Урок 3: губки - 100urokov.ru

Тип гребневики

Гребневики — полупрозрачные морские животные с радиально-симметричным телом, отдаленно похожие на медуз.
Размеры этих существ колеблются от нескольких миллиметров до полутора метров.
Раньше их относили к кишечнополостным, но уже давно выделили в отдельный тип.

Гребневики, в отличие от настоящих кишечнополостных, не имеют стрекательных клеток
и у них совсем другой механизм движения.
Гребневики — едва ли не единственные современные животные, которые во взрослом состоянии плавают в толще морской воды
с помощью ресничек (склеенных в гребные пластинки).
А ресничное движение зоологи считают очень древним и примитивным признаком.

Исследование недавно генома гребневика Mnemiopsis leidyi показало, что тип гребневиков является
самой древней ветвью многоклеточных животных, даже более древней, чем губки.

Из этого следует, что гребневики приобрели нервную систему независимо от всех остальных животных —
значит, нервная система у метозой возникла дважды.

Филогенетическое место гребневиков

Проблема положения гребневиков на эволюционном древе животных:

Cnidaria — кишечнополостные,
Bilateria — двусторонне-симметричные животные,
Placozoa — пластинчатые,
Porifera — губки,
Choanoflagellata — воротничковые жгутиконосцы
(протисты),
Ctenophora — гребневики (их ветвь помещена внизу).

Схема из статьи в Science, с изменениями.

Здесь показано четыре варианта ее расположения на древе (оранжевые стрелочки);
все они соответствуют гипотезам, поддержанным кем-то из зоологов:

гипотеза 1 означает, что гребневики являются ближайшими родственниками кишечнополостных;
гипотеза 2 — что они родственники двусторонне-симметричных животных;
гипотеза 3 — что они являются самой древней ветвью животных, не считая губок;
и гипотеза 4 означает, что гребневики — это самые древние многоклеточные животные вообще (возможно, не считая некоторых ископаемых) —
именно эту четвёртую гипотезу подтверждают результаты исследования полных геномов.

Палеобиолог Сянгуан Хо из Юньнаньского университета недавно обнаружил ископаемое существо, похожее на гребневика.
Его назвали Daihua sanqiong. Оно жило 518 миллионов лет назад на территории современного Китая.
На каждом из щупалец ископаемого расположены тонкие, похожие на перья отростки с рядами крупных «ресничек», которыми животное, очевидно, ловило добычу. Исследователи предполагают, что найденный вид может быть прародителем Ctenophora (гребневиков).

Существо имеет общие черты и с другими ископаемыми морскими животными — Xianguangia , Dinomischus и Siphusauctum .
Находка доказывает, что гребневики своим происхождением связаны с кораллами, морскими анемонами и медузами.

Распространение и среда обитания

Среда обитания

Два гребневика рода Mnemiopsis

Все гребневики морские, пресноводных видов нет. Обитают на глубинах от поверхности моря до -4000 м.

Некоторые виды могут без ущерба перемещаться из океанических вод в солоноватые устьевые воды .

Самые известные виды обитают среди планктона в слоях океана у поверхности. Однако, поскольку они в основном прозрачные, чрезвычайно хрупкие и редко превышают несколько сантиметров в длину, они обычно неизвестны широкой публике. Путешественники могут столкнуться с видами рода Pleurobrachia (морская смородина), выброшенными на берег. Также довольно часто встречаются роды Bolinopsis , Mnemiopsis и Beroe .

Около 35 видов гребневиков являются донными и обитают на морском дне. Эти виды являются частью отряда Platyctenida , названного так потому, что его члены имеют уплощенную форму, что делает их более похожими на морских слизней или ленточных червей .

Разделение

Как член планктона, гребневики подвержены большим движениям с океанскими течениями, даже если некоторые виды зависят от конкретной среды обитания. Их можно найти во всех морях и океанах земного шара. Их особенно много в тропиках и на обоих полюсах .

Гребневик Mertensia ovum — один из основных представителей планктона арктических вод.

Инвазивные виды

Хотя гребневики обычно незаметны и их влияние на экосистему, очевидно, довольно мало, они все же могут причинять ущерб, когда появляются в водах, для которых они не являются родными.

Вид Mnemiopsis leidyi произрастает в западной части Атлантического океана, между Кейп-Кодом, США (41 ° с. Ш., 70 ° з. Д.) На севере и полуостровом Вальдес, Аргентина (43 ° ю. Ш., 64 ° з. Д.) На юге. Он был случайно завезен в Черное море в 1980-х годах в воде, содержащейся в судовых балластах . Там вид быстро распространился. За десять лет промысел анчоуса в Черном море пережил серьезный спад, поскольку недавно завезенные гребневики питаются тем же планктоном, что и личинка анчоуса, которая, таким образом, оказалась голодной из-за этой конкуренции. Биомасса гребневиков Черного моря достигла одного миллиона тонн.

После аналогичного внезапного появления в 1997 г. другого чужеродного гребневика в Черном море, Beroe ovata (который питается Mnemiopsis leidyi ), баланс несколько восстановился; но теперь Черное море занято двумя аллохтонными видами. Тот же сценарий, с тем же видом, разворачивается в Каспийском море с 1998-1999 годов, а Mnemiopsis leidyi был зарегистрирован в Северном море в 2006 году. Таким образом, предполагается, что такого же сценария следует опасаться в море. Балтийское море , где финские ученые обнаружили, что Mnemiopsis leidyi пережил зиму и быстро размножился: недавняя экспедиция (2007 г.) измерила 600 гребневиков на кубический метр в Балтийском море.

5.1.3. Губки window.top.document.title = «5.1.3. Губки»;

Губки (Porifera) – тип одних из наиболее примитивных многоклеточных животных, большинство из которых лишено общей характерной симметрии тела. У некоторых одиночных губок наблюдается гетерополярная осевая симметрия. В связи с тем, что тела губок не дифференцируются на ткани, этот тип выделяется в отдельное подцарство Parazoa. Функционально клетки губок слабо связаны между собою.

Рисунок 5.1.3.1.Различные типы строения губок

Тело губок высотой от 1,5 мм до 1 м состоит из двуслойной пористой стенки, окружающей центральную полость. Между слоями стенки находится студёнистая мезоглея, в которой содержатся клетки разного рода. Губки ведут неподвижный образ жизни, прикреплясь своим основанием к субстрату. Только устье и поры способны немного сужаться. Под действием жгутиковых клеток – хоаноцитов, выстилающих внутреннюю поверхность губок, вода со взвешенными пищевыми частицами закачивается через поры во внутреннюю полость. Здесь различные органические вещества, а также бактерии и планктон захватываются хоаноцитами. Продукты метаболизма выходят вместе с водой наружу через широкое устье. Некоторые губки прокачивают сквозь себя за день до полутора тонн воды.

Большинство губок гермафродиты. Размножение половое и бесполое. Почки, образующиеся на теле, как правило, не отделяются от материнского организма, что приводит к появлению колоний самой причудливой формы. В половом процессе сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку; из яйца выходит личинка, некоторое время плавающая в воде, а затем прикрепляющаяся ко дну. Большинство губок живут от нескольких недель до двух лет; конская губка может жить до 50 лет и больше. У губок очень хорошо развита способность к регенерации тканей: даже если губку разрезать на куски, то из каждого кусочка через некоторое время вырастет новая губка.

Скелет губок развивается в мезоглее. Он состоит из фибриллярного белка коллагена или органического вещества спонгина и миллионов микроскопических игл (спикул), образованных кремнезёмом или углекислой известью. Строение скелета служит основным признаком классификации губок. Около 5000 видов губок, встречающихся преимущественно в морях от поверхности до глубины 8 км, разделяются на три класса: известковые губки (скелет из карбоната кальция), обыкновенные губки (скелет из одно- или четырёхосных игл кремнезёма, реже из спонгина), стеклянные или шестилучевые губки (кремнезёмный скелет из шестиосных игл). К обыкновенным губкам относятся более 95 % всех видов.

Рисунок 5.1.3.2.Обыкновенные губки. Верхний ряд, слева направо: Dysidea granulosa, Polymastia penicillus, Tetilla leptoderma, Aplysilla rosea. Нижний ряд, слева направо: Geodia sp., Haliclona sp., Mycale rotalis, Pseudoceratina crassa

Рисунок 5.1.3.3.Обыкновенные губки. Верхний ряд, слева направо: Mycale loveni, Tedania ignis, Hymeniacidon heliophila, Myxilla fimbriata. Нижний ряд, слева направо: Suberites massa, Monanchora unguifera, слоновье ухо, бадяга

Известковые губки известны с докембрия, стеклянные – с девона. В настоящее время большинство исследователей, вслед за Иваном Мечниковым, рассматривают в качестве предка губок гипотетическое животное — фагоцителлу. Об этом свидетельствует строение личинки губок, близкой к наиболее архаичным животным из подцарства фагоцителлообразных — трихоплаксам. Однако Геккель считал, что губки произошли от воротничковых жгутиконосцев, в колониях которых возникли анатомические и функциональные различия.

Рисунок 5.1.3.4.Известковые губки. Слева направо: Clathrina coriacea (белая губка), Leucandra heathi, Leucosolenia botryoides

Практическое значение губок невелико: они применяются в качестве украшений, для медицинских и технических целей. Греческие туалетные губки издавна использовались человеком в качестве природного гигиенического средства.

Рисунок 5.1.3.5.Стеклянные губки. Слева направо: Aphrocallistes, Farrea

Тип стрекающие (книдарии)

Стрекающие — тип настоящих многоклеточных животных,
который включает в себя медуз, кораллы, морские анемоны и гидры.

Исключительно водные обитатели, хотя многие виды могут находиться на суше во время отлива,
на это время втягивая щупальца и сжимаясь, тем самым сокращая площадь поверхности и снижая потери воды с испарением.

Уникальная черта этого типа животных — наличие стрекательных клеток,
которые они используют для охоты и защиты от хищников.

Большинство кишечнополостных являются плотоядными и питаются мелкими ракообразными.
Добыча запутывается в щупальцах, а затем стрекательные клетки выделяют яд и парализуют жертву.
После чего, щупальца проталкивают добычу через рот в гастроваскулярную полость, где она переваривается.

Строение тела стрекающих

Строение тела у книдарий довольно простое и состоит из гастроваскулярной полости с одним отверстием,
через которое проходит пища и кислород, а также выводятся отходы жизнедеятельности.
Стрекающие являются радиально симметричными и имеют щупальца, которые окружают рот.

Тело книдарий состоит из 1) внешнего слоя или эпидермиса,
2) внутреннего слоя или гастродермиса
и среднего слоя или мезоглея (желеподобная субстанция).
Стрекающие имеют органы и обладают примитивной нервной системой, известной как нейронная сеть.

Жизненный цикл книдарий

Жизненный цикл книдарий представлен в двух основных формах:
плавающая форма (медузы) и сидячая форма (полипы).

Медузы имеют тело в форме зонтика (так называемый колокол),
щупальца, которые свисают от края колокола,
ротовое отверстие, расположенное в нижней части колокола
и гастровискулярную полость.
Полипы — это сидячая форма книдарий, которая крепится к морскому дну и часто образует большие колонии.
Структура полипов состоит из
1) базального диска, крепящегося к подложке,
2) цилиндрического стебля тела, внутри которого находится гастроваскулярная полость,
3) ротового отверстия, расположенного в верхней части полипа
и 4) многочисленных щупалец, расположенных вокруг рта.

Классификация стрекающих

Стрекающие делятся на следующие таксономические группы:

Гидроидные (Hydrozoa);
Кубомедузы (Cubozoa);
Сцифоидные (Scyphozoa);
Коралловые полипы (Anthozoa);
Полиподии (Polypodiozoa);
(Staurozoa);
(Myxozoa).

Класс миксоидные? (Myxozoa)

Предполагается, что еще более двух миллиардов лет назад общий предок всех эукариот
включил в свой состав симбиотических альфа-протеобактерий, способных к высокоэффективному кислородному дыханию.
С тех пор они превратились в особые клеточные органеллы, митохондрии, окисляющие сахара и поставляющие клетке энергию в форме молекул АТФ.
Митохондрии до сих пор несут собственную, отдельную от ядерной, ДНК.
Они есть у всех эукариот — от амеб и растений до людей, за единичными исключениями вторичной потери у некоторых организмов,
освоивших бескислородные ниши обитания.

Однако в царстве животных до сих пор не было известно ни одного такого примера.
Предполагалось, что их клетки чересчур сложны и не способны существовать без митохондрий.
Но, вот, недавно такое животное нашлось (опубликовано в журнале PNAS).

Уникальный организм обнаружился среди паразитических стрекающих Myxozoa

Анализируя ДНК этой группы, Доротея Хачон (Dorothée Huchon) из Тель-Авивского университета
и ее коллеги обратили внимание на микроскопических Henneguya salminicola,
у которых не нашлось митохондриальных генов, необходимых для кислородного дыхания. В их ядерной ДНК не было и генов, необходимых для воспроизводства митохондриального генома.

Рассмотрев клетки H

salminicola под микроскопом, ученые заметили в них узнаваемые «органеллы, подобные митохондриям»
(Mitochondria-Related Organelles, MRO), которые прежде обнаруживались лишь у редких
протист, утерявших настоящие митохондрии.
MRO считаются продуктом деградации митохондрий в процессе адаптации к бескислородной среде.

В то же время H. salminicola являются великолепно приспособленными паразитами, жизненный цикл которых проходит
в тканях то лососевых рыб, то кольчатых червей и во многом зависит от них.
По-видимому, H. salminicola смогли отказаться от собственных митохондрий, научившись получать энергию напрямую из организма хозяина.

Обнаружено первое животное без митохондрий.

Причины возникновения проблем с периферическим зрением

Чаще всего боковое зрение страдает из-за следующих факторов:

прямые повреждения сетчатки. Объем последствий может различаться в каждом случае. Это могут не только удары или попадание мусора и других раздражителей из внешней среды. Повреждения провоцируются часто изнутри – заболевания сосудов особенно выделяются в подобных ситуациях. Чаще всего причиной повреждения сетчатой оболочки становится нарушение кровообращения в центральной артерии и ветвях. Также ухудшение зрения связано с аналогичными процессами в центральной вене сетчатки. Одним из последствий является отслоение сетчатки и ретиношизис. Все сопровождается воспалениями, дистрофией и дегенерацией, что в конце приводит к полному разрушению нервных клеток сетчатой оболочки. Из-за этого периферическое зрение нарушается;
нарушения кровообращения, возникающие из-за травм, опухолей или воспалений. В этом случае повреждается зрительный нерв;
повышение давление внутри черепа, приводящее к повреждениям зрительного нерва одного или двух глаз;
глаукома. Данный недуг также характеризуется повышением давления внутри глаз. Оно приводит к повреждениям зрительного нерва, что наблюдается в виде ухудшения резкости изображения на периферии. Когда глаукома прогрессирует, видимые границы зрения постепенно сужаются. При этом вернуть нормальное зрение без хирургического вмешательства не получится. В противном случае ухудшается не только периферическое, но и центральное зрение, доводя до полной утраты зрения;
повреждения головного мозга, возникающие вследствие нарушения кровообращения, травм или онкологии.

Таким образом, проблемы со зрением могут возникнуть из-за черепно-мозговой травмы, неудачного падения или нездорового образа жизни. В последнем случае играть роль в ухудшении зрения может излишек сладкой и жирной пищи. Иногда ухудшение изображения может проявляться и в других ситуациях, не связанных с ухудшением состояния организма. Это может быть связано с перегревом на солнце в жаркую погоду. Не следует путать подобные случаи с ослаблением бокового зрения.

Диагностика и лечение нарушения периферического зрения

Во множестве случаев периферическое зрение ухудшается из-за нарушений в работе головного мозга, но большинство ситуаций – проблемы с глазами или зрительными нервами. Обнаружить причину возникновения слепых пятен специалисты способны по форме и расположению:

около центрального участка глаза – окружение в виде кольца указывает на пигментную дистрофию сетчатки;
нахождение слепого пятна на краях видимой области говорит о проблемах с сосудистой оболочкой;
возникновение непосредственно в зрительном нерве или около него указывает на сложности с самим зрительным нервом или о заболевании макулы.

Диагностика проходит с использованием специального оборудования, способного уловить проблемные участки на глазах. Обследуемый также должен закрывать поочередно каждый глаз, а специалист будет перемещать предмет (например, ручку) от периферии до центра. Задача этого метода – установление того, когда пациент заметит перемещаемую вещь.

Более точный вариант обследования – периметрия, предусматривающая кинетический метод (пациент должен смотреть в одну точку на приборе, а потом он должен заметить возникновение светлого пятна на периферии). Статистическая периметрия является альтернативой, использующей компьютерные модели. В этом случае периферическое зрение определяется путем реагирования на появление огней. Отличия в яркости стимулирующих огней вместе с компьютерной обработкой помогут правильно установить причины заболевания глаз и подобрать способ лечения.

Чтобы исключить необходимость привлечения хирургов, можно воспользоваться глазными каплями, которые подходят для лечения глаукомы на ранних этапах. Лечебное средство стабилизирует внутриглазное давление с целью исключения более серьезных последствий. Главное – не заниматься самолечением и рассчитывать на то, что все само пройдет.

Тип Губки

Губки

В настоящее время описано около 8000 видов. Хотя подавляющее большинство губок обитает в морях, пресноводные представители (например, бадяги) встречены во внутренних водах всех материков кроме Антарктиды.

Классификация

Известковые губки (Calcarea, или Calcispongia)

Скелет слагается из игл углекислой извести, которые могут быть четырехосными, трехосными или одноосными. Исключительно морские, преимущественно мелководные небольшие губки. Они могут быть построены по асконоидному, сиконоидному или лейконоидному типу. Типичные представители — роды Leusolenia, Sycon‚ Leuconia.

Стеклянные губки (Hyalospongia)

Морские преимущественно глубоководные губки высотой до 50 см. Тело трубчатое, мешковидное, иногда в виде бокала. Почти исключительно одиночные формы сиконоидного типа. Кремневые иглы‚ слагающие скелет‚ крайне разнообразны, в основе трехосные. Часто спаиваются концами, образуя решетки разной сложности. Характерная черта стеклянных губок — слабое развитие мезоглеи и слияние клеточных элементов в синцитиальные структуры. Типичный род Euplectella. У некоторых видов этого рода тело цилиндрическое, до 1 м в высоту‚ иглы у основания, втыкающиеся в грунт‚ достигают 3 м длины.

Обыкновенные губки (Demospongia)

К этому классу принадлежит большинство современных губок. Скелет кремневый, спонгиновый или сочетание того и другого. Сюда относится отряд четырехлучевых губок, скелет которых слагается четырехосными иглами с примесью одноосных. Характерные представители: шаровидные крупные геодии , ярко окрашенные оранжево-красные морские апельсины (Tethya), комковидные яркие пробковые губки, сверлящие губки и многие другие. Второй отряд класса Demospongia — кремнероговые губки. В состав скелета входит спонгин как единственный компонент скелета или в разных соотношениях с кремневыми иглами.

Строение

Форма тела губок бывает разной: похожей на чашу, деревце и др. При этом у всех губок есть центральная полость с достаточно большим отверстием (устьем), через которое вода выходит. Губка всасывает воду через более мелкие отверстия (канальца) в своем теле.

На рисунке представлены три варианта строения водоносной системы губок. В первом случае вода засасывается в общую большую полость через узкие боковые каналы. В этой общей полости из воды фильтруются питательные вещества (микроорганизмы, органические остатки; некоторые губки хищники и способны захватывать животных). Улавливание пищи и ток воды осуществляют клетки, изображенные на рисунке красным цветом. На рисунке во втором и третьем случае губки имеют более сложное строение. Здесь имеется система каналов и небольших полостей, внутренние стенки которых формируют клетки, отвечающие за питание. Первый вариант строения тела губки называется аскон, второй — сикон, третий — лейкон.

Клетки, изображенные красным цветом, называются хоаноцитами. Они имеют цилиндрическую форму, жгутик, обращенный в камеру-полость. Также у них есть так называемый плазматический воротничок., которым задерживаются частицы пищи. Жгутики хоаноцитов проталкивают воду в одном направлении.

Питание

Питаются губки путем фильтрации воды. Они всасывают воду через поры, расположенные по всей стенке тела в центральной полости. Центральная полость выстлана воротничковыми клетками, которые имеют кольцо щупалец, окружающих жгутик. Движение жгутика создает ток, удерживающий воду, протекающую через центральную полость в отверстие в верхней части губки под названием оскулюм. Поскольку вода проходит через воротничковые клетки, пища захватывается кольцами щупалец. Далее, пища переваривается в пищевых вакуолях или амебоидных клетках в среднем слое стенки. Течение воды также обеспечивает постоянную подачу кислорода и удаляет азотистые отходы. Вода выходит из губки через большое отверстие в верхней части корпуса под названием оскулюм.

У губок имеет место как половое, так и бесполое размножение. Губки могут быть яйцеродящими и живородящими. Яйцеродящие губки обычно раздельнополы, а во втором случае нередко бывают гермафродитами. Впрочем, известен случай смены губкой её пола в течение года.

Примечания и ссылки

↑ и
↑ и
Джордж Мацумото; морской биолог из Исследовательского института аквариума Монтерей-Бей
Бомонт А. и Кассье П., Биология животных , том 1, Университет Данод, Париж, 1981 (перепечатка 1991), 147-153 стр. ( ISBN 2-04-011432-7 )
Майер А.Г. 1912. Гребневики атлантического побережья Северной Америки. Публикации Института Карнеги , Вашингтон, округ Колумбия, 162.
Komai T. 1922. Исследования двух аберрантных гребневиков, Coeloplana и Gastrodes . Отправлено автором , Киото.
Мадин Л.П. и Харбисон Г.Р. 1978. Thalassocalyce inconstans , новый род и вид, загадочный гребневик, представляющий новое семейство и отряд. Вестник морской науки 28 (4): 680-687
LoA: Д. Фу и др. , Science , 363 , 1338, 2019.
↑ и Уильям Роу-Пирра, « Обнаружены окаменелости странных морских животных », ежемесячно La Recherche , n ° 547 ,Май 2019, п. 14
↑ Peter Axe , 1995, Das System der Metazoa I-III. Ein Lehrbuch der phylogenetischen Systematik , Густав Фишер Верлаг, Штутгарт / Spektrum Akademischer Verlag, Гейдельберг, ( ISBN 3-8274-0972-1 ) ; 1996, Многоклеточные животные: новый подход к филогенетическому порядку в природе , Springer, ( ISBN 3-540-60803-6 )
Наука и будущее, № 804, февраль 2014 г., стр.
(in) Давиде Пизани, Уокер Петт Мартин Дорманн Роберто Феуда Омар Рота-Стабелли Эрве Филипп, Николя Лартильо Герт Верхайде, « Геномные данные не подтверждают, что гребневики являются родственной группой для всех других животных , PNAS. В дополнение к этому, вам нужно будет узнать об этом больше.2015 г..