Нервная система полихет. Кольчатые черви (аннелиды)

ТИП КОЛЬЧАТЫЕ ЧЕРВИ

К кольчатым червям относятся животные, имеющие длинное членистое тело. Членики тела похожи на кольца. Обитают в морях, пресных водах, почве.

У кольчатых червей появляется 3 ароморфоза:

· Метамерия (в различных сегментах тела повторяются системы органов).

· Целом (вторичная полость тела, собственная эпителийная выстилка).

· Боковые выросты тела (параподии ) - органы движения, примитивные конечности.

Размеры кольчатых колеблются от долей миллиметра до 3 м. Тело подразделено на три отдела: голову. Туловище и анальную лопасть. Голова образовалась путем слияния нескольких туловищных сегментов. На голове расположены ротовое отверстие, глаза, органы осязания (усики, щупики и др.) Тело состоит из однородных сегментов, покрыто кожно-мускульным мешком, состоящим из тонкой кутикулы, однослойного эпителия и двух слоев мышц - наружных кольцевых и внутренних продольных. В переднем и среднем отделах кишечника имеются дифференцированные участки (зоб, желудок). Кровеносная система - замкнутая. Кровь движется только по кровеносным сосудам. Дыхание осуществляется либо всей поверхностью тела (малощетинковые и пиявки), либо при помощи жабер, расположенных на параподиях (многощетинковые черви). Выделительная система представлена метанефридиями . Нервная система представлена окологлоточным нервным кольцом, состоящим из надглоточного и подглоточного узлов, соединенных нервными тяжами, и двух нервных стволов с ганглиями , соединенными между собой перемычками. Органы чувств более развиты у подвижных кольчецов.

Тип кольчатых червей подразделяется на классы:

1. Многощетинковые

2. Малощетинковые

3. Пиявки

Класс многощетинковые (полихеты)

Представители ведут свободноплавающий и прикрепленный образ жизни. Движение осуществляется параподиями, снабженными пучками щетинок. Параподии - прообразы конечностей членистоногих. У некоторых многощетинковых параподии несут жаберный аппарат, обеспечивающий газообмен в водной среде. У представителей класса хорошо обособлен головной отдел, где находятся органы чувств: щупальца, светочувствительные глазки, обонятельная ямка. В строении нервной, кровеносной, выделительной и пищеварительной систем полихеты повторяют признаки своего типа. Раздельнополые, развитие идет с превращением (имеется личиночная стадия).

Многощетинковые - прогрессивная ветвь животных, от которых происходят членистоногие. Служат пищей для морских животных. Нереиды специально акклиматизированы в Каспийском море как корм для осетровых. Палоло, обитающий в тропических водах Тихого океана, имеет промысловое значение.

Класс малощетинковые

Представители обитают в почве или пресной воде. Головной конец не выражен. Органы чувств развиты слабо. Параподий нет, щетинок мало. Гермафродиты, развитие прямое.

Представитель класса - дождевой червь . Дождевые черви живут глубоко в норках, которые они роют, заглатывая землю. В результате головной отдел выражен очень слабо, параподий, щупалец и глазков нет. Кожа пронизана кровеносными капиллярами и увлажнена слизью, благодаря которой легче происходит газообмен, облегчается продвижение в почве, также слизь обладает небольшими бактерицидными св-вами. У дождевых червей имеется поясок, который светлее чем остальное тело.

Пищеварительная система состоит из ротового отверстия, ротовой полости, глотки, длинного пищевода, имеющего расширение - зоб, мышечного желудка, кишечника. Заканчивается все анальным отверстием. Питаются дождевые черви гниющими растительными остатками, пропуская массу земли через пищеварительный тракт.

Дыхательной системы как таковой нет, газообмен совершается всей поверхностью тела.

Кровеносная система замкнутого типа. Кровь движется по кровеносным сосудам, из которых особенно развиты два - спинной и брюшной. Они сообщаются между собой кольцевыми сосудами, расположенными в каждом сегменте. Имеется обширная сеть капилляров. Движение крови обуславливается ритмическими сокращениями сосудов с 7-ого по 11-ый сегмент. В плазме крови содержатся дыхательные пигменты, близкие к гемоглобину.

Выделительная система состоит из парных извитых трубочек (метанефридий), которые начинаются воронкой с ресничными клетками на стенках в полости тела, а заканчиваются выделительной порой, открывающейся наружу.

Нервная система представлена окологлоточным нервным кольцом, состоящим из 2-ух надглоточных и 2-ух подглоточных узлов, соединенных нервными тяжами. От подглоточного узла отходят два нервных ствола, имеющих в каждом сегменте утолщения - ганглии, которые соединяются между собой перемычками.

Дождевой червь - гермафродит. Оплодотворение перекрестное, развитие прямое. Один червь имеет и мужские и женские половые органы: женские яйцеводы, мужские семенники, семявыносные каналы и семяприемник. Поясок образует специальную слизь, из которой формируется муфта. Муфта начинает двигаться к головному кольцу, проходя мимо протоков яйцеводов, куда и попадают яйцеклетки. Затем муфта проходит через семяприемники, куда выливается сперма.

Кольчатые способны к регенерации. Дождевые черви оказывают влияние на св-ва почвы; роя многочисленные норки, они улучшают ее структуру, рыхлят, обогащают органическими в-вами.

Общая характеристика. Многощетинковые черви - наиболее древняя группа типа кольчатых червей, давшая начало другим классам этого типа. Поводом к наименованию класса послужило то, что у этих червей по бокам сегментов тела образовались своеобразные органы - параподии, снабженные многочисленными щетинками.

Тело многощетинковых червей состоит из ряда внешне сходных сегментов. Передние сегменты, сливаясь, образуют хорошо выраженный головной отдел, на котором расположены рот и различные придатки, а также некоторые органы чувств. Животные раздельнополые. Развиваются с метаморфозом (рис. 106). Описано несколько тысяч видов. Имеют практическое значение как корм рыб.

Рис. 106. Вилы многощетнпковых кольчатых червей:

/ - пескожил
(Arenieola ); II иерсис (Nereis ); 111 - филлодощ1

(I " ln / lodoce ); IV .....-■ амфнтриго (Amphitrite ); V - сабелларин
(Suhellariu );

VI - еерпула
(Serptilci ), VII морская мнпп>
(Aphrodite ); I - щупальца; 2 - жабры; 3 ........ паранодпи

Строение и жизненные отправления. Длина тела многощетнпковых червей колеблется от нескольких миллиметров до 1 м и более.

Органами движения служат нараподии - парные боковые выросты, состоящие обычно из непарной основной части и двух лопастей: спинной и брюшной (рис. 107). Каждая лопасть содержит пучок упругих щетинок, а также обычно осязательный усик. При недоразвитии спинной лопасти параподии становятся одноветвистыми. Параподии используются червями при ползании по дну водоема, а при плавании животного играют роль плавников. У червей, роющихся в грунте или живущих в трубчатых домиках, параподии полностью или частично редуцированы.

Покровы многощетинковых червей, ведущих активную жизнь на дне водоема, отличаются хорошо развитой кутикулой. Напротив, у червей, плавающих в толще воды, зарывающихся в грунт или строящих трубчатые домики, кутикула очень тонкая. Выделения покровов служат строительным и цементирующим материалом при постройке трубок, в которых живут некоторые много-щетинковые черви.

Органы чувств у большинства могощетинковых червей хорошо развиты. На голове (рис. 108) обычно имеются 1-2 пары глаз, осязательные усики, щупальца и обонятельные ямки.

Органы дыхания - жабры. У некоторых они отсутствуют, и дыхание происходит всей поверхностью тела.

Органы размножения. Многощетинковые черви обычно раздельнополы, наружных отличий между полами нет. У отдельных видов наблюдается партеногенез. Большинство откладывают яйца, но встречаются и живородящие формы. Некоторые размножаются почкованием, в результате которого могут образовываться временные разветвленные колонии.

Рис. 108. Голова многощетинкового кольчатого червя нереис:

Развитие многощетинковых червей происходит с метаморфозом или без него. У большинства форм из яиц выходят микроскопически малые плавающие личинки -- трохофоры, имеющие округлое несегментированное тело с поясками ресничек. Сначала они имеют первичную полость тела, которая в процессе развития животного сменяется вторичной.

Многощетинковые черви населяют моря, обитая от мелководья до больших глубин. Некоторые представители встречаются в пресноводных бассейнах, например в оз. Байкал. Большинство видов живут на дне, но некоторые обитают в толще воды. Одни весьма подвижны и способны ползать по дну и плавать, другие зарываются в грунт, третьи постоянно живут в трубкообразном домике, построенном из извести или органических веществ, выделяемых покровами червя.

У каждой из экологических групп многощетинковых червей свои особенности организации, способы питания, защитные приспособления. Обитающие в домиках обычно имеют недоразвитые иаранодии, их головные щупальца, сливаясь, могут образовывать крышечку, закрывающую вход в домик. Щупальца некоторых сидячих видов приобретают перисторазветвленную форму; они выполняют роль жабр и участвуют в добывании пищи. Поверхность их покрыта ресничным эпителием, реснички которого гонят воду со взвешенными в ней пищевыми частицами ко рту. Для расселения таких прикрепленных червей служит свободноплавающая личинка.

У некоторых роющихся в грунте многощетинковых есть хоботок с зубчиками, помогающий им закапываться. Параподии у них часто атрофированы, и короткие щетинки торчат прямо из тела пучками.

Многие виды многощетинковых служат основной пищей для промысловых морских рыб. Поэтому распространение и численность их учитывается при оценке биологической продуктивности водоемов и разведке запасов промысловых рыб. Из кольчатых червей, которые являются кормом для рыб, важны живущие на мелководье нереиды (Nereis ). По предложению проф. Л. А. Зенкевича в 1939-1941 гг. они были переселены из Азовского моря в Каспийское, где ранее не водились. Нереиды хорошо прижились в новых условиях и ныне стали в Каспийском море ценным кормом для осетровых рыб.

Своеобразный многощетинковый червь пескожил (Arenicola marina ) в огромном количестве населяет песчаные отмели. Он живет в заиленном песке, пропуская его через кишечник и переваривая содержащиеся в нем органические вещества.

У тихоокеанского червя палоло (Eunice viridis ) в период размножения сегменты задней части тела, наполненные половыми продуктами, отрываются и всплывают на поверхность моря. Путем разрыва стенок сегментов содержащиеся в них яйца или

сперматозоиды выходят в воду, где и происходит их соединение. Из зигот развиваются плавающие личинки, а из них - взрослые черви, которые опускаются на дно. Подобное размножение способствует расселению малоподвижных червей. В период массового всплытия местное население добывает их в большом количестве и использует как продукт питания.

По сравнению с другими типами червей кольчатые черви обнаруживают черты более высокой организации и составляют важное звено в эволюции животного мира.

Хотя они относятся к первичноротым, подобно и , но, в отличие от них, имеют вторичную полость тела с собственной эпителиальной выстилкой (так называемый целом).

Свое название эти черви получили за ясно выраженное деление тела на сегменты, или кольца. Отсюда краткое их название «кольчецы». Тип кольчецов генетически связан с другими, более сложными типами - и членистоногих.

У большинства кольчецов имеется хорошо развитая кровеносная система, отсутствующая у червей других типов. Нередко у кольчецов наблюдается развитие органов дыхания, (жабры). Усложнились и органы выделения, построенные по типу метанефридиев. Для кольчецов типична более глубокая дифференциация пищеварительной системы (рот, глотка, пищевод, зоб, желудок, кишечник, анальное отверстие), а также более сложная нервная система, в состав которой входит, кроме надглоточного и подглоточного ганглия и окологлоточного кольца, брюшная нервная цепочка.

Органы чувств кольчатых червей

Дальнейшее развитие получили органы чувств (глаза или их зачатки, щупальца, щетинки и др.; у первичных кольчецов имеются статоцисты). Часть кольчецов в онтогенезе проходит стадию своеобразной личинки - трохофоры, повторяющей в своем развитии некоторые черты отдаленных предков кольчатых червей. Весьма существенным надо считать появление метамерии, суть которой состоит в планомерном повторении в каждом сегменте всех внутренних и внешних органов тела. Важным этапом в эволюции червей явилось развитие у кольчецов параподий - зачатков ног.

Генетическая связь кольчецов с низшими червями, как известно, устанавливается через немертин, изучение которых в школьном курсе зоологии не предусмотрено. Поэтому вопрос о происхождении кольчатых червей в средней школе не может быть рассмотрен соответствующим образом. Учитель должен ограничиться общим указанием на существующих в природе особого типа червеобразных животных (немертин), ряд примитивных черт которых позволяет говорить об их происхождении от древних ресничных червей, а с другой стороны, некоторые особенности строения и развития указывают на их родство с кольчатыми червями. Предки кольчатых червей, по всей вероятности, вели свободно-подвижный хищный образ жизни, что способствовало значительному усовершенствованию их организации. Первоначальная их среда обитания - море, а затем в процессе эволюции часть кольчецов приспособилась к жизни в пресной , а также в почве.

Нервная система кольчатых червей

Вследствие метамерного строения нервной системы каждый сегмент тела имеет ганглии, от которых идут нервы, содержащие как чувствительные волокна, воспринимающие раздражения, идущие от рецепторов, так и двигательные, проводящие раздражения к мускулам и железам червя. Следовательно, у кольчецов имеется анатомо-морфологическая основа для рефлекторной деятельности в широком диапазоне. При этом следует иметь в виду, что головные ганглии червя (над- и подглоточные) с помощью органов чувств получают извне такие раздражения, которые не воспринимаются другими частями тела. Однако, несмотря на ведущую роль-головных нервных центров, у кольчецов безусловно-рефлекторные реакции могут осуществляться и локально, в каждом сегменте тела, имеющем свои ганглии. Более того, замыкание рефлекторной дуги может происходить по типу рецептор - чувствительный аксон - моторный аксон - мышечная клетка. В этом случае центральная нервная система только регулирует уровень активности мускулатуры.

Значение кольчатых червей

Кольчатые черви играют существенную роль в круговороте веществ в природе и занимают видное место во многих биоценозах суши и моря. Не менее велико и практическое значение кольчецов как источник питания для промысловых рыб и как активный фактор почвообразовательного процесса. Некоторые виды морских кольчецов (полихет) обладают способностью избирательно поглощать и накапливать в своем организме рассеянные в воде химические . Так, например, у них обнаружена концентрация кобальта в пределах до 0,002%, а никеля - от 0,01 до 0,08%, т. е. во много тысяч раз более высокая, чем в воде. Такая способность характерна и для других обитателей океана, что открывает для человека перспективу извлечения редких элементов непосредственно из морской воды с помощью беспозвоночных.

Пищевые связи кольчецов весьма разнообразны и затрагивают многие группы беспозвоночных, исключая насекомых, с которыми у них нет прямых пищевых контактов.

Виды кольчатых червей

В настоящее время известно свыше 7000 видов кольчецов, объединяемых в несколько классов, из которых в средней школе изучают только два: класс Многощетинковые кольчецы, или Полихеты, и класс Малощетинковые кольчецы, или Олигохеты. Многощетинковые важны для понимания происхождения кольчатых червей и в то же время представляют интерес как предковая группа по отношению к другим классам кольчецов, а малощетинковые могут служить примером приспособления кольчатых червей к существованию в пресной воде и в почве. Изучение кольчецов в живом виде проводится в школе только на представителях класса малощетинковых (дождевые черви). Ознакомление с многощетинковыми кольчецами проводят на экспонатах зоологических музеев, используя влажные препараты.

К типу кольчатые черви (Annelida) относятся три класса: Многощетинковые черви, Малощетинковые черви и Пиявки. Характеристика типа приводится на примере самого многочисленного класса - Многощетинковых.

Класс Многощетинковые (Polychaeta)

Научное название класса «полихеты» означает в переводе с греческого «многощетинковые». Эти черви самые многочисленные из кольчецов, их насчитывают свыше 5000 видов. Большинство обитает в морских водоемах, населяя все районы и глубины Мирового океана. Они встречаются как в толще воды, так и на дне, проникая в слои грунта или оставаясь на поверхности. Среди полихет есть хищные и мирные виды, т. е. плотоядные и растительноядные. Как те, так и другие при поедании пищи пользуются острыми, сильными челюстями. Пелагические черви гоняются за мальками рыб, донные поедают водоросли, гидроидных полипов, других червей, мелких ракообразных и моллюсков. Живущие в грунте пропускают сквозь кишечник песок с частицами органических веществ.

Многие полихеты строят себе трубки-домики, в которых они прячутся от врагов; другие живут в норах и в случае опасности зарываются в грунт (пескожилы). Продолжительность жизни многощетинковых не превышает 2-4 года. У некоторых видов ярко выражена забота о потомстве (вынашивание молоди - в выводковой сумке и особых полостях или под прикрытием спинных чешуй).

Личинки полихет часто оседают на днище судов и вместе с другими организмами-обрастателями причиняют вред, снижая судоходные качества кораблей. Так как полихеты не имеют твердого скелета, они служат полноценной и легко усвояемой пищей для рыб, составляя важный элемент их кормовой базы.

Полихеты, за единичными исключениями, морские животные, обитающие в исключительно разнообразных экологических условиях.

Строение тела многощетинковых

Тело полихет сегментировано и состоит из головной лопасти (простомиума), сегментов туловища и анальной лопасти (пигидиума). На головной лопасти располагаются органы чувств: осязания (на щупиках), зрения (простые глаза), химического чувства. Тело вытянуто в длину, червеобразное, количество сегментов сильно варьируется. Сегменты туловища могут быть одинаковыми по строению (гомономная метамерия) или разными как по строению, так и по выполняемым функциям (гетерономная метамерия). Метамерией называется расчленение тела животных на сходные участки - метамеры, расположенные вдоль продольной оси тела. Для полихет характерен процесс цефализации - включение одного (или более) сегментов туловища в головной отдел.

Сегменты туловища снабжены парными боковыми двигательными придатками - параподиями. Фактически параподии являются первыми примитивными конечностями, возникшими у беспозвоночных. Каждый сегмент несет пару параподий. Пара-подия состоит из двух ветвей: спинной (нотоподия) и брюшной (невроподия). Каждая из ветвей содержит пучок щетинок. Кроме тонких одинаковых щетинок в ветвях параподий имеются толстые опорные щетинки. Размеры, форма параподий и щетинок в пределах класса весьма разнообразны. Нередко у сидячих форм параподии редуцированы.

Тело полихет покрыто тонкой кутикулой, образованной однослойным покровным эпителием. В эпителии находятся одноклеточные железы, которые выделяют слизь на поверхность тела червей. У сидячих полихет кожные железы выделяют вещества для строительства трубочек, в которых обитают черви. Трубочки могут быть инкрустированы песчинками или пропитаны углекислым кальцием.

Под эпителием расположены два слоя мускулатуры - кольцевой и продольный. Кутикула, эпителий и слои мускулатуры образуют кожно-мускульный мешок. Изнутри он выстлан однослойным эпителием мезодермального происхождения, который ограничивает вторичную полость тела, или целом. Таким образом, целом располагается между стенкой тела и кишкой. В каждом сегменте целом представлен парой мешков, заполненных целомической жидкостью. Она находится под давлением, в ней плавают отдельные клетки - целомоциты. Соприкасаясь над и под кишечником, стенки мешков образуют двуслойную перегородку - мезентерий (брыжейку), на которой кишечник подвешен к телу. На границе между сегментами стенки соседних целомических мешков формируют поперечные перегородки - диссепименты (септы). Таким образом, септы делят целом на определенное число поперечных отделов.

Функции вторичной полости тела: опорная (жидкий внутренний скелет), распределительная (транспорт питательных веществ и газообмен), выделительная (транспорт продуктов обмена к органам выделения), половая (в целоме происходит созревание половых продуктов).

Рот ведет в мускулистую глотку, в которой у хищных видов могут находиться хитиновые челюсти. Глотка переходит в пищевод, а затем следует желудок. Вышеперечисленные отделы составляют переднюю кишку. Средняя кишка имеет вид трубки, снабжена. собственной мышечной обкладкой. Задняя кишка короткая, открывается анальным отверстием на анальной лопасти.

Полихеты дышат через всю поверхность тела или с помощью жабр, в которые превращаются некоторые части параподий.

Кровеносная система замкнута. Это значит, что в теле животного циркулирует только по системе сосудов. Имеются два крупных продольных сосуда - спинной и брюшной, которые в сегментах связаны между собой кольцевыми сосудами. Под эпителием и вокруг кишечника образуется очень густая капиллярная сеть. Капилляры также оплетают извитые канальцы метанефридиев, где кровь освобождается от продуктов обмена. Сердца нет, его функции выполняет пульсирующий спинной сосуд, а иногда - кольцевые сосуды. По брюшному сосуду кровь течет спереди назад, а по спинному - сзади наперед. Кровь может быть окрашена в красный цвет, за счет присутствия железосодержащего дыхательного пигмента, а может быть бесцветной или иметь зеленоватый оттенок.

Органы выделения у примитивных полихет представлены протонефридиями, а у высших - метанефридиями. Метанефридий представляет собой длинный каналец, открывающийся в целом окруженным ресничками отверстием. С канальцами метанефридия срастаются половые воронки (половые протоки), и образуется нефромиксий, служащий для выведения продуктов обмена и половых клеток. Метанефридии располагаются метамерно: по 2 в каждом сегменте тела. Выделительную функцию также выполняет хлорагогенная ткань - видоизмененные клетки целомического эпителия. Хлорагогенная ткань функционирует по принципу почки накопления.

Нервная система многощетинковых

Нервная система состоит из парных мозговых ганглиев, окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки. Брюшная нервная цепочка образована двумя продольными нервными стволами, на которых в каждом сегменте располагаются два сближенных ганглия. Органы чувств: органы осязания, химического чувства и зрения. Органы зрения могут быть достаточно сложно устроены.

Размножение многощетинковых

Многощетинковые черви раздельнополы, половой диморфизм не выражен. Гонады формируются практически во всех сегментах, протоков не имеют, половые продукты выходят в целом, а из него через нефромиксии наружу. У некоторых видов половые продукты выводятся в воду через разрывы стенки тела. Оплодотворение наружное, развитие протекает с метаморфозом. Личинка полихет - трохофора - плавает в планктоне при помощи ресничек. У трохофоры по бокам кишечника залегают две крупные мезодермальные клетки - телобласты, из которых впоследствии развиваются мешки вторичной полости тела. Такой способ закладки целома называется телобластическим и свойствен первичноротым животным.

Кроме полового размножения у полихет присутствует бесполое размножение, приуроченное к периоду созревания половых продуктов. В это время некоторые виды поднимаются со дна (атокные формы) и ведут планктонный образ жизни (эпитокные формы). Эпитокные формы морфологически сильно отличаются от атокных. У этих животных задняя часть тела может образовывать голову и отделяться от передней части. В результате процессов регенерации образуются цепочки особей.

Полихеты служат пищей для многих видов рыб - бентофагов, крупных ракообразных и морских млекопитающих.

В школе учащиеся знакомятся с полихетами на примере представителей двух семейств - нереид и пескожилов. В дополнение к сведениям, изложенным о них в школьном учебнике, ниже приводятся некоторые дополнительные данные.

Нереиды

Учащимся следует сообщить, что в природе существует свыше 100 видов нереид. Они относятся к подклассу бродячих полихет. Тело нереид чаще бывает окрашено в зеленые тона, отливающие всеми цветами радуги. Нереиды Белого моря питаются ламинариями и другими водорослями, а также мелкими животными; некоторые виды нереид из морей проникают через устья рек на рисовые поля, где подгрызают молодые ростки риса, нанося вред всходам. Одна из тропических нереид даже переселилась па сушу и стала жить вдали от морского берега на плантациях бананов и какао, где она обитает во влажной среде, питаясь гниющими листьями и плодами. Эти факты показывают, что морские формы полихет могут приспосабливаться к жизни в пресной воде и на суше, что проливает свет на происхождение кольчецов, живущих в пресных водоемах и во влажных почвах (олигохеты, пиявки).

Одни виды нереид обитают только в чистой воде и не выносят присутствия в ней даже малого количества сероводорода, а другие могут жить в загрязненных водоемах с гниющими в иле органическими веществами. Следовательно, нереиды, подобно другим гидробионтам, могут служить индикаторами качества воды.

В результате искусственного переселения нереид из Азовского моря в Каспийское существенно улучшилось питание населяющих его ценных пород рыб. Так, например, ил, богатый детритом, раньше лежал на дне Каспийского моря как бы «мертвым капиталом», теперь он служит пищей нереидам, которые, в свою очередь, составляют основной корм рыб (осетра, севрюги, леща и др.). Успех акклиматизации нереид, проведенной под руководством академика Л. А. Зенкевича, открыл широкие перспективы для реконструкции кормовой базы не только Каспийского, но и Аральского моря и повлек за собой ряд других аналогичных мероприятий по реконструкции морской фауны.

Нереиды способны образовывать временные связи условно-рефлекторного типа. Так, например, одна из беломорских нереид систематически освещалась одновременно с кормлением в момент выхода ее из трубки. Через несколько сеансов червь стал выползать на одно только освещение, без подкрепления этого раздражителя кормом. Затем этот рефлекс был переделан на затемнение, а еще позже - на изменение степени освещения.

Трохофоры нереид обладают замечательной маневренностью в плавании, чему способствует не только обтекаемая форма личинки, но еще в большей степени - своеобразные движения ресничек в поясках, покрывающих тело трохофоры. Это движение создает особые токи воды, увлекающие личинку вперед, а изменение режима работы ресничек позволяет ей передвигаться в самых различных направлениях. Используя принципы движения трахофоры, в США была предложена модель подводной лодки с роторными двигателями. Таким образом, знание особенностей трохофоры нашло применение в технике, после того как личинка кольчецов стала объектом бионики.

Пескожилы

В илистых и песчаных грунтах литорали обитают зеленовато-бурые полихеты-пескожилы (длиной 20-30 см), ведущие роющий образ жизни. Они относятся к подклассу сидячих полихет и питаются растительным дотритом, заглатывая и пропуская через свой кишечник грунт с органическими остатками.

На литорали Белого моря во время отлива можно видеть следы деятельности пескожилов в виде множества ловчих воронок и конусовидных выбросов песка. Пескожилы устраивают в верхних слоях прибрежных отмелей изогнутые норы с двумя выходами на поверхность. На одном конце норы образуется воронка, а на другом - пирамидка . Воронка - это осевший около рта червя носок в результате всасывания пескожилом грунта вместе с гниющими водорослями, а кочка - очередная порция выброшенного наружу песка, прошедшего через кишечник червя. Подсчеты показали, что пескожилы за сутки способны обновить и переработать до 16 т грунта на 1 га морского побережья.

Класс Малощетинковые (Oligochaeta)

Научное название этого класса «олигохеты» происходит от греческого слова, которое означает «малощетинковые». Олигохеты произошли от полихет путем изменения некоторых черт строения в связи с переходом их в другие среды обитания (в пресную воду, в почву). Так, например, они полностью утратили параподии, щупальца, а некоторые виды - и жабры; исчезла личиночная стадия - трохофора - и появился кокон, защищающий яйца от воздействия частиц грунта.

Размеры олигохет колеблются в пределах от 0,5 мм до 3 мм. Известно около 3000 видов олигохет, подавляющее большинство которых - обитатели почв. Несколько сот видов живет в пресной воде и очень немногие (несколько десятков видов) относятся к морским формам.

Олигохеты - обитатели почвы или пресных вод, морские представители крайне малочисленны. Параподии у олигохет редуцированы, от них в ограниченном числе сохраняются только щетинки. Олигохеты - гермафродиты.

Строение тела малощетинковых

Тело олигохет вытянуто, имеет гомономную сегментацию. Процессы цефализации не наблюдаются, органы чувств на головной лопасти отсутствуют. Каждый сегмент тела несет 4 пучка щетинок, число и форма которых различны. Тело заканчивается анальной лопастью.

Тело олигохет покрыто тонкой кутикулой, которую выделяет однослойный эпителий, богатый слизистыми железами. Выделяемая слизь необходима червю для обеспечения процессов дыхания, а также облегчает передвижение животного в грунте. Особенно много желез сосредоточено в области пояска - особого утолщения на теле, который принимает участие в процессе копуляции. Мускулатура - кольцевая и продольная, продольная развита сильнее.

В пищеварительной системе олигохет наблюдаются усложнения, связанные с особенностями питания. Глотка - мускулистая, ведет в пищевод, который расширяется в зоб. В зобу пища накапливается, набухает и подвергается воздействию ферментов, расщепляющих углеводы. В пищевод впадают протоки трех пар известковых желез. Известковые железы служат для удаления из крови карбонатов. Карбонаты затем поступают в пищевод и нейтрализуют гуминовые кислоты, которые содержатся в гниющих листьях - пище червей. Пищевод впадает в мускулистый желудок, в котором пища перетирается. На спинной стороне средней кишки образуется впячивание - тифлозоль, что увеличивает всасывательную поверхность кишечника.

В кровеносной системе роль «сердец» выполняют первые пять пар кольцевых сосудов. Дыхание происходит через всю поверхность тела. Кислород, растворенный в слизи, диффундирует в густую капиллярную сеть, расположенную под покровным эпителием.

Органы выделения - метанефридии и хлорагогенная ткань, покрывающая наружную поверхность средней кишки. Отмершие хлорагогенные клетки склеиваются в группы и образуют особые бурые тела, которые выводятся наружу через непарные поры, находящиеся на спинной поверхности тела червей.

Нервная система типичного строения, органы чувств развиты слабо.

Размножение малощетинковых

Половая система гермафродитна. Половые железы располагаются в нескольких половых сегментах. Оплодотворение наружное, перекрестное. Во время копуляции черви склеиваются слизью пояска и обмениваются спермой, которая собирается в семяприемниках. После этого черви расходятся. На пояске образуется слизистая муфточка, которая сползает по направлению к переднему концу тела. В муфточку откладываются яйцеклетки, а затем выжимается сперма партнера. Происходит оплодотворение, муфточка сползает с тела червя, ее концы замыкаются, и образуется кокон, внутри которого происходит прямое развитие червей (без метаморфоза).

Олигохеты могут размножаться бесполым путем - архитомией. Тело червя делится на две части, передняя часть восстанавливает задний конец, а задняя часть - головной.

Дождевые черви играют важную роль в почвообразовательных процессах, разрыхляя почву и обогащая ее гумусом. Земляные черви служат пищей птицам и животным. Пресноводные олигохеты - важнейший компонент в питании рыб.

Ознакомление учащихся с малощетинковыми червями можно провести на живых объектах. Из пресноводных олигохет особенно доступны наиды и трубочники, а из почвенных обитателей - различные дождевые черви и энхитреиды (горшечные черви). Кроме наблюдений, в уголке живой природы можно поставить ряд элементарных опытов, в частности, по регенерации, которая у олигохет выражена в достаточной степени.

Дождевые черви

В учебнике зоологии описывается обыкновенный дождевой червь - один из представителей семейства люмбрицид. Однако фактически в работе с учащимися учителю придется иметь дело с тем конкретным видом, особи которого будут извлечены из почвы пришкольного участка или добыты на экскурсии по изучению почвенной фауны определенного биоценоза (поля, луга, леса и т. д.). И хотя в основных чертах все эти черви сходны, но в деталях отличаются друг от друга в зависимости от видовой принадлежности.

Важно, чтобы дети узнали о существовании многих видов дождевых червей, приспособленных к различным условиям жизни в природе, а не ограничивались бы односторонним представлением о них только на основе материалов учебника. В семействе люмбрицид, например, насчитывается около 200 видов, объединяемых в несколько родов. Видовое определение червей основано на ряде признаков: размерах и окраске тела, числе сегментов, расположении щетинок, форме и положении пояска и других наружных и внутренних особенностях строения. Следует также сообщить учащимся, что в благоприятных ландшафтах биомасса дождевых червей может достигать 200-300 кг на 1 га земли.

Знакомясь с внешним строением дождевых червей, учащиеся должны обратить внимание на слабое развитие щетинок, которые, однако, играют существенную роль в передвижении червей в грунте. На экскурсии легко убедиться в прочной фиксации тела дождевого червя в норке. Можно сообщить учащимся, что у основания каждой щетинки лежит по маленькой щетинке, которыми заменяются старые по мере их стирания.

Наблюдая в уголке живой природы за поведением червя во время зарывания его в землю, учащиеся должны познакомиться с «механикой» этого процесса и уточнить, роль в ней щетинок. Дождевой червь действует передним концом тела, как тараном. Частицы почвы он расталкивает в стороны во время вздутия передней части тела, куда нагнетается жидкость сокращением мускулатуры. В этот момент щетинки головного отдела упираются в стенки хода, создавая «заякоривание», т. е. упор для подтягивания задних отделов, причем щетинки этих последних прижимаются к телу, уменьшая трение о почву во время движения. Когда головной отдел снова начинает перемещаться вперед, щетинки остальной части тела упираются в грунт и создают опору для выдвижения головы.

В связи с жизнью в почве у дождевых червей по сравнению со свободноживущими олигохетами произошло недоразвитие щетинок, а также упростился рецепторный аппарат. В наружном покрове расположены различный чувствительные клетки. Одни из них воспринимают световые раздражения, другие - химические, третьи - осязательные и т. д. Наибольшей чувствительностью отличается головной конец, в меньшей степени - задний. Самая слабая чувствительность наблюдается в средней части тела. Эти различия обусловлены неодинаковой густотой распределения чувствительных клеток.

Всякое вредное или неприятное воздействие внешнего; фактора вызывает у дождевого червя оборонительную реакцию: зарывание в землю, сокращение тела, выделение на поверхности кожи слизи. Следует провести элементарные опыты, которые показали бы отношение червей к различным раздражителям. Так, например, постукивание по стенке садка вызывает отрицательный вибротаксис (червь прячется в норку). Яркий свет заставляет червя уползать в тень или скрываться в норку (отрицательный фототаксис). Однако на слабый свет червь реагирует положительно (направляется к источнику света). Воздействие даже очень слабого раствора уксусной кислоты на головной конец вызывает отрицательный хемотаксис (сокращение передней части тела). Если поместить червя на фильтровальную бумагу или на стекло, он стремится переползти на землю. Здесь действует отрицательный тигмотаксис (избегание чуждого субстрата, от которого исходит необычное раздражение). Сильное прикосновение к заднему концу влечет за собой вытягивание переднего - червь как бы убегает. Если прикоснуться к нему спереди, то движение головного конца прекращается, а хвостовой конец производит попятное движение. Эти опыты нельзя проводить непосредственно на поверхности земли, так как черви зароются в грунт (защитная реакция).

При содержании червей в садках можно наблюдать втягивание ими в норку листьев. Если лист фиксировать на месте, не давая ему двигаться, то червь после 10-12 безуспешных попыток приблизить добычу к норке оставляет ее в покое и захватывает другой лист. Это указывает на способность червей варьировать стереотипное поведение в соответствии с конкретными обстоятельствами. По мнению Дарвина, черви всякий раз захватывают листья так, чтобы они втаскивались в норку более или менее свободно, для чего придают им соответствующую ориентировку. Однако последние наблюдения показали, что черви добиваются нужных результатов путем проб и ошибок.

Некоторые ученые вслед за Дарвином полагали, что черви могут различать форму предметов и таким образом находить листья, но в действительности оказалось, что дождевым червям (как и многим другим беспозвоночным) свойственно отыскивать пищу с помощью хеморецепторов. Так, в опытах Мангольда (1924) черви различали в листве черешок от верхушки пластинки не по форме, а по неодинаковому запаху этих частей листа. В настоящее время признается, что дождевые черви в процессе ползания по земле могут воспринимать очертания и размещение окружающих их предметов на основе осязательных и кинестетических ощущений.

У дождевых червей активность в течение суток неодинакова. Примерно 1 / 3 суток они более деятельны, а в остальное время их активность снижается почти в три раза. Кроме суточного ритма, у дождевых червей существует также сезонный ритм активности. Так, например, на зиму черви уходят глубже в землю и там остаются в норках в состояний анабиоза. Известны случаи нахождения живых червей внутри кусков льда, что указывает на их большую выносливость и способность переносить неблагоприятные условия.

Исследования, проведенные в России и за рубежом, показали положительную роль дождевых червей в улучшении структуры почв и повышении их плодородия.

Жизнь в почве, передвижение в грунте и соприкосновение с грубыми частицами земли влекут за собой механические повреждения нежной кожи дождевого червя, а иногда и разрыв их тела на части. Однако все эти травмы но приводят их к гибели, так как у червей выработались защитные приспособления, обеспечивающие им выживание в естественной среде обитания. Так, например, выделяемая кожными железами слизь обладает свойствами, предохраняющими организм от заражения болезнетворными микробами и грибками, проникающими в ранки и царапины. Кроме того, слизь увлажняет поверхность тела, препятствуя его высыханию, и служит смазкой при движении. Помимо слизистых выделений, большую роль в сохранении жизни червей играют регенеративные процессы, которые особенно важны при механическом расчленении тела на куски.

В школьном уголке живой природы нетрудно поставить опыты по регенерации дождевых червей и наблюдать ход восстановления утраченных частей. В этих процессах играют важную роль головные ганглии, поэтому у некоторых видов червей (например, у навозного дождевого червя), перерезанных пополам, лучше и быстрее регенерирует передний конец.

Приспособленность червей к существованию в почве выражается и в наличии у них прочных коконов, внутри которых развивается небольшое количество яиц. Коконы могут лежать в земле до 3 лет, сохраняя жизнеспособность молоди. Взрослые черви также живут по нескольку лет (от 4 до 10) в садках, где и определялась продолжительность их жизни. В природных условиях многие черви не доживают до естественного конца, так как их поедают кроты в подземных ходах, а на поверхности земли на них нападают и уничтожают жужелицы, крупные многоножки, лягушки, жабы, птицы. В особенности много червей погибает после сильных дождей, когда вода заливает их ходы и норки, вытесняя оттуда и заставляя червей выползать наружу для дыхания.

В условиях эксперимента дождевые черви способны к изменению врожденного поведения на основе выработки у них условных рефлексов. Это было ясно показано в классических опытах Р. Иеркса (1912). Он заставлял проползать дождевого червя через Т-образный лабиринт, состоявший из двух трубок, соединенных под прямым углом. В одном конце поперечной трубки (в правом) находился выход в ящик с влажной землей и листьями, а в другом (левом) - полоска стеклянной шкурки и электроды батарейки. Червь проползал в продольной трубке до ее вхождения в поперечную и затем поворачивал либо вправо, либо влево. В первом случае он попадал в благоприятную обстановку, а во втором испытывал неприятные ощущения: раздражение от стеклянной шкурки и электрический укол при замыкании своим телом электродов. Через 120-180 путешествий червь начинал предпочитать путь, ведущий к ящику. У него вырабатывался условный рефлекс на биологически полезное направление движения. Если электроды и ящик менялись местами, то червь примерно через 65 сеансов приобретал новый условный рефлекс.

Класс Пиявки (Hirudinea)

Медицинская пиявка (Hirudo medicinalis) используется в медицине при заболеваниях кровеносных сосудов, образовании тромбов, гипертонической болезни, склерозе и т. д.

Многощетинковые черви полихеты - это самая большая группа организмов. Учёные насчитывают около 10 тысяч видов класса кольчатых червей. Распространённые представители: пескожил, обитающий в Арктике, Северном Ледовитом океане.

Отличительной особенностью представляют многочисленные щетинки, собранные в пучки, находящийся по бокам каждого сегмента.

Внешний вид

Тело у многощетинкового червя разбито на большое количество делений, колеблющихся от пяти до восьмисот штук, однако иногда встречаются и исключения.

Описание

Как у аналогичных червей, у червей полихетов тельце разделено на несколько частей:

• голову
• длинное
• туловище
• анальную лопасть

расположенную на заднем участке стана.

Они жители водных глубин они покрыты кожно-мускульными отростками - органами движения, которые называются параподиями , именно с помощью них возможно перемещение вперёд.

Вся тушка червя одета в мышечный мешок. Снаружи организм стоит из тонкой кутикулы, закрывающей эпителий. Под кожным покровам полихета находится мускулатура, состоящая из продольных и кольцевых мышц. Кольчецы длиной от двух миллиметров до трёх метров, а это достаточно крупная величина для беспозвоночных.

Ареал обитания

В основном полихеты обитают в солёных водах и ведут донный образ жизни. Однако существуют особи, прозябавшие в зоне, не находящийся в непосредственной близости от дна, к этим особям относятся семейство Томоптеридов. Также есть полихеты, приспособившиеся к пресной воде, древесной почве.

Питание

Рацион питания у многощетинкового червя полихета относительно разнообразен. Большинство питает детритом - мёртвыми органическими веществами, этот выбор связан с неподвижным образом жизни. Но существуют и виды, поедающие моллюсков, кишечнополостных, ампиктиниды.

Враги

Рыбы, некоторые виды ракообразных любят полакомиться червячками полихетами, ведь это вкусная и полезная еда. Скажем об использовании людьми червей для рыбалки, так как эта деятельность резко сокращает их численность.

Размножение

Многощетинковые черви - разнополые, за исключением некоторых гермафродитов. Половые железы есть как у самок, так и у самцов. Женская особь имеет яйцеклетки, а мужская - сперматозоиды. Из-за наружного оплодотворения из яиц образуется личинка - трофора.

Трофора перемещается посредством выростов, опускаясь на дно, где и протекает метаморфоз во взрослую особь. Некоторые семейства Многощетинковых червей размножаются и бесполым путем. Выделяют пару разновидностей бесполого размножения: архетомию и паратомию .

В первом случае организм разделяется на десятки сегментов, которые позже вырастают до нормального состояния, а во второй вариации всё происходит в точности наоборот.

Пищеварительная система

Черви и их система очень любопытна, система отвечающая за получение энергии представлена ртом, глоткой, которая имеет хитиновые зубцы, пищеводом и желудком. Эти необычные создания имеют кишечник, подразделяющийся на три отдела:

• передний
• средний
• задний

На последней части расположено анальное кольцо.

Кровеносная система

Полихеты имеют замкнутую кровеносную систему, у каждого представителя кольчатых червей, то есть кровь всегда течёт по сосудам.

В стане есть два главных сосуда, соединённых полукольцевыми образованиями: спинной и брюшной. Сердца нет, но его обязанности выполняет сворачивание стенок спинного сосуда и других немаленьких капилляров.

Нервная система

У двигающихся свободно червей полихетов развиты органы чувств, выраженные двумя щупальцами и усиками. Меньшая часть для многощетинковых имеет зрение и органы равновесия. И всё это достижимо благодаря нервным узлам и нервам, пронизывающим весь организм.

Выделительная система

Вывод вредной жидкости происходит с помощью парных трубочек, находящихся в каждом сегменте тушки.

Значение, интересные факты

Несмотря на небольшие размеры, они выполняют множество важных для природы функций:

1. Они очищают водоём
2. Съедают разлагающиеся остатки
3. Являются пищей для морских обитателей.

Продолжительность жизни

Многощетинковые черви аннелиды живут около шести лет.

Многощетинковые черви, они же полихеты, относятся к классу кольчатых червей и обитают в основном на дне морей. Лишь немногие виды приспособлены к жизни в пресных водоемах. Их роль в экосистеме является значимой. Полихеты фильтруют воду, очищают грунт от разлагающихся органических остатков. В свою очередь, сами черви становятся пищей для многих рыб, ракообразных, иглокожих морских обитателей.

Щетинковые черви обитают на дне морей, и редко встречаются в пресноводных водоемах

Описание и строение

Внешне этого представителя кольчатых можно охарактеризовать так:

1. Длина полихет может быть от 2 мм до 3 м.
2. Форма тела многощетинковых червей состоит из множества сегментов, на боках которых существуют кожно-мускульные выросты, помогающие полихетам передвигаться. Эти органы движения называются параподиями. Червь плавает возле дна, изгибаясь телом и подгребая мускульными выростами.
3. Кроме этого, выделяют головной сегмент (простомиум) и хвостовую лопасть (пигидиум).
4. На голове могут присутствовать щупальца, щупики и усики - все они служат полихетам органами осязания.

Среди многощетинковых червей существуют сидящие подвиды с сокращенным количеством параподий, которые сохраняются только в передней части тела. Эти полихеты живут внутри построенной ими защитной трубки и никогда не покидают ее.

Внутренние органы и системы представителя кольчатых устроены следующим образом:

Личинки червей ведут планктонный образ жизни в толще воды и переносятся течением на большие расстояния, так происходит их расселение. Изначально трохофора состоит из двух полушарий, постепенно ее тело вытягивается и принимает червеобразную форму за счет роста личиночных (ларвальных) сегментов. Зона роста чаще образуется на заднем конце личинки.

Размножение полихет

Большинство многощетинковых червей размножается половым путем . Самками выделяются яйцеклетки, а самцами - сперматозоиды. Половые органы животных развиты в перитонеальном эпителии. Оплодотворение у большинства видов происходит во внешней среде.

Как только сегмент тела переполняется созревшими половыми клетками, эпителий разрывается и они выпадают наружу. У иных видов для этого существуют специальные воронки - целомодукты. Оплодотворенная личинка называется трохофорой. Осев на дно, через некоторое время она превращается во взрослую особь.

Морские черви размножаются половым путем

Лишь у некоторых форм имеется усложненный половой аппарат, позволяющий им проводить копуляцию (например, у Saccocirrus). Многим видам многощетинковых червей присуще размножение почкованием. Часть сегментов тела при этом отделяется и распадается на отдельные членики.

В дальнейшем каждый из них формирует головную и анальную части, становясь самостоятельной особью. Такой процесс называется архетомией. При паратомии все происходит наоборот - отделяется цепочка, состоящая из нескольких особей. В дальнейшем они разъединяются, становясь индивидуально существующими червями.

Практическое значение

Морские многощетинковые черви населяют водоемы с соленой водой в огромном количестве и служат пищей многим промысловым породам рыб . Полихеты составляют основной рацион севрюги и осетра. Лишь при недостатке многощетинковых червей рыба переходит на другие виды корма и начинает поедать моллюсков , креветок и других ракообразных. Каспий, в котором ведется добыча рыбы осетровых пород, долгое время имел всего 5 видов полихет.

Группой советских ученых была проведена акклиматизация в Каспийском море полихеты нереис, которая была доставлена из Азовского моря. Именно этот червь отличается неприхотливостью и минимальными требованиями к уровню солености воды. В 40-х годах прошлого столетия в воды Каспия было выпущено 65 тысяч особей полихеты нереис, и к концу первого десятилетия черви заселили площадь в 30 тысяч км 2 . Это позволило значительно повысить биологическую ценность Каспийского моря.