Сообщение о иглокожих для 7 класса кратко

Содержание

Доклад на тему Иглокожие 3, 5, 7 класс сообщение

Иглокожими называют беспозвоночных животных. Часть из них свободно передвигается (морские звезды, ежи), хотя и ведут малоподвижный образ существования, а часть – прикрепляется ко дну (морские лилии). Обитают они только в морях и совершенно не переносят изменения солености воды. Имеют внешний скелет (панцирь) состоящий из иголок или шипов и известковых пластинок. Причем животные самостоятельно могут менять жесткость покровов. Отличительной чертой иглокожих является наличие лучевой симметрии.

Представители этого типа могут иметь совершенно разную форму и размеры от нескольких миллиметров до 2-5 метров у давно вымерших представителей. Сейчас размеры большинства иглокожих не превышают метра. Известно более шести тысяч представителей. Они появились на Земле много миллионов лет назад.

У передвигающихся иглокожих рот находится на той стороне, которая обращена к дну. Также они имеют длинную кишку, а морские звезды – желудок, способный выворачиваться наружу и захватывать добычу. В теле иглокожих находится множество каналов, содержащих жидкость, которая по составу идентична морской воде. Размножаются половым путем, образуя мелкие яйца (икру). Отдельные представители при угрозе могут отбрасывать «щупальца», которые затем отрастают.

Эта группа включает хищных животных, а также тех, которые поедают водоросли. Значительная часть питается разлагающимися останками других морских обитателей. Иглокожие являются важным звеном в цепи питания, их поедают осьминоги и рыбы, птицы и морские котики. Некоторых представителей употребляет в пищу человек, например икру морского ежа. А из его панциря получают удобрение, богатое фосфором и кальцием.

Эти животные влияют на процессы образования почвы и поддерживают солевой баланс воды морей. Ископаемые иглокожие способствовали формированию залежей известняка и мрамора. Не стоит забывать о том, что некоторые представители, особенно морские ежи, являются ядовитыми и опасны для человека.

Ярким представителем иглокожих является морская звезда. Чаще у нее 5 лучей, но бывает 3 или 6. Также их отличает яркая окраска. Живут звезды до 20 лет, питаются рыбами, крабами. Морские звезды поедают промысловых моллюсков, а также кораллы, тем самым приносят ущерб.

Длинна игл морского ежа может достигать 30 см, а есть виды и вовсе без колючек. Иглы помогают морским ежам передвигаться, защищаться и охотиться. Они практически всеядны. На самих ежей больше других охотятся морские выдры.

Морские огурцы или голотурии действительно напоминают огурец или червя, длина отдельных видов достигает 5 м. Они ползают по дну и поедают планктон и органические остатки. Некоторые виды голотурий (трепанги) являются объектом промысла и употребляются в пищу.

Морские лилии – единственный вид иглокожих, который не передвигается. Они крепятся к грунту, в верхней части, похожей на цветок, находится рот. Они фильтруют воду, улавливая личинок, мелкие водоросли и частички органики.

16 видов иглокожих отнесены к редким и исчезающим, все они – голотурии.

Вариант №2 Морские звезды

Иглокожие являются наиболее симпатичной разновидностью вторичноротых животных, о чем свидетельствует необычная форма, как например морские звёзды, название само говорит за себя, колючие морские ежи, бывают ядовитые и нет, морские лилии, офиуры и голотурии — морской огурец. Средой обитания эти морские животные выбирают прибрежные территории морей, но нередки случаи встретить на глубине до десяти километров, как правило это невыразительные голотурии. Особенность особей, обитающих на мелководье это яркие окраски и причудливые формы, пяти и девяти конечная морская звезда, с повышением глубины теряется пестрая расцветка, преобладают земные, блеклые водные цвета и простые формы.

Морская звезда — наиболее яркий и узнаваемый представитель класса иглокожих. Приобрели свое название благодаря звездообразной форме тела, с лучами-отростками, называемыми — руки, количество которым может достигать от пяти до пятидесяти штук у отдельных видов.

А иногда руки звезды практически неразличимы, как будто сливаются с телом, как у звезды Кульцита, внешне она напоминают круглую подушку.

Несмотря на простую биологию этих обитателей моря, много скрытых особенностей можно узнать при детальном изучении. Например, не имея позвоночника, у них есть известковый корсет, у молодых особей он неразличим внешне, а у взрослых выпячиваясь скелетные отростки придают морской звезде колючесть. У некоторых видов присутствуют известковые щетинки, в виде панциря. Все эти элементы соединены мышечной системой и при гибели звёзды чешуйки и известковые пластинки просто рассыпаются в воде, не оставляя и следа от животного.

Многие полагают, что морские звёзды передвигаться с помощью сокращения мышц, на самом деле ещё одной особенностью есть наличие амбулакральной системы, в виде полостей, наполненных жидкостью, перекачивая эту жидкость из полости в полость, посредством соединительных каналов, звезда шагает по поверхности. А благодаря амбулакральным ножкам она может с лёгкостью преодолевать вертикальные камни, ползать по водорослям. Ими же она открывает створки раковины, и прилипает к стеклу аквариума.

Необходимо отметить ещё одну особенность морских звёзд — это пищеварительная система. Маленький рот, расположенный на нижней стороне, способен творить чудеса, заглатывая добычу, превышающую размеры хозяйки. Анальное отверстие находится на верхней части тело, но у многих, за ненадобностью оно просто зарастает, потому что звёздам удобно и отходы выводить тоже через рот, выворачивая желудок на изнанку. Сам желудок оснащен множеством кармашков, где откладывается пища на голодные времена, а голодают звёзды в период размножения и вынашивания икры.

Несмотря на внешнюю привлекательность, морские звёзды прожорливые хищники, питаясь постоянно, кроме периода размножения, охотясь на мелких моллюсков, объедая кораллы и водоросли, не брезгуя падалью и морскими ежами.

3, 5, 7 класс, окружающий мир биология

>Иглокожие

Популярные доклады

  • Доклад на тему Бурый медведь 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8 класс

    Бурый медведь является самым известным лесным хищником нашей страны. Упоминания о буром медведе можно встретить практически в любой русской народной сказке.

  • Сообщение-доклад Водоросли в жизни человека

    Водоросли – это большая группа одноклеточных и многоклеточных организмов, обитающих в водной среде. Они играют большую роль в жизни человека. Поскольку на нашей планете много воды, то и водорослей – очень много.

  • Доклад Каланхоэ 3 класс сообщение

    Каланхоэ – вечнозеленое растение, которое встречается как в дикой природе (распространен в зоне тропиков Азии, Мадагаскара и Южной Америки), так и произрастает в домашних условиях. Среди множества существующих легенд о растениях нашей

Иглокожие

Иглокожие
Научная классификация
промежуточные ранги

Домен: Эукариоты
Царство: Животные
Подцарство: Эуметазои
Без ранга: Двусторонне-симметричные
Без ранга: Вторичноротые
Тип: Иглокожие
Международное научное название

Echinodermata Klein, 1734

Современные подтипы и классы

Подтип Прикреплённые (Pelmatozoa)

  • Морские лилии (Crinoidea)

Подтип Свободноподвижные (Eleutherozoa)

  • Морские звёзды (Asteroidea)
  • Офиуры (Ophiuroidea)
  • Морские ежи (Echinoidea)
  • Голотурии (Holothurioidea)

Систематика
на Викивидах

Изображения
на Викискладе
ITIS 156857
NCBI 7586
EOL 1926
FW 30739

Иглоко́жие (лат. Echinodermata) — тип исключительно морских донных животных, большей частью свободноживущих, реже сидячих, встречающихся на любых глубинах Мирового океана. Насчитывается около 7000 современных видов (в России — 400). Наряду с хордовыми, иглокожие относятся к ветви вторичноротых животных (Deuterostomia). Современными представителями типа являются морские звёзды, морские ежи, офиуры (змеехвостки), голотурии (морские огурцы) и морские лилии. Некоторые представители, например голотурии, используются в пищу. В состав этого типа входят также приблизительно 13 000 вымерших видов, которые процветали в морях, начиная с раннего кембрия.

Строение и физиология

Для взрослых иглокожих характерна радиальная и обычно пятилучевая симметрия тела, в то время, как их личинки — билатерально-симметричные. Таким образом, иглокожие обладают вторично-приобретённой радиальной симметрией тела.

Все иглокожие проходят пятилучевую стадию развития, даже если в итоге вновь приобретают двустороннюю симметрию (морские огурцы, неправильные морские ежи). Многие морские лилии и некоторые морские звёзды обладают большим количеством рук, обычно кратным пяти. У некоторых офиур (Gorgonocephalus) руки ветвятся, образуя сложную древовидную структуру.

У взрослого иглокожего различают оральную сторону, на которой находится рот, и противоположную аборальную сторону, на которой обычно располагается анальное отверстие. Оральная сторона активно передвигающихся морских звёзд, офиур и морских ежей обращена к субстрату, по которому животное ползёт. Тело морских огурцов вытянуто в орально-аборальном направлении: на одном его конце располагается рот, а на другом — анус. Морские лилии ведут сидячий образ жизни, прикрепляясь к субстрату аборальной стороной.

Лучи (руки) иглокожего животного называются радиусами. На оральной стороне каждого радиуса обычно расположены амбулакральные ножки, с помощью которых животное передвигается. Напротив радиусов находятся интеррадиусы. Внешнюю радиальную симметрию животного нарушает мадрепоровая пластинка, располагающаяся на одном из интеррадиусов.

Размеры иглокожих варьируют от нескольких миллиметров до метра, а у некоторых вымерших видов — даже до 20 м. Тело морских звёзд и офиур имеет пятиугольную или звёздчатую форму, морских ежей — шарообразную, сердцевидную (сердцевидный морской ёж Echinocardium cordatum) или дисковидную (плоские морские ежи) форму, у голотурий тело бочонковидное или червеобразное, а у морских лилий напоминает цветок.

  • Разнообразие иглокожих
  • Морская звезда Plectaster decanus

  • Морская звезда Linckia sp.

  • Морской ёж Strongylocentrotus franciscanus

  • Морской ёж Lanthonia longifissa

  • Офиура Ophionereis reticulata

  • Голотурия Isostichopus badionotus

  • Голотурия Cucumaria miniata

  • Морская лилия Ptilometra australis

Покровы и скелет

Разнообразие окраски иглокожих

В подкожном слое иглокожих развивается биоминеральный эндоскелет, который состоит из известковых пластинок и часто образует разнообразные наружные придатки: иглы, шипы и педицеллярии. У многих морских ежей эти придатки развиваются особенно сильно. Иглы выполняют защитную функцию. Часто они бывают подвижными. Некоторые морские ежи направляют иглы в сторону приближающейся опасности. Педицеллярии — это иглы, видоизменённые в хватательные щипчики. С их помощью животное чистится и избавляется от паразитов. У морских ежей скелет принимает участие в формировании особого жевательного органа — аристотелева фонаря. У офиур скелет особенно развит в лучах, где он образует ряд массивных известковых члеников — позвонков. У голотурий скелет редуцирован.

Иглокожие, в отличие от всех других животных, могут обратимо менять жёсткость своих покровов и соединительной ткани. Они обладают соединительной тканью, способной изменять свою жёсткость, — так называемой мутабельной соединительной тканью. Крайние значения жёсткости различаются: когда морская звезда изгибается дугой над жертвой (например, моллюском), она придаёт жёсткость своей соединительной ткани и её лучи становятся опорой для амбулакральных ножек, которые прикрепляются к створкам моллюска. После принятия пищи соединительная ткань размягчается, становится эластичной, морская звезда распрямляется. Морские ежи, изменяя жёсткость соединительной ткани, могут фиксировать положение игл, которые используются для отражения хищников или для заякоривания в расщелинах скал. В стрессовых условиях офиуры и голотурии спонтанно отторгают (аутотомируют) лучи или выбрасывают внутренние органы с помощью местного размягчения соединительной ткани. В крайних случаях, когда некоторые голотурии извлекаются из воды на воздух, их тело полностью размягчается, растекается, и животное погибает. Хотя покровы иглокожих содержат мышцы, нервы и другие типы клеток, жёсткость меняет именно внеклеточный матрикс соединительной ткани. В этом матриксе имеются окончания нервных клеток, причём, вероятно, существует два типа нервов: действие одних делает матрикс жёстким, действие других размягчает его. На жёсткость матрикса влияет изменение концентрации Ca2+ и других катионов. В целом увеличение концентрации Ca2+ придаёт матриксу жёсткость, а уменьшение — размягчает его. Ca2+ может участвовать в образовании мостиков между макромолекулами в матриксе.

В состав эпидермы иглокожих входят механорецепторные клетки, обеспечивающие осязание, пигментные клетки, обуславливающие окраску животного, и железистые клетки, выделяющие липкий секрет или даже токсины.

Пищеварительная система

Морская звезда может раскрыть раковину двустворчатого моллюска и переварить его прямо в ней

Рот иглокожих расположен на оральной стороне тела. Анальное отверстие чаще всего находится на аборальной стороне, но у морских лилий и неправильных морских ежей он располагается на оральной стороне тела. У офиур ануса нет.

Чаще всего пищеварительная трубка представлена длинной кишкой. У морских звёзд формируется объёмный желудок, способный выворачиваться наизнанку через рот. Звезда обволакивает желудком добычу, которую не может проглотить, и таким образом осуществляет наружное пищеварение. Пищеварительные железы представлены печёночными выростами и ректальными железами.

Выделительная система

У некоторых иглокожих есть орган (функционально интегрированное сердце, осевой канал и осевой кровяной сосуд), который гомологичен рено-перикарду («сердцу-почке») полухордовых, но его роль в выделении сомнительна. Другие иглокожие не имеют такого органа, и все иглокожие обладают экскрецией на клеточном уровне.

Полость тела

Одной из наиболее оригинальных черт строения иглокожих следует считать сложную дифференциацию целома на ряд систем: полость тела, амбулакральную (воднососудистую) и перигемальную системы.

Внутренние органы иглокожих лежат в обширной полости тела. Стенка полости тела состоит из перитонеального эпителия — одного слоя плоских клеток, окружающего все внутренности. Некоторые органы лежат в карманах полости тела и как бы подвешены на особых складках — мезентериях. В коже иглокожих есть выросты, в которые заходит полость тела — кожные жабры, выполняющие дыхательную функцию. Их стенка очень тонкая, поэтому через неё легко происходит газообмен. У голотурий формируются особые органы дыхания — водные лёгкие.

Полость тела заполнена целомической жидкостью, содержащей многочисленные амёбоидные клетки. Эти клетки поглощают продукты жизнедеятельности и чужеродные тела и выходят из тела через покровы. Таким образом, они выполняют выделительную и иммунную функции.

Амбулакральная система

С помощью амбулакральных ножек морской ёж передвигается

Амбулакральная система уникальна для всего царства животных. Это сообщающаяся с окружающей средой через каменистый канал и мадрепоровую пластинку сеть каналов, заполненная жидкостью, по составу близкой к морской воде. От радиальных амбулакральных каналов отходит множество амбулакральных ножек, у основания которых находятся ампулы — мышечные пузырьки, при сокращении которых ножка удлиняется. На конце ножки находится присоска. Амбулакральная система участвует в дыхании, передвижении и добывании пищи. Так, с помощью совместной работы множества амбулакральных ножек морская звезда может раскрыть раковину двустворчатого моллюска.

Перигемальная и кровеносная системы

Перигемальная система — это совокупность каналов и полостей (синусов), окружающих кровеносную систему животного. Кровеносная система слабо развита и представляет собой систему полостей в соединительной ткани (лакун), не имеющих эндотелиальной выстилки.

В каждом луче находятся два радиальных перигемальных канала, в перегородке между которыми располагается радиальный кровеносный сосуд. Радиальные сосуды впадают в оральное кровеносное кольцо, лежащее в перегородке между двумя кольцевыми перигемальными каналами. Половой синус окружает аборальное кровеносное кольцо и половой столон. Два кровеносных кольца связаны осевым органом, окружённым левым и правым осевыми синусами.

Осевой комплекс

В одном из интеррадиусов иглокожих расположен осевой комплекс органов. В его состав входят органы из разных систем:

  • Каменистый канал, соединяющий кольцевой амбулакральный канал с мадрепоровой пластинкой;
  • Осевой орган, внутри которого располагается сеть кровеносных сосудов;
  • Левый осевой синус — часть целома, соединяющая внутренний кольцевой перигемальный канал с правым осевым синусом;
  • Правый осевой синус, способный ритмически сокращаться и этим содействовать движению крови в сосудах, то есть выполняющий функции сердца;
  • Половой синус — участок целома, содержащий половой тяж, который состоит из незрелых половых клеток.

Нервная система

Нервная система иглокожих примитивная, состоит из трёх отдельных частей, построенных по радиальному плану: нервное кольцо и радиальные нервные тяжи. В оральной стенке тела лежат две нервные системы — чувствительная и двигательная. В аборальной стенке тела — только двигательная. Органы чувств иглокожих достаточно разнообразны, но примитивны по строению. Они диффузно распределены по телу в виде различных чувствительных клеток (функции осязания, химического чувства, зрения). Светочувствительные клетки могут быть собраны в глазках. У морских звёзд глазки расположены на концах лучей, а у морских ежей — вокруг анального отверстия.

Размножение и развитие

Половое размножение

Плутеус — личинка морского ежа Бипиннария — личинка морской звезды

Большинство иглокожих — раздельнополые животные, образуют много мелких, бедных желтком яиц и вымётывают их в воду. Оплодотворение у иглокожих наружное. Развитие зародыша происходит в воде, в составе меропланктона. Оплодотворённая яйцеклетка (зигота) начинает дробиться и через некоторое время образует бластулу. Дробление полное, радиального типа.

Обычно иглокожие вылупляются из яйца на стадии бластулы. Такая бластулообразная личинка представляет собой пузырь, стенка которого состоит из одного эпителизированного слоя жгутиконосных клеток (бластомеров), а полость которого (бластоцель) заполнена студенистой жидкостью. Бластула способна передвигаться с помощью жгутиков. Часто на анимальном полюсе личинки жгутики более длинные и выполняют сенсорную функцию (апикальный орган).

Через некоторое время на вегетативном полюсе происходит выселение (иммиграция) некоторых клеток в бластоцель. Клетки первичной мезенхимы, участвующие в образовании личиночного скелета. После этого происходит впячивание (инвагинация) вегетативной стенки в бластоцель, в результате чего формируется замкнутая первичная кишка (архентерон). Одновременно с этим из вершины архентерона в бластоцель выселяются клетки вторичной мезенхимы, которые обладают амёбоидной подвижностью и способствуют инвагинации, а в дальнейшем — обособлению целомов, образованию рта и личиночных рук.

Затем происходит обособление целомической мезодермы, входящей в состав архентерона, путём образования выпячивания стенки, которое отшнуровывается в форме целомического мешка, то есть энтероцельным способом. В дальнейшем целом делится сначала на правый и левый, а потом — на три пары целомов: правые и левые аксоцели (передние), гидроцели (средние) и соматоцели (задние). Обычно левые целомы опережают в развитии правые, что связано с их ведущей ролью в метаморфозе.

На этом завершается процесс гаструляции, в результате которого обособляются три зародышевых листка: эктодерма (личиночные покровы), энтодерма (кишка) и мезодерма (первичная и вторичная мезенхима, целом). Бластопор смещается на брюшную сторону и становится порошицей (анусом). На переднем конце, на брюшной стороне образуется впячивание эктодермы, так называемая ротовая бухта (стомодеум), которое сливается с кишкой и образует рот. Кишка расчленяется на три отдела: пищевод, расширенный желудок и тонкую кишку. Тело приобретает яйцевидную форму. Вокруг рта образуется околоротовая впадина, по краю которой формируется ресничный шнур, на остальной поверхности тела реснички исчезают. С помощью биений ресничек клеток ресничного шнура, личинка передвигается и подгоняет пищу ко рту. Эта общая для большинства иглокожих стадия билатерально-симметричной личинки получила название диплеврула.

В дальнейшем личинка приобретает приспособления к планктонному образу жизни, различные у разных классов, и становится плутеусом (морские ежи и офиуры), аурикулярией (голотурии) или бипиннарией, а позже — брахиолярией (морские звёзды). У видов с большим количеством желтка из яйца развиваются лецитотрофные (то есть питающиеся желтком) бочёнковидные личинки долиолярии, опоясанные поперечными ресничными кольцами. Через некоторое время свободноплавающие билатерально-симметричные личинки приступают к метаморфозу, в результате которого трансформируются в радиально-симметричное взрослое животное. В теле личинки образуется зачаток будущего взрослого животного (имагинальный диск). На левой стороне личинки формируется оральная сторона животного, а на правой — аборальная. К концу метаморфоза происходит полная редукция личиночных органов.

Образ жизни

Обитают почти всегда на морском дне от литорали и практически до предельных глубин. На больших глубинах иглокожие, главным образом голотурии, — господствующая группа донных животных. Не переносят изменений солёности воды, так как не способны регулировать солевой состав жидкостей тела. Многие иглокожие — детритофаги, есть полифаги (многие офиуры), хищники (большинство морских звёзд) и растительноядные (многие морские ежи). Многие иглокожие обладают способностью к регенерации (восстановлению) частей тела. Например, из одного луча морской звезды может восстанавливаться целое животное.

Происхождение и эволюция

Ископаемые морские лилии

Благодаря минерализированному скелету иглокожие хорошо сохраняются в ископаемом состоянии (хотя и часто представлены лишь разрозненными скелетными элементами), а своеобразная структура этих элементов (стереом) даёт возможность легко их опознать. Древнейшие известные (на 2014 год) ископаемые остатки иглокожих относятся к третьему веку кембрия (около 515—520 млн лет назад), когда они примерно одновременно появляются в морях Лаврентии, Ангариды и Гондваны. Это представители геликоплакоидей, эдриоастероидей и эокриноидей. Гипотезы о принадлежности к иглокожим некоторых докембрийских организмов (например, Arkarua) не получили широкой поддержки. Представители пяти современных классов известны начиная с нижнего — среднего ордовика. Расцвет типа приходится на палеозой.

Ближайшие родственники иглокожих среди современных животных — полухордовые, образующие вместе с ними кладу Ambulacraria. Эта клада является сестринской группой хордовых. Время разделения полухордовых и иглокожих методом молекулярных часов оценивают примерно в 580—550 млн лет назад.

Общим предком всех вторичноротых было билатерально-симметричное свободноживущее животное с тремя парами целомических мешков. На это указывает наличие стадии развития, сходной у всех вторичноротых. У иглокожих данной стадии соответствует личинка диплеврула. Появление первых иглокожих связано с переходом этого гипотетического предка к сидячему образу жизни и приобретением им радиальной симметрии.

В пятом веке кембрия появились представители класса Carpoidea, просуществовавшего до нижнего девона. Вели сидячий образ жизни, но ещё не обладали радиальной симметрией. Тело было покрыто пластинками, рот и анус размещались на стороне, обращённой от субстрата. Внутренние органы располагались асимметрично. У представителей класса Cystoidea (шаровики) вокруг рта появились радиальные амбулакральные бороздки, предназначенные для собирания пищи из толщи воды. От шаровиков ведут начало остальные Pelmatozoa: класс Blastoidea (морские бутоны), современные морские лилии и класс Edrioasteroidea, в составе которого появились свободноживущие виды.

Первые Eleutherozoa, сочетающие особенности современных морских звёзд, офиур и морских ежей, относились к классу Ophiocistia. От них и произошли современные представители подтипа. Голотурии, которые сохранили ряд примитивных признаков (мадрепоровая пластинка и гонопор на оральной стороне, одна гонада), ведут своё происхождение непосредственно от шаровиков.

У всех иглокожих наблюдается инверсия первых трех HOX-генов и их транслокация в конец HOX-кластера по сравнению с остальными вторичноротыми. Передние HOX-гены принимают участие в развитии головы (у позвоночных они экспрессируются в продолговатом мозге). У иглокожих нет ни головы, ни головного мозга. Характер причинно-следственной связи между инверсией/транслокацией этих генов у иглокожих и их переходом к лучевой симметрии в настоящее время является дискуссионным.

Кладограмма современных классов иглокожих по молекулярным данным согласно A. Reich с соавт., 2015:

Pelmatozoa

Морские лилии

Eleutherozoa

Echinozoa

Голотурии

Морские ежи

Asterozoa

Офиуры

Морские звёзды

Классификация

Тип Echinodermata — Иглокожие

  • Подтип Pelmatozoa — Стебельчатые, или прикреплённые, или пельматозои
    • † Класс Carpoidea — Карпоидеи
    • † Класс Cystoidea — Шаровики, или морские пузыри, или цистоидеи
    • † Класс Blastoidea — Бластоидеи, или морские бутоны
    • Класс Crinoidea — Морские лилии
    • † Класс Edrioasteroidea — Эдриоастероидеи
  • Подтип Eleutherozoa — Свободноподвижные, или элеутерозои
    • † Класс Ophiocistia — Офиоцистии
    • Класс Asteroidea — Морские звёзды
    • Класс Ophiuroidea — Офиуры, или змеехвостки
    • Класс Echinoidea — Морские ежи
    • Класс Holothuroidea — Голотурии

Охрана

16 видов иглокожих занесены в Красный список угрожаемых видов МСОП (The IUCN Red List of Threatened Species) как редкие и исчезающие, из них 9 видов — уязвимые и 7 — вымирающие. Все 16 являются голотуриями (морскими огурцами) из семейств Holothuriidae и Stichopodidae отряда Aspidochirotida.

> Примечания

Использованная литература

  • Биологический энциклопедический словарь под редакцией М. С. Гилярова и др., М., изд. Советская Энциклопедия, 1989.
  • Зоология беспозвоночных. Догель В. А., 1981.
  • Курс сравнительной эмбриологии беспозвоночных животных. Иванова-Казас О. М., Кричинская Е. Б., 1988.
  • Зоология беспозвоночных. Том 4. Рупперт Э. Э., Фокс Р. С., Барнс Р. Д., Издательский центр «Академия», 2008.

> Дополнительная литература

  • Атлас иглокожих и асцидий дальневосточных морей России. — Владивосток, 2010.

Ссылки

  • Virtual Echinoderm Newsletter (англ.)
  • Фотографии личинок иглокожих (англ.)
  • Tree of Life Web Project: Иглокожие (англ.)
  • Классификация современных иглокожих (California Academy of Sciences) (англ.)
  • Классификация иглокожих (University of California Museum of Paleontology) (англ.)

«Мы можем сейчас утверждать, что между симметрией живых организмов — живого вещества и кристаллических пространств т.е. симметрией кристаллов мы имеем резкое различие», так

что можно говорить, что «мы имеем здесь дело с двумя природными явлениями, резко друг от друга отличными».

В.И. Вернадский

Пятилучевая симметрия имеет тесную связь с пропорцией золотой сечение. И этот тип симметрии, считалось, является явной монополией живой природы. Единственный тип объектов неорганического мира, среди которых мы можем наблюдать нечто похожее на пятилучевую симметрию, это квазикристаллы — тип искусственных образований, получаемых при быстром охлаждении некоторых металлов, в результате которого появляется нечто среднее между аморфным и кристаллическим состоянием вещества. Однако такой тип образований не характерен для природных объектов и его квазикристаллические формы можно считать тем исключением, которое лишь подтверждает правило отсутствия пятилучевой симметрии среди неживой природы. Парадокс отсутствия пятилучевой симметрии в неживом существе, — «еще не нашел убедительного научного объяснения. Пятилучевые морские звезды, цветы с пятью лепестками остаются загадкой природы» (Васютинский, 1990, с. 105).
И таких загадочных для монистического мировоззрения форм природа представляет более чем достаточно. К примеру, пятилучевую симметрию как правило имеют представители типа иглокожих, к которому принадлежат около 6 тысяч современных видов и около 16 тысяч вымерших. Среди растительного царства «загадочной» пятилучевой симметрией цветка обладают представители целого ряда семейств — сложноцветных, розоцветных, пасленовых, фиалковых, колокольчиковых и еще нескольких — многие тысячи видов. Все эти представители животного и растительного мира плохо вписываются в пантеистическо-монистическую концепцию развертывания в материальной плоскости вечных и неизменных духовных свойств «бога-природы».
Эти животные и растения с пятилучевой симметрией плохо вписываются в схему направленной эволюции. Однако пятилучевая симметрия является не единственным примером принципиального отличия организации живой природы от неживой. Вернадский видел такое различие гораздо более широко. Он в свое время «пришел к заключению, что в живых веществах состояние пространства не отвечает евклидовой геометрии и является совершенно иным, чем для случая косных тел, соответствующего евклидовой геометрии. Однако, при всем этом, этот научный вывод Вернадского находится в резком противоречии с его философскими представлениями о единстве живой и неживой природы, которые можно считать выражением монистической мировоззренческой установки Вернадского. Монистическое мировоззрение Вернадского можно прокомментировать следующей цитатой из его работ. «В науке нет до сих пор ясного сознания, — писал он в свое время, — что явления жизни и явления мертвой природы, взятые с геологической, т.е. планетарной, точки зрения, являются проявлением единого процесса».

Но вот учёные нашли во фрагментах пород, собранных на Корякском нагорье, естественные квазикристаллы размером до 200 микрон. Они состоят из атомов железа, меди и алюминия и имеют сложную – регулярную, но не строго периодическую – структуру, с несколькими (до шести штук) осями пятого порядка. До сих пор квазикристаллы получали лишь в лаборатории, а какой геологический процесс приводит к их формированию в естественных условиях, осталось непонятным и после нынешнего открытия.

ФОТО: Science/AAAS

Учёные из Италии и США под руководством знаменитого принстонского теоретика Пола Стейнхардта, известного своими работами в космологии, попробовали искать квазикристаллы в минералах, состоящих из тех же элементов, которые входят в состав лабораторных квазикристаллов. Среди образцов, в частности, были небольшие камушки из коллекции флорентийского университетского Музея естественной истории, в которых содержались крайне редкие минералы купалит и хатыркит. Последний до сих пор встретился учёным лишь в одном месте – в триасовых вулканических породах из района Лиственитового ручья на российском Корякском нагорье, которое спускается к побережью Берингова моря между Камчаткой и Анадырским заливом.
Анализ брэгговской картины рентгеновской дифракции на некоторых включениях выявил наличие пятилучевой симметрии в расположении атомов. Дальнейшие исследования показали, что в атомную решётку входят атомы Fe, Cu и Al, которые, по сути, в естественных условиях реализуют одну из мозаик, или мощений Пенроуза (на ограниченной поверхности). Работа учёных опубликована в Science.

Мозаики Пенроуза (с www.blog-mosaic.ru) Получающееся изображение выглядит так, будто является неким «ритмическим» орнаментом – картинкой, обладающей трансляционной симметрией. Такой тип симметрии означает, что в узоре можно выбрать определённый кусочек, который можно «копировать» на плоскости, а затем совмещать эти «дубликаты» друг с другом параллельным переносом (проще говоря, без поворота и без увеличения).Однако, если присмотреться, можно узреть, что в узоре Пенроуза нет таких повторяющихся структур – он апериодичен, но мозаика не хаотична: она обладает вращательной симметрией пятого порядка.

Решётка с пятилучевой симметрией не может быть строго периодической: ещё в XIX веке была доказана теорема, согласно которой плоскость можно покрыть периодическим узором из элементов с осевой симметрией порядков n=2, 3, 4 и 6. Тем не менее, 5-, 7- и даже 12-лучевая симметрия может быть реализована объединением двух регулярных структур, периоды которых находятся в иррациональном отношении (то есть не могут быть выражены отношением двух целых чисел). Например, для формирования обнаруженной Стейнхардтом и его коллегами пятилучевой структуры, периоды двух компонент должны находиться в отношении «золотого сечения».
Первый из примерно сотни квазикристаллов, созданных к настоящему моменту, удалось получить в лаборатории лишь 25 лет назад, а до этого их существование считали вовсе невозможным. До сегодняшнего дня большинство учёных так же ошибочно полагали, что в естественных условиях они точно не образуются. Если станет ясно, какой геологический процесс привёл к их формированию, специалисты постараются приспособить его условия к получению квазикристаллов в лаборатории: искусственные квазикристаллы применяются в технике для покрытия поверхностей.

  • Изучение останков тиктаалика пролило свет на эволюцию задних лап

    Великолепно сохранившиеся останки тиктаалика, предполагаемого «переходного звена» между рыбами и четвероногими животными, помогли палеонтологам выяснить, что «сухопутные» задние конечности появились уже среди рыб, а не у древнейших земноводных, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the…

  • Необычные землетрясения в Индийском океане намекают на тектонический разрыв

    Два сильных землетрясения, произошедших в Индийском океане 11 апреля 2012 года, могут сигнализировать о последнем этапе формирования новой границы между литосферными плитами. В апреле 2012-го в Индо-Австралийской платформе одновременно разорвались по…

  • Валек — Prosopium cylindraceum

    В Енисее распространен от верховья до устья. Встречается в правобережных притоках: Тубе, Абакане, Ангаре, Подкаменной и Нижней Тунгусках, Курейке, Хантайке и других. Известен в реках, впадающих в дельту, горло и…

  • Рыбы Амура

    Рыбы Амура. В Приамурье проживает более 130, а по некоторым данным 139 видов рыб относящимся к двум надклассам – бесчелюстным (Agnata) и челюстноротым (Gnathostomata). Бесчелюстные представлены классом – одноноздревых (Cephalaspidomorphi) включающем…

  • Первые образцы воды из озера Восток оказались стерильными

    Анализ первых образцов воды антарктического реликтового озера Восток показал, что они практически не содержат микроорганизмов, а значит, верхние слои воды в этом озере могут быть стерильны, сообщил Сергей Булат, заведующий…

  • В какой цвет выкрашены землеподобные планеты других звёздных систем?

    Развитие средств прямого обнаружения экзопланет идёт полным ходом и ставит перед исследователями вопрос: как полученные изображения экзопланет и экзолун можно использовать для определения их обитаемости? Астрономы из Германии и США,…

  • У древней каракатицы нашли чернила

    За 160 миллионов лет состав чернил у головоногих моллюсков не изменился. Группа американских палеонтологов из Университета Дьюка обнаружила в отложениях нижней (195 млн лет назад) и средней (162 млн лет) юры…

  • Ветер у экватора Венеры непрерывно разгоняется последние семь лет

    Скорости ветра в низких широтах южного полушария Венеры по неизвестным причинам постоянно увеличивалась в течение последних лет — c 2006 по 2013 год средняя скорость выросла на 25 метров в секунду, выяснили российские ученые, анализировавшие данные европейского зонда…

  • Палеонтологи раскрыли секрет смены зубов у динозавров

    Самым крупным сухопутным животным всех времен, гигантским ящерам-зауроподам, требовалось поглощать огромные количества грубой растительной пищи. Однако никаких проблем с зубами они при этом не испытывали, поскольку нашли элегантную и эффективную…

Предыдущая Следующая Страница:

Все внутренние органы иглокожих располагаются во вторичной полости – целоме.

Целом распадается на несколько участков, из которых образуется отдельные системы органов. Все иглокожие способны восстанавливать целостность своего тела, то есть способны к регенерации.

Двигательная система представлена водно-сосудистой или амбулакральной системой. Эта система есть только у иглокожих. Функция – передвижение. На нижней стороне тела между пластинками скелета располагается 2 ряда многочисленных ножек, это полые трубочки. Один конец которых, имеет присоску, а другой оканчивается округлой капсулой, лежащей в полости тела. Капсулы связаны с длинными радиальными каналами, проходящими вдоль каждого луча. Каналы впадают в кольцевой канал, который расположен чуть выше ротового отверстия. От него к верхней стороне тела тянется так называемый каменистый канал, который открывается мадрепоровой пластинкой. Через ее поры в амбуракральную систему поступает морская вода.

Пищеварительная система представлена ротовым отверстием, которое располагается на нижней стороне тела. С помощью короткого пищевода оно соединяется с мешковидным желудком. Желудок в случае необходимости может выворачиваться через ротовое отверстие наружу и обволакивать пищу. Пищеварение в этом случае наружное. От желудка в лучи отходят 5 пар печеночных выростов, они выделяют пищеварительный сок. От желудка отходит короткая задняя кишка, которая заканчивается анальным отверстием на верхней стороне тела.

Кровеносная система иглокожих не замкнутая (как у членистоногих). Дыхательная система представлена кожными жабрами. Нервная система простая, представлена нервной кольцевой трубкой и нервами отходящими в каждый радиальный сигмент. Органы чувств развиты слабо. Половая система: Иглокожие раздельнополые организмы. Половые железы парные, располагаются по бокам каждого луча. Яйцеклетки и сперматозоиды выбрасываются в окружающую среду через анальное отверстие или ротовое по коротким каналам. Оплодотворение внешнее.

Развитие происходит с метаморфозом. Личинка имеет двустороннюю симметрию. Свободно передвигается. Личинка не похожа на родительскую особь. Через некоторое время личинка линяет, переходит к оседлому образу жизни и превращается в маленькое животное похожее на взрослую особь.

>Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ

Тип иглокожие

03-Мар-2014 | Нет комментариев | Лолита Окольнова

Иглокожие — самостоятельный и удивительный тип животных. Зачастую они имеют красивую симметричную, правильную форму тела, интересно окрашены или просто воспринимаются как экзотическое морское украшение симметричной формы … При этом конечности — лучи могут иметь выросты колючки.

Тип иглокожие

Как видно из классификации, тип иглокожие имеет на два подтипа — животные, прикрепленные к поверхности (названия-то какие красивые: морские бутоны, лилии…) и животные, передвигающиеся активно — названия на тоже более привычны — морские звезды и ежи.

Внешнее строение иглокожих

  • беспозвоночные животные;

Наружные покровы твёрдые и состоят из ресничного эпителия и соединительной ткани, в которую входит известковый скелет с иглами

Удивительно, что жесткость этого покрова может меняться (увеличивая или уменьшая концентрацию солей кальция в составе ткани) — например, когда морская звезда охотится ( она — хищник), то тело животного становится мягким и способно изгибаться, если, например, морской еж хочет принять оборонительную стойку, его тело становится твердым и иголки «ощитиниваются».

  • вторичноротые (т.е. есть ротовое и анальное отверстия разделены);
  • радиальная симметрия тела; конечности — лучи (у звезд) или иголки (у морских ежей) и т.д.;
  • кожа выделяет на поверхность различные секреты на поверхность тела, у некоторых видов они могут выделять яд.

Тип иглокожие — внутреннее строение

(органы полости тела)

У животных типа иглокожих есть уникальная система органов — амбулакральная система, состоящая из заполненных жидкостью каналов и служащая для движения, дыхания, осязания и выделения. Наполняя жидкостью расслабленные каналы амбулакральной системы, иглокожие вытягиваются по ходу движения, присасываясь к грунту или какому-нибудь предмету. Резкое сокращение просвета каналов выталкивает из них воду, в результате чего животное подтягивает остальную часть тела вперёд.

  • Пищеварительная система:
    есть рот, большой желудок, пищеварительные железы (печеночные выросты), анальное отверстие.

У морских объёмный желудок, способный выворачиваться наизнанку через рот. Звезда обволакивает желудком добычу, которую не может проглотить, и таким образом осуществляет наружное пищеварение.

  • Нервная система:
    — нервное кольцо, расположенное как бы вокруг желудка и расходящиеся нервные тяжи, соответствующие лучам;
    — чувствительные (рецепторные) клетки, разбросанные по всему телу;
    — у морских ежей и морских звезд есть светочувствительные клетки — «глазки».

  • Кровеносная система:
    — система кольцевых и радиальных сосудов
  • Дыхание:
    — выросты на теле, внутри которых находятся кожные жабры

Животные типа иглокожих обладают очень высокой способностью к регенерации, схожей с гидрой —

морская звезда может полностью регенерировать свое тело из частицы объемом в 1 кубический сантиметр, дальнейшее их изучение может помочь в регенерации клеток тканей и органов человека

  • Размножение:
    — неполовое — организм просто делится напополам и доращивает необходимые части;
    — половое — внешнее — половые клетки образуют зиготу в воде;
    — развитие с превращением — личинка

Иглокожие возникли в докембрийскую эпоху, расцвет типа приходится напалеозой.

  • в ЕГЭ это вопрос A5 — Разнообразие организмов
  • A13 — Основные типы беспозвоночных
  • A32 — Многообразие организмов
  • B4 — Сопоставление: знания об организмах разных царств
  • C1. Применение знаний в практических ситуациях

    Вопросы по зоологии

  • в ГИА — это вопросы А6-А7 Царство Животных

Тип Иглокожие животные

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 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, 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.

Покровы тела и скелет

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.

Пищеварительная система

Кишечник 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.

Целом и его производные

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:

  1. амбулякральная
  2. псевдогемальная, или ложнокровеносная.

Кровеносная система

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 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.

Дыхательная система

У многих (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.

Выделительная система

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.

Нервная система

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).

Органы чувств

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.

Половая система

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

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.

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.

Иглокожие систематика Классификация

Тип иглокожих насчитывает в современной фауне около 6000 видов. Все — 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:

  1. Морские звезды (Asteroidea);
  2. Змеехвостки, или Офиуры (Ophiuroidea);
  3. Морские ежи (Echinoidea);
  4. Морские кубышки, или Голотурии (Holothurioidea);
  5. Морские лилии (Crinoidea).

Филогения иглокожих

История происхождения

Первые представители иглокожих появились примерно 520 млн лет назад в кембрийский период. Водные обитатели заселяли моря Ангариды, Гондваны и Лаврентии. Сегодня выделяют 5 классов иглокожих, однако учёные приводили гипотезы о принадлежности к этому типу и некоторых других вымерших организмов. Расцвет группы животных пришёлся на палеозой.

Иглокожих обитателей подводного мира можно определить по своеобразной структуре и минерализированному скелету, который хорошо сохраняется в состоянии ископаемого. Современными родственниками иглокожих выступают полухордовые. Оба типа относятся к вторичноротым. Вместе они образуют кладу Ambulacraria. Предположительно типы разделились 580−560 млн лет назад. Предком вторичноротых было билатерально-симметричное животное, имевшее три пары целомических мешков.

С развитием систематики удалось узнать немало фактов о древних организмах. Сначала классам иглокожих был характерен сидячий образ жизни. В то время представители водной фауны не обладали радиальной симметрией. Их тела покрывали пластины, а рот и анальное отверстие располагались на стороне, обращённой от субстрата. Внутренние органы размещались асимметрично.

У других представителей типа имелись радиальные амбулакральные бороздки вокруг рта, которыми они собирали пищу. От них произошло ещё несколько классов, включая современных морских лилий и голотурий. Первые свободноподвижные виды сочетали признаки морских ежей, морских звёзд и офиур.

Современная классификация

Для каждого класса иглокожих характерна определённая форма тела:

  • Морские лилии. Единственный прикрепленный подтип. Животные обладают чашевидным телом. В его центре находится рот, от которого отходит венчик с перистыми ветвящимися лучиками. Они помогают лилиям захватывать пищу. От тела вниз отходит стебель. У некоторых особей его заменяет множество подвижных отростков, которыми лилии прикрепляются к субстрату. Если организмы не имеют таких средств передвижения, тогда они ползают или плавают.
  • Морские звёзды. Животные представляют собой уплощённую пятиконечную звезду или пятиугольник. Они могут иметь различные оттенки. Животные медленно передвигаются по поверхности с помощью амбулакральных ножек. Особи некоторых разновидностей выворачивают желудок и обволакивают им моллюсков и других жертв.
  • Морские ежи. Характеризуются шаровидным или дисковидным телом. Размер особей может достигать 30 см. Тело покрыто скелетными пластинками с длинными и тонкими иглами, которые защищают животных от врагов. У некоторых видов имеется специальный жевательный аппарат — аристотелевый фонарь. Таким ртом они не только едят, но и сверлят отверстия в скалах. Передвигаются морские ежи при помощи игл или амбулакральных ножек.
  • Офиуры. Другое название — змеехвостки. Тело особей представляет собой плоский диск диаметром до 10 см. От него отходят 5 или 10 гибких членистых лучика. Их длина может превышать размер тела. Некоторые виды живородящи. Офиуры передвигаются за счёт изгибающихся лучиков. Их рацион составляют мелкие животные и детрит. Тропические разновидности характеризуются яркими расцветками. Некоторые змеехвостки могут светиться.
  • Голотурии (морские огурцы). Основная черта животных — сильно редуцированный скелет. Тела, напоминающие огурец, достигают в длину 2 м. Рот окружён щупальцами, которые захватывают пищу. Голотурии склонны к автотомии: при сильных раздражениях они выбрасывают через образующийся в клоаке разрыв свой кишечник или лёгкое. Малоподвижные животные питаются илом или мелким планктоном. Некоторые виды морских огурцов люди употребляют в пищу.

Группа иглокожих насчитывает не меньше 6000 современных разновидностей. Вымерших подтипов было в два раза больше.

Характеристика и физиология

У взрослых особей иглокожих общей характеристикой выступает тело с пятилучевой симметрией. Их личинки отличаются билатерально-симметричной формой. Все классы иглокожих обязательно проходят пятилучевую стадию развития. У некоторых позже может появиться двусторонняя симметрия. Среди морских лилий и звёзд есть разновидности с большим числом рук. У некоторых змеехвосток ветвящиеся конечности образуют сложную структуру, напоминающую крону деревьев.

Особенности разных систем организмов:

  • Пищеварительная. У взрослых иглокожих рот и анальное отверстие находятся на противоположных сторонах тела, а у голотурий — на его разных концах. Морские звёзды, ежи и офиуры передвигаются по субстрату оральной стороной. Кишечник представляет собой длинную сквозную трубку. У морских звёзд имеется желудок для наружного переваривания добычи. Пищеварительными железами выступают печёночные наросты.
  • Выделительная. Органы выделения представлены амёбоцитами целома. Поглощённые продукты распада и иные вещества выводятся наружу через разрыв в стенке тела.
  • Амбулакральная. Эта система выступает характерным признаком иглокожих. Она представляет собой заполненные жидкостью каналы, которые выполняют функции дыхания, осязания, выделения и движения. Раствор имеет состав, сходный с морской водой. Когда животное наполняет расслабленные каналы жидкостью, оно вытягивается во время движения, присасываясь к поверхности. При резком сокращении просвета вода выталкивается, а остальная часть тела подтягивается вперёд.
  • Кровеносная. Слаборазвитая система состоит из полостей в соединительной ткани без эндотелиальной выстилки. Каждый луч тела включает 2 радиальных канала с кровеносным сосудом в перегородке между ними. Трубчатые образования впадают в оральное кольцо.
  • Дыхательная. У большинства иглокожих имеются кожные жабры. Голотурии обладают водными лёгкими.

Целом морских обитателей состоит из полости тела, амбулакральной и перигемальной систем. Внутренние органы располагаются в обширной части. Некоторые из них размещены в карманах тела или подвешены на специальных складках — мезентериях. В коже находятся выросты, в которые заходят жабры.

Покров и скелет

Биоминеральный эндоскелет у представителей иглокожих развивается в подкожном слое. Он включает известковые пластинки с наружными придатками. У морских ежей дополнительные отростки развиты особенно сильно. Защитные иглы, которые защищают их от опасности, могут направляться в сторону надвигающегося врага. Скелетные образования, представляющие собой хватательные щипчики, называются педицеллярии. Они помогают морским ежам и звёздам очищать тело и избавляться от паразитирующих организмов.

Офиуры характеризуются особенно развитым скелетом в области лучей. В этих частях формируются массивные известковые членики — позвонки.

Также при описании водных обитателей нужно отметить, что они способны менять степень жёсткости своего покрова и соединительной ткани. К примеру, такое происходит, когда морская звезда дугообразно изгибается над добычей. Её амбулакральные ножки становятся опорой для лучей и прикрепляются к створкам моллюска. Когда животное поест, его ткань снова становится мягкой и эластичной, а само тело распрямляется.

Защищаясь от врагов, морские ежи изменяют жёсткость, чтобы зафиксировать положение игл и отразить ими атаку. В покровах представителей иглокожих находятся мышцы, нервные и иные типы клеток. Однако именно внеклеточный матрикс изменяет показатель жёсткости соединительной ткани.

Особенности размножения и развития

Многие виды иглокожих — раздельнополые животные. Яйца, бедные желтком, формируются взрослыми особями и вымётываются ими в воду. Размножаются морские животные наружным способом. Зародыш развивается в составе меропланктона. Оплодотворённая яйцеклетка дробится и затем формирует бластулу. Обычно на этой стадии и вылупляются новые особи. Бластулообразная личинка представлена пузырём. Эпителизированный слой жгутиконосных клеток выступает оболочкой. В полости пузыря находится студенистая жидкость. Бластула передвигается при помощи жгутиков.

Через определённый период некоторые клетки в бластуле начинают переселяться. На этой стадии формируются личиночный скелет и замкнутая первичная кишка. Затем обособляются целомы, после чего образуются руки и рот. Завершает процесс гаструляции формирование 3 зародышевых листка:

  • эктодерма (покров личинки);
  • энтодерма (кишечник);
  • мезодерма (целом, первичная и вторичная мезенхима).

Потом бластопор перемещается на брюшную сторону и превращается в анус. Рядом формируется ротовая ямка, которая сливается с кишкой и преобразуется в рот. Кишечник разделяется на тонкий отдел, пищевод и желудок. Форма тела становится похожей на яйцо. Вокруг орального отверстия образуются реснички, которые помогают передвигаться и подгонять к себе пищу.

У личинки появляются органы, которые позволяют ей вести планктонный образ жизни. Потом в свободноплавающих организмах появляется имагинальный диск, который выступает зачатком будущей взрослой особи. Слева на теле формируется оральная сторона, а справа — аборальная. В конце метаморфоза полностью исчезают личиночные органы, а животное превращается во взрослую особь.

Места обитания

Большая часть представителей типа иглокожих проживает в морях. Животные не могут регулировать состав жидкости своего тела, поэтому они не переносят солёную среду. Лишь несколько разновидностей смогло адаптироваться к условиям пресных вод.

Все иглокожие ведут донный образ жизни. Они обитают в районе от литоральной зоны до самых глубин водоёмов. Господствующим донным классом выступают голотурии. Преимущественно иглокожие населяют Баренцево, Карское, Охотское и Чукотское моря.

Многие морские ежи, голотурии и змеехвостки предпочитают жить на илистом грунте или песке. Некоторые виды населяют камни. Среди иглокожих есть животные, которые предпочитают определённую температуру. С понижением показателей некоторые разновидности перемещаются в более глубокие воды.

Занимательные факты

Необычные обитатели морей выделяются среди многообразия жизненных форм на Земле. Даже в школах такая тема кажется ученикам увлекательной. Составить захватывающее сообщение по биологии помогут интересные факты об иглокожих:

  • Первые особи этой группы животных возникли ещё задолго до динозавров.
  • Тела некоторых вымерших видов достигали в длину 20 м.
  • Питание водных животных разнообразно. Представители морских глубин могут быть как хищниками, так и растительноядными.
  • Длина самых маленьких разновидностей иглокожих не превышает 2−3 мм.
  • Некоторые обитатели морских глубин способны к регенерации. К примеру, морские звёзды могут получить из одного своего луча цельную особь.
  • Существуют голотурии, которые при извлечении из воды на воздух размягчаются и растекаются, быстро погибая.
  • Икра некоторых представителей морских ежей имеет промысловое значение для человека.
  • Среди морских звёзд встречаются ядовитые виды. Некоторые представители этого класса могут разрушать кораллообразующие полипы.
  • В красный список угрожаемых видов МСОП занесены 16 видов голотурий: 9 из них считаются уязвимыми, а 7 — вымирающими.

Иглокожие выглядят так, словно прилетели с другой планеты. Животные, населяющие морские глубины, выступают ярким примером того, что эволюция идёт разными путями, причём возникающие организмы отлично приспосабливаются к различным условиям жизни в природе.

Какое значение иглокожих в природе и жизни человека, Вы узнаете из этой статьи.

Значение иглокожих для природы и человека

Иглокожие являются типичными и многочисленными обитателями морей. Преимущественно они предпочитают воды с повышенным уровнем солености.

Иглокожие представители: морские звёзды, морские ежи, офиуры (змеехвостки), голотурии (морские огурцы) и морские лилии.

Значение иглокожих в природе

Иглокожие играют важную роль для существования и развития морских экосистем. Например, ехинодерматы берут участие в процессе почвообразования, так как среди представителей есть детритофаги – виды морских ежей и голотурий. Вместе с фораминиферами и моллюсками они поддерживают солевой состав воды в морях и океанах. Чтобы укрепить свой скелет, иглокожие вместе с пищей потребляют просто огромное количество карбоната кальция и других солей. Также данные организмы впитывают радиоактивные вещества из воды, которые после накапливают в жидкости своего тела. Как и другие животные, иглокожие являются звеном питания: морских ежей, офиуров и морских звезд употребляют большие ракообразные, рыбы, осьминоги, выдра-калан. Некоторые представители иглокожих – хищники, которые питаются моллюсками, рыбой и морскими ежами, коралловыми полипами и устрицами. Животные питаются останками животных и растений, очищая морское дно. Также они поддерживают численность планктона в водной среде.

Значение иглокожих в жизни человека

Для человека иглокожие также играют важную роль. Некоторых из них человек употребляет в пищу – съедобных голотурий — трепанги, видовое разнообразие которых насчитывает 40 видов. В Китае их особо ценят за целебные свойства и сравнивают с корнем растения жень-шеня. В стране Восходящего Солнца организмов называют корнями морей. На побережье Средиземного моря и Японии в пищу употребляют икру морских ежей. Также иглокожие являются объектом научных исследований. Яйцеклетки морских ежей используются человеком для эмбриологических экспериментальных исследований, целью которых является выявление влияния на живых организмов излучения из космоса. Особую полезность для человека представляют ископаемые иглокожие. Из их останков сформировались трахитовый известняк, бельгийский мрамор, которые применяются в строительстве.

Кроме положительной роли иглокожих есть и некоторые негативные стороны. Среди них есть ядовитые виды, представляющие опасность. Например, морская звезда терновый венец имеет шипы с ядовитой слизью, диадемы – острые и тонкие иглы, щитоподибнощупальцеви голотурии – яд в Кьюверових органах и стенках тела.

Значение иглокожих в природе и для человека

Иглокожие — это типичные и многочисленные обитатели морей (особенно с высокой соленостью), которые играют важное значение для существования морских экосистем. Ехинодерматы участвуют в процессах почвообразования, поскольку среди них есть значительная доля детритофагами (определенные виды голотурий, морских ежей). Вместе с моллюсками, фораминиферами они участвуют в поддержании солевого состава морской воды. Для построения своих скелетов иглокожие потребляют с пищей большое количество солей, например карбоната кальция. Эти животные способны впитывать из воды радиоактивные вещества, которые накапливают в жидкости тела. Морские звезды, морские ежи, офиуры является важным звеном цепей питания. Их потребляют осьминоги, большие ракообразные, рыбы (треска, зубатка), морская выдра-калан и др. Среди иглокожих есть хищники, которые сами поедают моллюсков, морских ежей, рыбу и т. Это, прежде всего, морские звезды,

Змиехвостка офиарахна

которые часто нападают на коралловых полипов (терновый венец), устричные и мидиевые банки (астериас), рыбу в рыболовных сетях и тому подобное. В мире иглокожих распространенный комменсализм. Например, среди колючек морских ежей поселяются мелкие офиуры.

Иглокожие играют важную роль и для человека. Среди них есть организмы, которые потребляются человеком. Это съедобные голотурии — трепанги, которых насчитывается около 40 видов. В Китае трепангов за целебные свойства сравнивают с корнем жень-шеня и называют «корнем моря». Кроме голотурий, в Японии и на побережье Средиземного моря употребляют в пищу икру морских ежей. Иглокожие является прекрасным объектом для научных исследований. Так, яйцеклетки морских ежей используются для организации экспериментальных эмбриологических исследований, для выявления влияния космического излучения на живые организмы и др. Полезными для человека и ископаемые иглокожие, из остатков которых сформировались бельгийский мрамор, трахитовыми известняк, применяемые в качестве строительного материала. Кроме того, ряд ископаемых морских ежей и морских лилий используют как «руководящие» ископаемые.

Среди иглокожих есть ядовитые виды, которые представляют опасность для человека. Таковы морская звезда терновый венец, которая имеет шипы, покрытые ядовитым слизью, морские ежи из рода диадем с тонкими и острыми иглами длиной более 30 см, щитоподибнощупальцеви голотурии, которые имеют яд в стенках тела и Кьюверових органах. Отравление может быть связано с употреблением в пищу (голотурии, морские звезды) или впечатлением ядовитым аппаратом (морские ежи, морские звезды).

Ланцетник — это позвоночное животное без позвоночника

Ф. Энгельс

Сообщение о иглокожих для 7 класса кратко

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *