ПЛОСКИЕ ЧЕРВИ
Системы органов плоских червей представлены пищеварительной, нервной, выделительной, половой. Пищеварительная система замкнута. Нервная система состоит из парного головного узла и отходящих от него двух боковых стволов, которые тянутся вдоль тела с периферическими ответвлениями. У свободноживущих форм развиты светочувствительные глазки, обонятельные клетки, органы равновесия.
К типу плоских червей относятся классы:
1. Ресничные черви
2. Сосальщики
3. Ленточные черви
Класс ресничные черви
Класс ресничные черви включает в себя свободноживущих морских или пресноводных, редко наземных червей, все тело которых покрыто ресничным эпителием. Под эпителием располагаются слои гладких мышц, идущие в разных направлениях. Движение червей обеспечивается работой ресничек и сокращением мускулатуры. Многим видам свойственна регенерация.
Типичный представитель - белая планария . Обитает в пресных стоячих водоемах на подводных предметах и растениях. Ее плоское тело вытянуто в длину. На переднем конце видны два небольших осязательных щупальцевидных выроста и два глаза.
Нервная система состоит из скоплений нервных клеток - головного нервного узла. От него отходят нервные стволы к органам чувств - глазам и органам осязания (боковым выростам).
Планария - хищное животное. Ее рот расположен на брюшной стороне, почти посредине тела. С помощью выпячивающейся наружу мускулистой глотки планария проникает внутрь добычи и высасывает ее содержимое. Пищеварительная система замкнута слепо, поэтому ротовое отверстие служит для выбрасывания непереваренных остатков. Переваривание пищи осуществляется внутриклеточно (фагоцитоз - захват частичек пищи с помощью ложноножек) и внеклеточно благодаря ферментам, которые выделяются железами, расположенными в глотке и стенках кишечника. Фагоцитоз открыт Ильей Ильичем Мечниковым в 1865 году.
Дыхание осуществляется всей поверхностью тела. Кровеносной системы нет. Появляется система выделения.
Органы выделения - протонефридии, расположены по бокам тела.
Размножение:
Размножение планарий может происходить бесполым половым путями. Бесполое размножение осуществляется поперечным делением тела на две части. Деление начинается поперечной перетяжкой тела позади глотки. Каждая половина регенерирует недостающие части тела. Половая система ресничных червей гермафродитна; оплодотворение перекрестное. В коконе развиваются маленькие планарии.
Класс сосальщики
2. Разнообразные органы прикрепления к телу хозяина (присоски, крючки и др.)
3. Регрессивное развитие нервной системы и органов чувств.
4. Просто устроенная пищеварительная система или ее отсутствие.
5. Чрезвычайно высокая плодовитость.
Типичный представитель класса - печеночный сосальщик . Обитает во взрослом состоянии в желчных протоках печени, в желчном пузыре травоядных животных и у человека. Питается желчью и кровью, вызывает болезнь фасциолез .
Форма тела - листовидная. С помощью присосок удерживается в теле хозяина. Кожно-мускульный мешок состоит из эпителия, лишенного ресничек, и трех слоев мышц. Пищеварительная система представлена ртом, находящимся на переднем конце тела, мускулистой глоткой, пищеводом и разветвленным кишечником. Выделительная система протонефридиального типа. Нервная система состоит из окологлоточного нервного кольца и отходящих от него трех пар нервных стволов, связанных между собой перемычками. Органы чувств развиты слабо.
Цикл развития печеночного сосальщика
Класс ленточные черви
Ленточные черви гермафродиты. Незрелые членики располагаются в передней части тела, в средней - гермафродитные, в конце - зрелые Зрелый членик представляет собой мешок, набитый яйцами (до 175000 яиц в каждом), он отторгается и вместе с калом выводится во внешнюю среду.
Цикл развития бычьего цепня
Мясо, содержащее жизнеспособные финны, не прошедшее ветеринарного осмотра, служит источником заражения человека: при употреблении в пищу непрожаренной или непроваренной, а также сырой говядины. В кишечнике человека оболочка финны растворяется, головка молодого червя выворачивается и с помощью присосок прикрепляется к слизистой оболочке тонкой кишки. Из половозрелой особи получаются зрелые членики с яйцами.
Плоские черви представляют собой первых многоклеточных беспозвоночных животных, которым подходит влажная среда обитания, они также живут в тканях и органах живых организмах.
Представителей этого класса изучают на уроках биологии в 7 классе.
Общая характеристика плоских червей
Тип включает в свой состав около 25000 подвидов. Их происхождение связано со свободноживущими трехслойными организмами, близкими к ленточному типу.
Плоские черви подразделяются на ресничных, сосальщиков, ленточных. Размеры их очень разнообразны. К примеру, если один тип червей имеет размер, равный 1 мм, то прочие разновидности вырастают до 10 метров в длину. Тело червяка имеет симметрию.
У разных типов схожее строение. Но есть и некоторые характерные особенности.
Внутреннее строение плоских червей
Тельце плоского червя включает 3 слоя. Для каждого характерны свои функции:
- эктодерма – представляет собой наружный покров;
- эндодерма – внутренние ткани;
- мезодерма – межполостная часть.
Поперечный разрез тела планарии
Кишечник пролегает между эктодермой, которая служит для образования покровов, и энтодермой – из нее состоит кишечная система. Мезодерма представляет собой промежуточный зародышевый слой.
Во внутреннем строении присутствует кожно-мускульный мешок, в его составе эпителий и мышечная ткань, представленная в виде волокон. Волокна могут иметь кольцевое и продольное строение, они обволакивают тело червя одним сплошным мешком. За счет сокращения мышц черви двигаются.
Тело плоского червя имеет форму удлиненного листа, оно немного приплющено в спинно-брюшном отделе.
Паренхима
У плоских червей нет внутренней полости, поэтому их называют паренхиматозными животными, что означает – бесполостные.
Паренхима образуется мезодермой, выполняет функцию соединительной ткани. Она заполняет все внутренне пространство и имеет разное значение:
- опора;
- место для запаса полезных веществ;
- участие в обменных процессах.
Паренхима состоит из большого количества клеток.
Нервная система
Нервная система очень примитивна, она выражена нервным узлом, который именуют ганглием. Он имеет разветвления: 6 нервных стволов — по 2 на брюшной, спинной и боковой областям.
Стволы соединяются с помощью перемычек. От самого ганглия и стволов протягиваются нервы к внутренним покровам и внешним кожным покровам.
Выделительная система
Система выделения имеет разветвленное строение. Эти канальчики выводятся в паренхиму, соединение с внешней средой обеспечивается за счет выделительных отверстий.
Выделительная система формируется из мезодермы.
Пищеварительная система
Как и нервная, имеет примитивное строение и состоит из таких органов, как глотка и кишка. Она образуется из внутреннего слоя – энтодермы. Кишечник подразделяется на переднюю и среднюю области. У ленточных червей пищеварительной системы нет.
Органы пищеварения и выделения замыкаются ротовой полостью, которая располагается в брюшной части. Глотка во время процесса питания производит всасывающие движения. Есть и такие виды, которые питаются не ротовыми присосками, а стенками тела.
Кровеносная система
Абсолютно у всех разновидностей плоских червей нет кровеносной системы. Функцию кровеносной системы выполняет паренхима. За ее счет происходит транспортировка питательных веществ.
Половая система
Половая система формируется из мезодермы. У одной особи присутствуют и женские, и мужские половые железы.
Семенники – мужская половая железа, которая вырабатывает семенную жидкость. Женские железы представлены яичниками, которые производят яйцеклетки.
Некоторые черви могут размножаться бесполовым способом – делением. При поперечном разрезе тела на две части, каждая половинка не погибнет, а начнет процесс регенерации недостающих частей. Таким образом, из одного червя получится два.
Размножение плоских червей
Большая часть представителей плоских червей размножаются половым путем, некоторые виды способны к бесполому размножению. В семенниках происходит выработка семенной жидкости, которая по специальным протокам проникает в семенные мешочки. Яичники находятся в боковой части, из них яйцеклетки направляются в семяприемник, там они оплодотворяются.
Дыхание
Органы передвижения
Черви двигаются за счет кожно-мускульного мешка и ресничек, которыми покрыто их тело.
Образ жизни плоских червей
Печеночный сосальщик
Организму человека и животного могут угрожать сосальщики и ленточные черви. Первые обитают преимущественно в печени у человека или животного, они высасывают из стенок печени кровь.
Ленточные черви живут в кишечнике, поскольку у них самих не развита пищеварительная система, питание осуществляется уже переваренной пищей хозяина.
Значение плоских червей
Плоские черви представлены богатым многообразием, они играют неоднозначную роль в природе.
Для животных и людей они пользы не приносят, вызывают осложнения и неприятные симптомы, могут привести к болезням. Но они участвуют в пищевых цепочках, являясь пищей для других живых организмов.
Тип Плоские черви - это животные с телом, приплюснутом в спинно-брюшном направлении. Имеют двустороннюю симметрию. В отличие от кишечнополостных , плоские черви между энтодермой и эктодермой имеют еще один слой клеток - мезодерма . Отсюда еще одно название плоских червей - трехслойные , не имеющие полости тела. У плоских червей она заполнена перенхимой (рыхлое клеточное вещество, где находятся внутренние органы).
Тип Плоские черви делится на семь классов :
- Моногенеи (Monogenea). Ранее этот класс называли моногенетическими сосальщиками.
- Цестодообразные (Cestodaria).
- Ленточные черви (Cestoda).
- Трематоды (Trematoda).
- Гирокотилиды (Gyrocotyloidea).
- Аспидогастры (Aspidogastrea).
- Ресничные черви (Turbellaria) - это парафилетическая группа организмов, которая имеет ранг класса только формально.
Половая система плоских червей является гермафродитной и очень сложной. Кроме семенников и яичников, она включает в себя разнообразные образования, которые служат для осуществления оплодотворения, создания вокруг эмбриона защитных оболочек и обеспечения яйца питательными веществами.
Развиваются плоские черви чаще всего с множеством метаморфоз. Прежде, чем достигнуть половозрелой стадии, плоские черви обычно проходят ряд стадий личинки. Без сложных преобразований плоские черви развиваются в исключительно редких случаях.
Классификация плоских червей за последнее время претерпела существенные изменения, вызванные изучением данных особей. Сейчас группа плоских червей насчитывает 4 различных классов.
Ресничные черви. Самый примитивный вид солитеров и единственный свободноживущий. В своих размерах может достигать дины до полуметра.
Сосальщики или – гельминты, живущие в различных органах человека, в основном, в печени, легких и кишечнике.
Питание и передвижение
Строение
Сложное строение мускулатуры червя, позволяет вытягиваться и сокращаться в размерах, а также передвигаться и скручиваться. Все тело плоских червей заполнено клетками, которые образуют рыхлую массу. Такое соединение клеток называется паренхимой. Именно здесь находится выделительная система, органы пищеварения и половые органы. Выделительная система имеет протонефридии, которые выводят из организма всю не переработанную пищу. Выделение может проходить через клетки или через выделяющие канальцы.
Хотя пищеварение происходит у всех классов, система органов присутствует лишь у некоторых представителей. Другие виды получают питание через покровы тела, поэтому сама система может отсутствовать. Пищеварительная система имеет слепое окончание.
Органы чувств есть не у всех видов данных червей. У свободноживущих представителей органы чувств представлены зрением. Как и у других первичнополостных организмов, кровеносная система у плоских червей солитеров отсутствует. Также у плоских червей отсутствует половое разделение, все представители являются гермафродитами. Развитие гельминтов протекает прямым путем.
Плоские черви – трехслойные животные с билатеральной (двубокой) симметрией, тело которых покрыто кожно-мускульным мешком, а пространство между внутренними органами заполнено паренхимой.
Систематика. Тип плоские черви объединяет несколько классов, основными из которых являются: Класс Ресничные черви (турбеллярии), Класс Сосальщики (трематоды), класс Моногенеи, Класс Ленточные черви (цестоды).
Форма тела. Подавляющее число плоских червей тело сплющено в спино-брюшном направлении. Ресничные черви, трематоды и моногенеи имеют чаще всего листовидное или червеобразное нерасчлененное тело. Лентовидное тело цестод обычно расчленено на головку (сколекс), шейку и стробилу, состоящую из члеников.
Размеры. Ресничные черви редко достигают крупных размеров – 5-6 см (один вид - до 35 см). Длина тела большинства видов класса исчисляется миллиметрами. Примерно в тех же пределах лежат и размеры трематод. Моногенеи обычно мелкие – несколько миллиметров. Цестоды - самые длинные беспозвоночные и их длина достигает иногда 30 м. Среди ленточных червей есть и карлики - всего 3-4 мм.
Взрослые трематоды, цестоды и моногенеи ведут прикрепленный образ жизни, однако способны менять место прикрепления. С помощью присосок и сокращений тела трематоды и моногенеи могут передвигаться. Цестодам, живущим в кишечнике, постоянно приходится преодолевать его перистальтику. Это они делают путем сокращения всего тела, либо его участков.
Паренхима. Пространство между кожно-мускульным мешком и внутренними органами заполнено особой тканью – паренхимой, так что полость тела у плоских червей отсутствует. Паренхима - это производное третьего зародышевого листка – мезодермы. Клетки паренхимы имеют множество переплетающихся между собой отростков. Сквозь паренхиму проходят дорсо-вентральные мышцы и мышцы и особые мышцы, обеспечивающие подвижность отдельных органов. Функции паренхимы очень разнообразны. Она обеспечивает опору тела, в ней идут сложные обменные процессы, в клетках ее запасаются питательные вещества. Из клеток паренхимы могут образовываться другие типы клеток тела червей.
Пищеварительная система. В общем случае пищеварительная система состоит из двух отделов – передней и средней кишки. К передней кишке относятся рот, глотка и пищевод. Задняя кишка и анальное отверстие всегда отсутствует. Непереваренные остатки удаляются через ротовое отверстие.
Пищеварительный тракт начинается ротовым отверстием, которое располагается терминально на переднем конце тела либо на его брюшной стороне. Ротовая полость ведет в глотку, которая у некоторых групп червей может выворачиваться наружу (ресничные черви). За глоткой идет пищевод различной длины, который продолжается в слепо замкнутый кишечник.
Строение и степень развития кишечника разнообразны. У ресничных червей кишечник может совсем отсутствовать, а может образовывать две или три ветви. У некоторых трематод он прямой и имеет вид небольшого мешка, а у большинства же сосальщиков кишечник раздваивается. Иногда оба кишечных ствола сливаются, формируя своеобразное кишечное кольцо. У крупных видов (фасциола) стволы кишечника образуют множество боковых ветвей. У многих моногеней кишка образует густую сеть.
Все ленточные черви лишены пищеварительной системы.
Выделительная система. Для выведения из тела излишков жидкости и вредных продуктов метаболизма у плоских червей служат специальные клетки и система каналов. Тончайшие канальцы пронизывают паренхиму червя. Постепенно сливаясь друг с другом, они образуют более толстые каналы, которые открываются на поверхности тела выделительной порой. Начало тонкого канальца образует выделительная клетка, от которой в полость канальца отходит несколько длинных жгутиков («мерцательное пламя»), которые находятся в постоянном движении и обеспечивают движение жидкости в каналах. Такое образование называется протонефридием, а выделительная система такого типа называется пронтонефридиальной. Постепенно жидкость с продуктами метаболизма выбрасывается через выделительные поры, которых может быть от одного - двух до 80 у разных видов.
У некоторых ресничных червей протонефридии отсутствуют. В этом случае выделительную функцию выполняют кишечник и паренхима.
Нервная система. У некоторых самых примитивных ресничных червей нервная система носит диффузный характер. Однако у большей части плоских червей имеются надглоточные ганглии (обычно парные), от которых отходят несколько продольных нервных стволов. Эти стволы соединяются между собой поперечными перемычками – комиссурами. Нервная система такого типа носит название ортогон.
Половая система. Практически все плоские черви являются гермафродитами. Исключение составляют лишь некоторые сосальщики (шистосомы) и немногие ресничные черви. Но их раздельнополость – явление вторичное.
Мужская половая система представлена семенниками, число и форма которых очень разнообразны. У трематод, например, обычно два компактных (реже разветвленных) семенника. У ресничных червей, цестод и моногеней от 1-2 компактных до многих десятков мелких пузырьковидных. От семенников отходят тонкие семявыносящие протоки, сливающийся в семяпровод. Семяпровод впадает а совокупительный орган различного строения, который может выворачиваться из мужского полового отверстия. Это отверстие может быть расположено либо на плоской стороне червя (чаще всего), либо на боковой стороне (цепни).
Женская половая система сложна и очень разнообразна. В общем случае имеются различные по форме парные или непарные яичники, продуцирующие яйцеклетки. Протоки яичников (яйцеводы) и особых желез – желточников - сливаются, образуя у большинства видов расширение – оотип. Туда же впадают протоки различных дополнительных желез (скорлуповых и других). Оплодотворение яиц происходит либо в оотипе, либо в матке. Матка служит также местом окончательного формирования яиц. Матка либо открывается наружу женским половым отверстием, через которое происходит откладка яиц (большинство плоских червей), либо не имеет сообщения с окружающей средой (некоторые цестоды). В последнем случае яйца попадают наружу лишь после разрушения тканей членика.
У ресничных червей, трематод и моногеней имеется только один половой комплекс. У цестод мужские и женские половые железы расположены в каждом членике червя, а у некоторых видов в каждом членике расположены 2 половых комплекса.
Размножение.У плоских червей преобладает половое размножение. Не смотря на гермафродитизм, самооплодотворение встречается редко. Чаще всего имеет место перекрестное оплодотворение, когда участвуют два партнера. В редких случаях партнеры срастаются (спайники). У цестод перекрестное оплодотворение происходит как между двумя особями, так и члениками одного червя. У раздельнополых сосальщиков шистосом самец и самка всю жизнь (до 30 лет) живут совместно. При этом самец носит самку в специальной складке.
У ряда ресничных червей описано бесполое размножение, когда особь перешнуровывается на две части, из которых формируются новые черви. Бесполое размножение в форме почкования известно у цестод как во взрослом состоянии (отпочковывание члеников), так и у личинок (формирование сколексов в личинках-пузырях).
Развитие.Онтогенез плоских червей очень разнообразен и сильно отличается у представителей разных классов.
Оплодотворенное яйцо ряда ресничных червей претерпевает полное неравномерное спиральное дробление. Гаструла образуется путем иммиграции. Дальнейшее развитие носит либо прямой характер (из яйца формируется сразу взрослый червь), либо идет метаморфоз (из яйца выходит покрытая ресничками личинка, которая превращается во взрослое животное).
У моногеней дробление также полное неравномерное, гаструляция происходит путем эпиболии. Затем все границы клеток исчезают, в результате чего формируется синцитий, в котором и происходит закладка тканей и органов будущей личинки. Развитие личинки у разных видов при различной температуре могут колебаться от 3 до 35 дней. Личинка, вышедшая из яйца очень подвижна за счет ресничного эпителия. В дальнейшем она прикрепляется к своему хозяину и там происходит формирование взрослого организма. У некоторых видов имеет место живорождение. В этом случае эмбрион развивается в матке материнского организма до состояния взрослого организма в течение 4-5 суток. Интересно, что в момент рождения молодой червь уже имеет в своей матке развивающийся эмбрион, в котором в свою очередь развивается еще один.
Яйцо трематод претерпевает полное равномерное (или неравномерное) дробление. В дальнейшем в яйце формируется личинка, покрытая ресничками – мирацидий. В одном случае он выходит из скорлупы в воде и разыскивает подходящего промежуточного хозяина, которым всегда служит моллюск. В другом случае выход происходит непосредственно в пищеварительном тракте моллюска, заглотившего яйцо. В тканях моллюска мирацидий сбрасывает ресничный покров и превращается в материнскую спороцисту, которая в дальнейшем приступает к размножению: она отрождает до нескольких десятков дочерних спороцист. Как материнская, так и дочерние спороцисты лишены кишечника. Дочерние спороцисты формируют внутри себя некоторое число личинок следующего поколения – церкариев, имеющих уже две присоски и хвостик. В ряде случаев материнская или дочерняя спороциста отрождает личинок с кишечником – редий, которые в свою очередь формируют церкариев, выходящих из моллюска наружу. Число поколений личинок в тканях моллюска может быть различным. Таким образом, из одного только мирацидия, в конце концов, может сформироваться от нескольких десятков до нескольких десятков тысяч церкариев.
Церкарии других видов разыскивают дополнительных хозяев – членистоногих, рыб и других, внедряются в них и инцистируются, образуя инвазионную личинку - метацеркарий. При поедании окончательным хозяином дополнительного происходит заражение. Например, человек заражается кошачьим сосальщиком (описторхом) при употреблении в пищу недостаточно обработанной рыбы семейства карповых (плотва).
Развитие цестод может протекать со сменой трех или двух хозяев.
Происхождение.Плоские черви вероятнее всего произошли от предков, подобных планулообразной личинке некоторых кишечнополостных. Однако палеонтологических подтверждений этому по понятным причинам не обнаружено – слишком нежное тело подобных животных не могло сохраниться в ископаемом состоянии.