Файл: Блохин и Александров Зоология.pdf

Рис. 169. Схема строения иглокожих различных классов:

а — цистоидеи; б— бластоидеи; в — морские лилии; г — эдриоастероидеи; д — голотурии; « — морские звезды; ж — офиуры; з — морские ежи; / — руки; 2 — рот; 3— анус; 4 — кишечник; 5— амбулакральная система; 6— мадрепоровая пластинка; 7— полиевы пузыри; 8 — амбулакральные ножки; 9 — щупальца; 10 — иглы; 11 — водное легкое

морских звезд на лучах находятся примитивные глазки, а у морских ежей они располагаются на поверхности тела. Имеются органы осязания.

Мускулатура. У голотурий хорошо развит кожно-мускульный мешок, у других представителей, имеющих развитый известковый скелет, мускулатура развита слабее. Интересными скелетными производными иглокожих являются педицеллярии (щипчики), с помощью которых они очищают тело. Особенно хорошо развиты щипчики у морских звезд и морских ежей.

Рис. 170. Вскрытая морская звезда /4sterias rubens:

1 — амбулакральные пластинки; 2 — маргинальные пластинки; 3 — печеночные мешки; 4 — гонады; 5, 6 — оральный и аборальный отделы желудка; 7 — ректальные железы; 8 — кусочек спинной стенки тела с анальным отверстием; 9 — каменистый канал; 10 — мускулы—ретрак- торы желудка; 11 — участок кожи с мадрепоровой пластинкой; 12 — стенка осевого синуса; 13 — половой столон; 14 — половой проток; 15 — задняя кишка

Пищеварительная система. Иглокожие характеризуются широким спектром типов питания: зоофаги, фитофаги, детритофаги и сестонофаги (питаются оседающими отмершими организмами и частично планктоном). Это обусловило разнообразие морфофункциональных особенностей пищеварительной системы.

У большинства иглокожих кишечник состоит из трех отделов. Ротовое отверстие расположено посередине нижней поверхности тела и ведет в короткий пищевод. За пищеводом следуют средняя кишка (желудок) и короткая задняя кишка, анальное отверстие имеется не всегда. У голотурий вокруг рта расположены щупальца, на которые налипают частицы пищи, отправляемые в рот. У некоторых ежей частицы пищи направляются в рост ресничками эпителиальных клеток, покрывающих специальные бороздки.

Особенностью пищеварения у иглокожих является преобладание внутриклеточного пищеварения над полостным: под влиянием пищеварительных соков, выделяемых стенкой желудка, пища распадается на мелкие частицы (морская звезда), которые перевариваются внутриклеточно в хорошо развитых печеночных придатках (рис. 170). Непереваренные скелетные остатки у иглокожих выбрасываются из желудка преимущественно через рот.

Амбулакральная система предназначена в основном для передвижения иглокожих и уникальна среди животного мира по своему строению. Система состоит из околоротового канала и отходящих от него радиальных каналов. От радиальных каналов отходят боковые канальцы,

274

Рис. 171. Амбулакральная система морской звезды:

/ — мадрепоровая пластинка; 2— каменистый канал; 3 — осевой синус; 4 — оральное кольцо амбулакральной системы; 5— радиальный канал; 6 — ампулы ножек; 7— оральное кольцо псевдогемальной системы; 8— половой столон

каждый из которых заканчивается полой, очень растяжимой и мускулистой ножкой с ампулой (рис. 171). Ампулы находятся в полости тела, а ножки проходят сквозь покровы иглокожих во внешнюю среду. Ножки на свободном конце снабжены маленькими присосками. При этом ножки располагаются сдвоенными рядами в специальных радиальных бороздках. У большинства иглокожих от кольцевого канала отходит непарный каменистый канал, который открывается наружу пористой мадрепоровой пластинкой. Вода фильтруется через поры мадрепоровой пластинки и поступает внутрь через каменистый канал, ресничный эпителий которого обеспечивает движение жидкости внутри тела. Через мадрепоровую пластинку происходит также и регуляция полостного давления.

Амбулакральная система заполнена полостной жидкостью, состав которой близок к морской воде. Жидкость вгоняется в радиальный канал луча (морская звезда), расположенного по направлению движения звезды, и поступает в ампулы. При сокращении ампул жидкость нагнетается в ножки, которые под давлением жидкости вытягиваются по направлению движения и присасываются к субстрату с помощью присосок, которыми заканчиваются ножки. Когда мускулатура ножек сокращается, жидкость возвращается в ампулы, ножки укорачиваются и подтягивают животное вперед. Так перемещаются ежи, морские звезды и голотурии. Скорость передвижения составляет несколько сантиметров в 1 мин. У морских лилий и офиур ножки

лишены присосок и выполняют функции дыхания и передачи пищи к ротовому отверстию.

Кровеносная система лакунарного типа. Лакуны — остатки первичной полости тела. Лакуны кровеносной системы находятся на оральной (нижней) и аборальной (верхней) сторонах тела и сообщаются между собой радиальными лакунами. Кровеносная система выполняет в основном транспортные функции.

Органы дыхания. Газообмен у большинства иглокожих осуществляется через покровы тела. У морских звезд и морских ежей на аборальной стороне тела имеются кожные жабры в виде выпячиваний тела. Роль жабр выполняют также амбулакральные ножки. У голотурий газообмен осуществляется в задней кишке.

Органы выделения. Выделение конечных продуктов обмена происходит через стенки амбулакральной системы, а также с помощью амебоцитов, находящихся в целомической жидкости. Амебоциты захватывают из целома экскреторные вещества и выводят их через покровы наружу. Возобновление амебоцитов происходит в особых железах.

Органы размножения. Большинство иглокожих раздельнополы, но имеются и гермафродитные формы. Оплодотворение наружное. Иглокожие живут большими сообществами и выпускают половые продукты наружу, где и происходит их слияние. Иногда оплодотворенные яйца развиваются в специальных выводковых камерах материнского организма (живородящие виды). Развитие иглокожих происходит со сложным метаморфозом. Из яиц выходят планктонные двустороннесимметричные личинки, которые проходят через несколько личиночных фаз, характеризующихся кардинальными изменениями симметрии, строения, формы и внутренней организации (катастрофический метаморфоз).

Некоторые представители морских звезд, голотурий и офиур размножаются бесполым путем: материнский организм распадается на отдельные части, из которых развиваются дочерние особи.

Многие иглокожие обладают способностью к регенерации частей тела. Из отчлененного луча звезды с частью диска может восстановиться все тело. Поэтому у иглокожих наблюдают явление аутотомии — самокалечения. При нападении хищников звезды и офиуры могут обламывать свои лучи, и из этих обломков в дальнейшем происходит восстановление целого организма.

Тип Иглокожие (Echinodermata) подразделяется на два подтипа, включающие пять современных классов:

Подтип Прикрепленные (Pelmatozoa) Класс Морские лилии (Crinoidea)

Подтип Подвижные (Eleutherozoa)

Класс Морские звезды (Asteroidea) Класс Офиуры (Ophiuroidea) Класс Морские ежи (Echinoidea) Класс Голотурии (Holothuroidea)

276

ПОДТИП ПРИКРЕПЛЕННЫЕ (Pelmatozoa)

К подтипу Пельматозои принадлежат иглокожие, которые прикрепляются стеблем или аборальной (нижней) стороной тела к субстрату. У этих животных тело имеет мешковидную, шаровидную или чашевидную форму. Оно покрыто скелетными пластинками. Рот и анус расположены на стороне, обращенной от дна. На этой же стороне тела открываются амбулакральная и половая системы.

КЛАСС МОРСКИЕ ЛИЛИИ (Crinoidea)

Представители этого класса — морские лилии, ведущие постоянно или временно прикрепленный к субстрату образ жизни. Пищу они захватывают из толщи воды с помощью обращенного вверх рта. Это наиболее древняя группа иглокожих, насчитывающая 540 современных видов. Морские лилии по форме и окраске напоминают цветы (рис. 172). Встречаются стебельчатые и бесстебельчатые формы. Тело

Рис. 172. Иглокожие:

а, б, в — морские звезды; г — змеехвостка, или офиура; д — морской еж; е — морской огурец, или голотурия; ж — морская лилия

277

их обращено оральной стороной вверх, на этой стороне расположены ротовое и анальное отверстия. Мадрепоровой пластинки нет, ее заменяет пористость стенок тела. Амбулакральные ножки лишены присосок и выполняют функции дыхания, осязания и передачи пищи ко рту. Большинство лилий десятирукие — с пятью раздвоенными у самого основания лучами, отходящими от тела (чашечки). Известковые членики мускулистого стебелька подвижны, нижние членики снабжены специальными усиками, служащими для прикрепления лилии к субстрату. Подвижные лучи-руки имеют побочные веточки — пиннулы. По верхней стороне лучей проходит амбулакральная бороздка, усаженная амбулакральными ножками без присосок.

В наших северных морях типична гелиометра (Heliometra gracialis) — бесстебельчатая лилия с лучами до 35 см. Лилии — очистители морской воды от органических загрязнений.

ПОДТИП ПОДВИЖНЫЕ (Eleutherozoa)

К этому подтипу относят иглокожих звездообразной, шаровидной или червеобразной формы, передвигающихся по дну и добывающих пищу на поверхности или в толще дна. Скелет обычно в виде панциря. Тело их обращено ротовым отверстием к дну; встречаются формы, передвигающиеся передним (ротовым) концом тела вперед. Амбулакральная система служит для передвижения.

КЛАСС МОРСКИЕ ЗВЕЗДЫ (Asteroidea)

Тело представителей этого класса имеет звездообразную форму, а число лучей чаще всего бывает пять, но иногда достигает 50. Размеры варьируют от 1 до 70 см. Морские звезды окрашены в разнообразные цвета. Их тело может быть уплощенным, выпуклым и даже без лучей (см. рис. 172). Известно около 1,7 тыс. видов морских звезд.

Полость тела и внутренние органы заходят в лучи. Движутся эти животные с помощью амбулакральных ножек с присосками. Ротовое отверстие расположено в центре диска с оральной стороны тела. Рот через короткий пищевод сообщается с большим складчатым желудком. От желудка в целомы лучей отходят пять пар длинных слепых выпячиваний — печеночных мешков. Анальное отверстие и мадрепоровая пластинка находятся на верхней (аборальной) стороне тела (см. рис. 170).

Подавляющее большинство морских звезд — хищники, питающиеся двустворчатыми моллюсками, ракообразными, коралловыми полипами и т. п. Одни звезды заглатывают добычу целиком в желудок, для других свойственно внешнее пищеварение. В последнем случае они раздвигают лучами створки моллюска, выворачивают через рот наружу желудок, охватывают им жертву и переваривают ее. В морских биоценозах звезды являются одним из звеньев пищевых цепей; они могут на-

278

носить ущерб мидиевым и устричным хозяйствам. Морские звезды живут на глубине до 1 тыс. м, во время отливов могут оставаться по нескольку часов вне воды. Очень чувствительны к солености воды, что объясняет их отсутствие в Черном и Балтийском морях.

КЛАСС ОФИУРЫ, ИЛИ ЗМЕЕХВОСТКИ (Ophiuroidea)

По своей организации и внешнему виду офиуры близки к морским звездам (см. рис. 172), но их лучи узкие, длинные и подвижные; с их помощью офиуры передвигаются. В лучи не заходят внутренние органы и полость тела. Лучи резко обособлены от диска и не переходят в него постепенно, как у морских звезд. Лишенные присосок амбулакральные ножки служат для дыхания и осязания. Задняя кишка и анальное отверстие отсутствуют. Мадрепоровая пластинка и ротовое отверстие расположены на оральной стороне тела.

Питаются офиуры различными мелкими животными, донным детритом, а отдельные виды исключительно водорослями. Известно более 1,5 тыс. видов офиур. В наших северных и дальневосточных морях часто встречаются горгоны (Gorgonocephalus), у которых диск тела достигает в диаметре 10 см, а лучи — 50 см в длину. Развитие происходит с метаморфозом. Есть офиуры живородящие. Некоторые виды могут размножаться бесполым путем. Офиуры имеют значение как пищевые объекты в биоценозах моря.

КЛАСС МОРСКИЕ ЕЖИ (Echinoidea)

Морские ежи — малоподвижные донные иглокожие, как правило, шаровидной или уплощенной формы (см. рис. 172). У большинства хорошо развит скелет в виде сплошного панциря из плотно соединенных известковых пластинок. Ежи покрыты многочисленными иглами, которые подвижно причленяются к телу. Амбулакральные ножки с присосками; некоторые виды передвигаются на иглах. Известно около 800 видов морских ежей. Большинство ежей питаются растительной пищей, но есть много и зоофагов. Рот, расположенный на нижней стороне тела, вооружен особым жевательным аппаратом с пятью выступающими зубами — аристотелев фонарь (рис. 173). Кишечник заканчивается анальным отверстием на вершине тела. Иглы, покрывающие тело ежей, наряду с защитными функциями иногда принимают участие в передвижении (как ходули). Среди обыкновенных игл разбросаны иглы-щипчики (педицеллярии), предназначенные для очистки тела от экскрементов. Некоторые щипчики выполняют защитную роль, так как имеют ядовитые железы.

У многих ежей имеются кожные жабры, расположенные на околоротовой площадке. Оплодотворение наружное. Развитие происходит со сложным метаморфозом. Ежами питаются чайки, каланы, рыбы, морские звезды, крабы. Промысел ежей ведется в дальневосточных морях.

279

3 2 1

Рис. 173. Морской еж:

а — с аборального полюса, наполовину очищенный от игл; 1 — интерамбулакральные ряды пластинок; 2—амбулакральные ряды пластинок; б — перистомальное поле; 1 — кожа; 2 — амбулакральные ножки; 3 — иглы; 4 — жабры; 5 —перистомальные амбулакральные ножки; 6 — околоротовой валик; 7— ротовое отверстие с выступающими зубами аристотелева фонаря

КЛАСС ГОЛОТУРИИ (Holothuroidea)

Голотурии, или морские огурцы, или морские кубышки, имеют мешковидное тело, у некоторых видов оно червеобразной формы с венчиком ветвистых щупалец вокруг рта, расположенного на переднем конце. Вдоль тела тянутся пять полос амбулакральных ножек с присосками (см. рис. 172). В основном это донные животные, но встречаются роющие и плавающие виды. Питаются голотурии органикой и мелкими животными. Насчитывают около 900 видов голотурий. В их коже разбросаны мелкие известковые тельца. Дышат голотурии с помощью особых двух водяных легких, лежащих в полости тела по бокам кишечника. Задние концы легких сливаются и открываются в клоаку, из которой в них периодически нагнетается и отсасывается морская вода. Кислород через тонкие стенки легких поступает в полость тела. Через стенки легких из полости тела наружу выделяются амебоциты, загруженные конечными продуктами метаболизма.

Размеры голотурий колеблются от нескольких миллиметров до 1 м. Плавающие формы имеют небольшое студенистое тело, питаются планктоном. При опасности голотурии выбрасывают из задней кишки особые липкие нити или даже все содержимое полости тела. Секрет, из которого образуются липкие нити, поступает по протоку в кишечник

280