ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
ТИП ИГЛОКОЖИЕ
PHULYM ECHINODERMATA
(греч. echlnos — еж; derma, род п. dermatos — кожа)
Многоклеточные трехслойные вторичноротые одиночные животные, обладающие преимущественно пятилучевой симметрией и обитающие в морских бассейнах. Современные формы живут преимущественно на дне, некоторые приспособились к пелагическому образу жизни. Иглокожие имеют скелет мезодермального происхождения, т.е. внутренний, однако по положению он является наружным, а сверху покрыт кожицей. Скелет состоит из множества пластинок (табличек), подвижно или неподвижно сочлененных между собой. По составу скелет известковый с примесью карбоната магния и фосфата кальция.
Размеры иглокожих колеблются в значительных пределах: от минимальных (порядка 1 см) у офиур, морских звезд до 20 м у некоторых ископаемых морских лилий мезозоя, имевших очень длинный стебель и длинные ветвящиеся руки.
Отличительной особенностью типа являются наличие амбулакральной (или водно-сосудистой) системы, которая представляет собой систему каналов, выполняющих различные функции: движение, дыхание, осязание, светоощущение.. Панцирь состоит из большого числа пластинок, расположенных закономерными меридиональными рядами. Эти ряды слагают пять амбулакральных (амбулакры) и пять интерамбулакральных (интерамбулакры) полей (Рис.). Амбулакры отражают положение под ними радиальных каналов, входящих в амбулакральную систему. На скелете это проявляется в виде совокупности мелких пор, ограничивающихся амбулакральными полями. Амбулакральная система, известная только у типа иглокожих, состоит у морских ежей из каменистого, кольцевого и пяти радиальных каналов (Рис.).
Рисунок – Строение амбулакральной системы иглокожего
Осевой вертикальный каменистый канал имеет обызвествленные стенки, что и определило его название. Он начинается почти в центре верхней стороны от ситовидно-прободенной мадрепоровой пластинки (мадрепорит), всегда находящейся в переднем правом интеррадиусе. Каменистый канал сообщается с кольцевым каналом, от которого расходятся пять радиальных каналов. От каждого радиального канала отходят в две стороны амбулакральные ножки. Кольцевой канал окружает пищевод и располагается горизонтально недалеко ото рта. В промежутках между радиальными каналами могут находиться пять пузыревидных выростов — пузырей, вместилищ для амбулакральной жидкости. Радиальные каналы заканчиваются у пяти глазных пластинок светочувствительными «щупальцами», для выхода которых имеется по одному. отверстию. Амбулакральные ножки представляют собой трубочки, способные кзначительному растяжению (и вытягиванию), сжатию (и укорачиванию) и присасыванию.
Растяжение или сжатие ножки координируется с помощью дополнительных мелких «резервуаров» — ампул, а для присасывания на наружном конце ножки нередко имеются присоски. При одновременном вытягивании амбулакральных ножек в одном направлении, их присасывании к субстрату и последующем укорачивании животное подтягивается и перемещается в определенном направлении. Для выхода каждой амбулакральной ножки наружу на пластинках панциря имеются две поры, поэтому ножки и ампулу соединяет двойной петлеобразный канал. Таким образом, амбулакральная система иглокожих выполняет не только функции движения, дыхания и осязания, но и функцию зрения (светоощущения).
По способу питания иглокожие — детритофаги, растительноядные или хищные организмы. Глубина обитания — от литорали до абиссали, и в настоящее время они составляют один из основных элементов донной фауны. Вместе с тем некоторые морские лилии приспособились к жизни в пелагиали (планктон или псевдопланктон). Бентсные иглокожие либо передвигаются по дну, реже зарываются в мягкие грунты, либо ведут неподвижный образ жизни, чаще всего, прикрепляясь к дну с помощью стебля.
Выделяют 2 потипа - Pelmatozoa — стебельчатые, или прикрепленные, и Eleutherozoa — свободноживущие, или подвижные. Также принято деление иглокожих на четыре подтипа: Homalozoa (Є2—D2), Crinozoa (Є —Q), Asterozoa (О—Q), Echinozoa (V?, Є —Q), в составе которых насчитывается свыше 20 классов.
Подтип Гомалозоа
SubphulymHomalozoa
(греч. homalos — плоский; zoa — животные)
Є2-D2
В состав гомалозой входят вымершие примитивные иглокожие, у которых отсутствует пятилучевая симметрия (рис.). Уплощенный скелет обычно имеет двустороннюю симметрию, он образован многочисленными многоугольными табличками. От одного из концов теки отходил членистый отросток, функциональная интерпретация которого неоднозначна.
У некоторых гомалозой чашечка на одном конце имела единственный членистый отросток, а на другом — 10 длинных членистых отростков, напоминающих руки — брахиоли — остальных иглокожих. Такие гоалозои, вероятно, относились к прикрепленному бентосу.
Средний кембрий — средний девон
Рисунок - Подтип Homalozoa ,а—в — Mitrocystites а — вид снизу, б — вид сверху, в — вид сбоку. а— аулакофор
Подтип Кринозоа.
SubphulymCrinozoa
(греч. krinon — лилия; zoa — животные)
O – ныне
Скелет кринозой состоит из чашечки, стебля и брахиолей. Чашечка имеет шаровидную, овальную, бутонообразную, коническую и полушаровидную форму. Пятилучевая симметрия в строении чашечки наблюдается у бластоидей, криноидей, а также в строении отдельных элементов у цистоидей.
В основу выделения классов положены строение чашечки, степень развития пятилучевой симметрии, строение амбулакральной системы и ее аналогов, морфология, число и расположение брахиолей.
К подтипу относится несколько классов, наиболее важными из которых являются Cystoidea (О—D), Blastoidca (S—Р) и Crinoidea(О—Q).
Класс Морские пузыри.
ClassisCystoidea
(греч. kystis — пузырь)
O – D
Чашечка цистоидей чаще всего шарообразная, иногда несколько уплощенная, реже грушевидная. Она в большинстве случаев состоит из большого числа беспорядочно расположенных многоугольных табличек, значительно реже число табличек ограничено и они располагаются четырьмя горизонтальными поясами. Пищу собирали брахиоли, непосредственно примыкавшие к ротовому отверстию, либо расположенные на концах разветвляющихся пищевых желобков, расходящихся по пяти радиусам от пятиугольного ротового отверстия. Анальное отверстие находится на боковой стороне чашечки и нередко прикрыто пятью треугольными табличками (анальная пирамидка). Между ротовым и анальным отверстием располагается одно или два отверстия, служившие для газообмена (гидропора) и выхода половых продуктов (гонопора). От нижней стороны чашечки отходил различной длины членистый стебель. Таблички чашечки пронизаны каналами, либо образующими правильную систему поровых ромбов, либо рассеянными беспорядочно (двойные поры). Цистоидеи в соответствии с системой пор разделяются на два подкласса: Rhombifera — ромбоносцы и Diploporita— парнопоровые
Рисунок – Класс Cystoidea. Род Echinosphaerites O2-3
Класс Морские бутоны
ClassisBlastoidea
(греч. blastos — бутон, побег)
S-P
Скелет бластоидей состоит из чашечки, стебля и брахиолей. Чашечка имеет форму бутона, с чем связано название класса.
Нижний пояс, образующий основание чашечки, сложен тремя оновными, или базальными, табличками. Второй пояс слагается пятью крупными радиальными табличками, расположенными на боковой стороне и имеющими вырез для пищевого желобка. Третий пояс состоит из пяти маленьких дельтоидальных табличек, находящихся в углах пищевых желобков, имеющих различную длину и иногда доходящих до основания чашечки.
Бластоидеи вели прикрепленный образ жизни, обитая в морских бассейнах палеозоя. Силур — пермь.
Рисунок - Класс морские бутоны (S—Р)
Класс Морские лилии
ClassisCrinoidea
(греч. krinon — лилия)
O – ныне
Скелет морских лилий состоял из чашечки, стебля и брахиолей (рис.). Чашечка морских лилий имеет полушаровидную, овальную или коническую форму. Она обычно сложена двумя или тремя поясами табличек. Скелет морских лилий состоит из чашечки, рук и стебля. Стебель нередко видоизменялся, а иногда полностью редуцировался. Чашечка обычно состоит из двух или трех рядов табличек, реже в состав чашечки входят первые членики рук (брахиальные таблички) и возникающие между ними дополнительные интербрахиальные и интеррадиальные таблички. При двурядном строении чашечки выделяются основные (базальные) и радиальные таблички, а при трехрядном добавляется нижний ряд нижнеосновных (инфрабазальных) табличек. Деление лилий на моноциклические (однопоясковые) и дициклические (двупоясковые) основано на числе рядов основных табличек, так как радиальные таблички присутствуют у обеих групп. Между радиальными табличками иногда располагаются три дополнительные — анальные таблички. Сверху чашечка закрыта кожистой оболочкой и лишь в редких случаях пятью ротовыми (оральными) табличками. Руки имеют членистое строение и несут в средней части вырез для пищевого желобка. Руки могут многократно ветвиться и иметь дополнительные членистые придатки — пиннулы, за счет чего увеличивается площадь сбора пищи. От нижней стороны чашечки отходит стебель, имеющий различную длину. Членики стебля достигают у морских лилий максимального разнообразия. У стебля могут развиваться тонкие боковые придатки. У некоторых морских лилий стебель заменяется короткими изгибающимися образованиями - цирри.
Рисунок – Строение морской лилии
Подтип Астерозоа
Phulym Asterozoa
(греч. aster — звезда; zoa — животные)
O – ныне
В состав Asterozoa входят классы Asteroidea (морские звезды) и Орhiuroidea (офиуры), состоящие из центрального диска и лучей, в расположении которых обычно строго выдерживается пятилучевая симметрия. Внешнее отличие морских звезд и офиур проявляется во взаимоотношении лучей и центрального диска. У морских звезд лучи нерезко обособлены от центрального диска, а у офиур резко.
Астерозоа — морские организмы, способные переносить значительное понижение солености, при этом резко уменьшаются их размеры: если средние размеры морских звезд составляют 10—15 см, то чрезвычайно редко встречающиеся в сублиторали Черного моря морские звезды имеют размеры менее 1 см. Морские звезды — хищники, питающиеся преимущественно двустворчатыми моллюсками. Ордовик — современность.
Рисунок– Класс Asteroidea
Подтип Эхинозоа
PhulymEchinozoa
(греч. echinos — еж; zoa — животные)
Є – ныне
В состав подтипа входят несколько классов, из которых Edrioasteroidea (эдриоастероидеи) и Echinoidea (морские ежи) являются основными. У этих животных тело обычно шаровидное или дисковидное, заключенное в жесткий панцирь. Венд?, кембрий — современность.
Класс Морские ежи.
СlassisEchinoidea
(греч. echinos — еж)
O – ныне
Морские ежи покрыты многочисленными иглами, которые причленяются к телу подвижно при помощи особых шарнирных суставов. Ежи движутся на амбулакральных ножках с присосками, а некоторые виды могут передвигаться на иглах. Систематика морских ежей и их разделение на подклассы и отряды основано на комплексе признаков: положение анального и ротового поля, строение амбулакральных и интерамбулакральных полей, тип вершинного щитка и т. д. Наряду с естественной системой нередко, особенно в учебных целях, используется и искусственная система, основанная преимущественно на положении ротового и анального поля, а также наличии или отсутствии челюстного аппарата — аристотелева фонаря. У морских ежей иглы разнообразны по форме и могут достигать большой длины. Они выполняют различные функции. Большие длинные иглы, расположенные на нижней стороне панциря, служат для движения. Вследствие подвижного сочленения длинных игл с бугорками и хорошо развитой мускулатуры ежи двигаются с помощью игл, как на ходулях. Иглы верхней стороны панциря выполняют защитную функцию. Большинство мелких игл прилегает к основанию крупных, предохраняя и защищая место сочленения. Видоизмененные мелкие иглы - педицеллярии - захватывают мелкую добычу, очищают поверхность панциря от посторонних частиц и защищают его от нападения эпибионтов.
Две группы морских ежей: правильные и неправильные. Правильные ежи обладают хорошо выраженной радиальной симметрией. Их тело обычно шаровидное, реже слабо сплющенное. На оральном полюсе у них находится рот, на аборальном - анус; амбулакральные ножки располагаются пятью сдвоенными рядами по радиусам. Все внутренние органы, кроме осевого комплекса и пищеварительной системы, радиально-симметричны. У неправильных ежей преобладает билатеральная симметрия. Их тело может быть яйцевидным, сердцевидным или совершенно плоским. Рот расположен в центре или на краю тела. Анус смещен на край тела. Движутся они всегда ротовым отверстием вперед. Такая ориентация пищеварительной системы является проявлением билатеральной симметрии (рис.).
Морские ежи существуют с ордовика по настоящее время.
Рисунок - Строение панциря правильного (I) и неправильного (II) морского ежа (а – виды с оральной и б - виды с аборальной стороны); ип – интерамбулакральные поля; а – амбулакральные поля; б – бугорки для игл; па – поры амбулакров; рп – ротовое поле с ротовым отвесртием; м – мадрепорит; пп – половые пластинки; вщ- вершинный щиток; ап – анальное поле; пл – пластрои; ф – фасциола.
Рисунок - Сlassis Echinoidea Род Cidaris T3 – ныне
Рисунок - Сlassis EchinoideaРод Micraster