планктонные организмы и органический детрит) застревают среди пиннул. Здесь же, в межщупальцевом пространстве, происходит переваривание пищи и всасывание питательных веществ посредством пиннул. Каждая пиннула представляет одну сильно вытянувшуюся эпи-

Рис. 561. Spirobrachia beklemischevi со спинной стороны (по А. Иванову): 1 — щупальца, 2 — первый и второй сегменты, 3 — уздечка, кутикулярные кили,

4 — прикрепительные органы, 5 — туловище (третий сегмент), 6 — аояски зубча­тых щетинок, 7 — задняя часть туловища

Рис. 562. Передний конец тела Oligobrachia dogieli с брюшной (Л) и спинной сторон (Б) (по А. Иванову):

/ — основание щупалец, 2 — головная лопасть, 3 — первый сегмент, 4 — уздечка,

5 — второй сегмент, S — третий сегмент (туловище), 7— спинная ресничная по­лоска. 8 — мужское половое отверстие, 9 — просвечивающие железы, выделяющие

трубку

телиальную клетку, содержит одно ядро и длинную петлю тончайшего капиллярного сосуда. Кровь попадает в этот капилляр из приносящего сосуда щупальца, а выносится из него в выносящий щупальцевый сосуд. Таким образом, межщупальцевое пространство играет роль своеобраз­ной «кишечной полости», пиннулы — «кишечных ворсинок», а сами по-гонофоры представляют совершенно исключительный пример свободно-живущих животных, у которых обычное кишечное пищеварение полно­стью заменено наружным пищеварением.

Кровеносная система замкнутая, состоит в основном из спинного и брюшного сосудов (рис. 563). Спинной сосуд способен сокращаться и гонит кровь сзади наперед; у основания щупалец он расширяется, обра­зуя мускулистое сердце, к которому иногда прилегает эпителиальный пузырек перикардия, напоминающий таковой гемихордовых. Принося­щие сосуды щупалец берут начало от спинного сосуда, брюшной сосуд образуется слиянием выносящих щупальцевых сосудов. Кровь окрашена в красный цвет растворенным в ней гемоглобином.

Органы выделения представлены парой сильно развитых почек, от­крывающихся внутренними концами в передний непарный целом; они

571

представляют собой целомодукты 1-го сегмента (рис. 563). В отличие от гемихордовых 2-й сегмент погонофор без целомодуктов. В 3-м, туло­вищном, сегменте имеется своя пара целомодуктов, но здесь они играют роль половых протоков.



Нервная система очень примитивна и целиком залегает в толще кож­ного эпителия, напоминая нервную систему Hemichordata. В эпителии головной лопасти находится мозг — брюшное скопление ганглиозных клеток. От мозга назад тянется брюшной нервный тяж и берут начало нервы щупалец. На брюхе туловищного отдела имеется полоска мерца­тельного эпителия; возмож­но, это орган химического чувства.

Половая система. Пого-нофоры раздельнополы, по­ловой диморфизм отсутст­вует. Половая система ле­жит в 3-м сегменте. У сам­цов в задней половине туло­вища помещается пара длинных колбасовидных се­менных мешков, открываю­щихся посредством длинных целомодуктов — семяпрово-водов на передней границе туловища. В семяпроводах формируются мешковидные сперматофоры, содержащие сперматозоиды и снабжен­ные длинной нитью. У самок пара вытянутых яичников лежит в передней части ту­ловища, а сравнительно ко­роткие яйцеводы открыва­ются в средней части туло­вища.

Развитие. Самка откла­дывает яйца в передний участок собственной трубки, где протекает все развитие. Яйца более или менее удли­ненные, богатые желтком.

Рис. 563. Схема строения Pogonophora (по А. Ива-нону) . А — передний участок тела самца со спин-нон стороны; Б — то же, с левой стороны: 1 —• щупальца, 2 — цсломический канал щупальца, ,? — приносящий и уносящий сосуды щупальца, 4 — целом первого сегмента, 5 — наружное отверстие целомодукта, 6 — целомодукт первого сегмента, 7 — перикардий, 8 — сердце, 9 -- целом второго сегмента, 10 — спинной со­суд, 11 — брюшной сосуд, 12 — боковой головной сосуд, 13 — срединный головной сосуд, 14 — целом третьего сег­мента, 15—семяпровод, 16 — половое отверстие, 17 — мозг, 18 — брюшной нервный ствол

572

Дробление яйца напоми­нает спиральное, детермини­рованное. Однако в отличие от кольчатых червей и мол­люсков у погонофор целоми-ческая мезодерма образует­ся не из телобластов 4d, a за счет потомков переднего макромера В. В результате дробления образуется плот­ный зародыш. Мелкие клет­ки эктодермы постепенно обрастают крупные энтодер-мальные бластомеры, остав-

ляя на будущей брюшной стороне небольшое отверстие бластопора. В зачатке энтодермы появляется полость, и он превращается в замкну­тый со всех сторон первичный кишечник. От последнего спереди отде­ляется пара мезодермальных мешков — зачатки целома, которые быстро растут в заднем направлении. После этого тело зародыша расчленяется на отделы, причем сначала обо­собляется четвертый, самый задний первичный сегмент, или отдел тела, и в него попадают задние участки целома (рис. 564). Затем формируется тре­тий сегмент с его целомически-ми мешками, наконец, появля­ется граница между целомами первого и второго сегментов.

Сначала развивается одно левое щупальце, в него заходит продолжение левого переднего целомического мешочка, потом одно за другим вырастают ос­тальные щупальца. Все они сообщаются с левым передним целомом. Околосердечная сум­ка (перикардий) образуется из правого переднего целомиче­ского мешочка.

Итак, целом первичных сег- р_ис. 564. Схема развития целома и расчлене-
ментов у Pogonophora образу- ние тела у погонофор (по А. В. Иванову). А —
ется так же как И у ИГЛОКОЖИХ появление энтероцельных выпячиваний кишеч-
и китпрчнп'пытпятпих (с ^W ^{ника; 5} —Р°^ст энтероцельных целомических
И кишечнодышащих (С.ООЭ), _{мешков; S} — отделение задней пары целомиче-
т. е. знтероцельным путем, ских мешков и заднего сегмента (телосомы);

Внутренняя масса энтодер- Г —отделение от передних целомов метасомы; мальных клеток, оставшихся Д — развитие 1-го щупальца и появление ще-после отделения целома, пред- ^{тинок на т}елосоме; Е-закладка 2-го щупаль-

„ ^г ца, отделение от передних целомов мезоцелеи;

ставляет зачаток средней киш- ж-образование септ в задних целомах (те­
ки, однако далее ОН не разви- лосоме) и формирование непарного переднего
вается и в конце эмбриональ- целома (протоцеля)
ного развития рассасывается.
В дальнейшем на переднем и

заднем концах зародыша развиваются ресничные пояски, но они вре­менные и у взрослого животного не сохраняются. Молодое животное выходит из материнской трубки и сразу же переходит к жизни на дне, выделяя собственную трубку. Дальнейшее развитие сводится к усилен­ному росту, образованию прикрепительных органов, половых органов и т. д. Свободноплавающая личинка в развитии изученных до сих пор в эмбриологическом отношении погонофор отсутствует.

Филогения. Образ жизни погонофор сходен с таковым сидячих поли-хет. Не удивительно поэтому, что и внешний вид, и даже некоторые де­тали наружного строения в этих двух группах обнаруживают много об­щего. Конвергентное поверхностное сходство послужило некоторым зоологам поводом неправильно рассматривать погонофор как аберрант­ных многощетинковых кольчецов из подкласса Sedentaria. В организа­ции погонофор мы видим много характерных особенностей, присущих также аннелидам, эхиуридам, моллюскам и отчасти щупальцевым и ше-• тинкочелюстным. Это, с одной стороны, способность образовывать хитин

573

и щетинки «аннелидного типа». С другой стороны, погонофоры сходны с частью щупальцевых (плеченогими), с щетинкочелюстными и с вто-ричноротыми энтероцельным способом образования вторичной поло­сти тела, а также асимметрическим развитием передней пары целомиче-ских мешков, образованием перикардия из правого переднего целома.

Подобно аннелидам и хордовым, погонофоры — животные сегменти­рованные и полимерные (состоящие из многих сегментов). Однако сег­ментация в этих трех группах развилась независимо и различными пу­тями. У погонофор наиболее отчетливо сегментирован задний отдел тела, и это объясняется особенностями их образа жизни. Дело в том, что погонофора в течение жизни почти непрерывно закапывается в грунт задним концом, который приспособлен для активного рытья и выдвигает­ся для этого через заднее отверстие трубки. Метамерные щетинки и мус­кулистые поперечные перегородки, разделяющие целом заднего отдела тела, развились как необходимые приспособления к активному рытью. По мере зарывания животного в ил трубка сзади постепенно удлиняется.

Вероятно, эволюция погонофор пошла по пути глубокого приспособ­ления к сидячему образу жизни в защитной трубке, причем одним из своеобразных процессов явилась редукция кишечника и физиологичес­кая замена его щупальцевым аппаратом.

Эволюция погонофор сопровождалась множественной закладкой при­крепительных хитиноидных пластиночек и вторичным упорядочиванием их расположения. Щупальцевый аппарат в одних случаях испытал оли-гомеризацию (единственное щупальце Siboglinum), в других, напротив, количество щупалец значительно возросло (Lamellisabella, Spirobrachia и Lamellibrachia).

ТИП ЩЕТИНКОЧЕЛЮСТНЫЕ (CHAETOGNATHA)

Щетинкочелюстные — небольшая, своеобразная, довольно обособ­ленная от других типов группа морских планктонных животных. Наибо­лее вероятно их родство с Deuterostomia, на что особенно указывает их эмбриональное развитие.

1. Тело щетинкочелюстных состоит из трех отделов — головы, туло­вища и хвоста, причем каждый отдел имеет собственный участок целома.

2. На голове расположены две боковые группы мощных крючкооб-разных хватательных щетинок.

3. Тело окаймлено плавниками — парными боковыми и хвостовым.

4. Нервная система состоит из надглоточного и подглоточного ганг­лиев, соединенных окологлоточными коннективами, и подкожного нерв­ного сплетения.

5. Кровеносная и выделительная системы отсутствуют.

6. Во время эмбрионального развития целом образуется энтероцель­ным путем.

К типу Chaetognatha принадлежит только один класс с тем же на­званием.

КЛАСС ЩЕТИНКОЧЕЛЮСТНЫЕ (CHAETOGNATHA)

Известно всего 50 видов щетинкочелюстных, большая часть которых в течение всей жизни обитает в планктоне. Однако представители рода Spadella ведут донный образ жизни. Щетинкочелюстные— быстрые, пла­вающие как бы толчками (вследствие характерных изгибаний тела в спиннобрюшном направлении) хищники, поедающие планктонных

574

животных и нападающие порой на добычу, превосходящую их разме­рами.

Тело щетинкочелюстных стекловиднопрозрачно; по наличию плавни­ков и по характеру движения они несколько напоминают маленьких ры­бок. Размеры тела колеблются от 1 до нескольких сантиметров, Sagiita gazellae имеет 10 см в длину.

Строение. Удлиненное тело несколько сужается к концам (рис. 564). На заднем конце и по бокам тела кожа образует выдающиеся складки: хвостовой и боковые плавники. Тело явственно делится двумя попереч­ными перегородками на три отдела: головной, туловищный и хвостовой. Головной конец прикрыт сверху и с боков двойной кожной складкой — капюшоном. Тело покрыто многослойным кожным эпителием (редкий случай среди беспозвоночных), под которым имеется слой продольных мышц, имеющих поперечнополосатое строение. Мускулатура подсти­лается изнутри перитонеальным эпителием, ограничивающим обширный целом.

Кишечник в виде прямой трубки; начинается ртом на переднем конце тела и кончается порошицей на границе между туловищем и хвостом. Рот окружен с боков двумя рядами хитиновых подвижных крючков, отчасти прикрытых капюшоном. Кишечник подвешен на спинно-брюш-ном мезентерии, делящем полость тела на правую и левую половины. Chaetognatha — хищники.

Нервная система состоит из надглоточного и подглоточного ганглиев, образующих мозг, и из мощного брюшного узла, лежащего в туловище под кишечником. Мозг и брюшной узел соединены длинными коннек-тивами; брюшной ганглий дает 12 пар нервов к стенке тела, где они соединяются с хорошо развитым подкожным нервным сплетением.

Над мозгом лежит пара маленьких глаз, причем каждый из них со­стоит из трех слившихся глазков, о чем можно судить по наличию трех хрусталиков. Глаза инвертированы. Позади глаз, на затылке, имеется площадка мерцательного эпителия, которой придают значение органа обоняния. Кроме того, по телу рассеяно значительное количество осяза­тельных эпителиальных бугорков, усаженных на вершине чувствитель­ными волосками.

Половая система. Chaetognatha — гермафродиты. Женские половые органы помещаются в задней части туловища, мужские — в хвостовом отделе. По бокам задней кишки лежат два яичника, от них отходят яйце­воды, открывающиеся наружу на боковых стенках тела. Интересно, что внутренние, обращенные к яичникам концы яйцеводов замкнуты слепо, так что сообщение с яичниками устанавливается, вероятно, лишь в пе­риод половой деятельности.

В каждом из боковых отделов хвостовой полости тела имеется по массивному клеточному валику, семеннику, прилегающему к стенке тела. Созревающие живчики попадают в целом и выводятся наружу че­рез два семяпровода, которые начинаются широкой воронкой и откры­ваются наружу по бокам хвостового отдела. Каждый семяпровод обра­зует на своем пути расширение — семенной пузырь, в котором скапли­ваются живчики. Размножение исключительно половое.