Голотурии , или морские кубышки, или морские огурцы (лат. Holothuroidea) — класс беспозвоночных животных типа иглокожих. Виды, употребляемые в пищу, носят общее название "трепанг".
Современная фауна представлена 1150 видами, разделёнными на 6 отрядов, которые отличаются друг от друга формой щупалец и известкового кольца, а также наличием некоторых внутренних органов. Старейшие окаменелости голотурий относятся к силурийскому периоду.
Несмотря на то, что голотурию обычно называют морским огурцом , это - самое настоящее животное, принадлежащее отдельному классу беспозвоночных типа иглокожих, подобно морским ежам, морским звездам, змеехвосткам - офиурам и морским лилиям.
Иглокожими этих необычных морских обитателей назвали еще древние греки, при этом их объединяли либо с червями, либо с кишечнополостными животными. Затем появились такие названия этого типа животных, как лучистые, зоофиты, т.е. полурастения-полуживотные (подобно губкам), и лишь в конце 19 века их выделили в самостоятельный и уникальный тип животных под современным названием иглокожие.
В настоящее время животных типа иглокожих зоологи считают наиболее высокоорганизованными представителями беспозвоночных.
Их можно встретить во многих морях и океанах, от прибрежного мелководья до глубоководных впадин (например, глубоководные виды присутствуют в родах Paelopatides и Paroriza). Наиболее распространены морские огурцы в водах тропиков и субтропиков, предпочитая обживать коралловые рифы и поросшие густой растительностью каменистые грунты.
Голотурии являются очень древними животными. Возраст некоторых окаменелых остатков, попадавших в руки специалистов, оценивался в 450 и даже более миллионов лет. По мнению ученых эти животные появились в Кембрийском периоде, т. е. не менее 500 млн. лет назад.
Голотурии - совершенно уникальные животные. Как и морские звезды, ежи и офиуры, они имеют выраженную пятилучевую симметрию тела, и перемещаются по дну на крохотных ножках-трубочках, приводя их в движение, перекачивая воду сквозь каналы этих трубочек.
Но есть и существенные различия в строении тела и внешность голотурий и других иглокожих. Они имеют продолговатое тело, напоминающее по форме либо огурец, либо продолговатый сфероид, а иногда и не длинного червяка. Ни выраженных лучей, ни длинных игл на теле этих животных нет.
Их скелетная решетка представлена мелкими известковыми образованиями в виде тупых иголок - спикул, залегающих в стенках тела. Шипы у некоторых видов бывают острые и твердые, о них даже можно пораниться.
Если потрогать кожу голотурии рукой, то она покажется морщинистой и шершавой на ощупь. Тело упругое, мускулистое, поскольку в нем радиально расположены пять лент продольных мышц, протянувшихся от ротового до анального отверстия.
Вокруг рта расположен венчик из коротких щупалец, которыми голотурия захватывает добычу и подтягивает ее в рот. Щупальца не способны к значительным сокращениям, поскольку они не оснащены для этого соответствующей мускулатурой.
Пищевод у морских огурцов имеет вид спирально завернутого кишечника, окруженного известковым кольцом, которое служит опорой для продольных мышц.
Размножаются голотурии яйцами-икринками. Особи имеют половое различие (самцы и самки), однако внешне их трудно различить. Оплодотворение яиц чаще всего наружное, но встречаются и виды, у которых потомство развивается в теле самки. Живут голотурии в среднем 5-10 лет.
Окраска тела голотурий разных видов может быть коричневой, коричнево-красной (разных оттенков), зеленой, желтовато-зеленой и даже черной или белой. Имеется информация о том, что бывают и синие голотурии, которым народная молва приписывает многочисленные лечебно-целебные свойства, граничащие с чудом. Быть может, подобные альбиносы в природе и встречаются, но целебные свойства их окраски, наверняка, просто красивая легенда. Окраска тела голотурий во многом зависит от среды обитания - замечено, что цвет кожи этих животных стремится к гармонии с цветом подводного ландшафта.
Размеры тела у голотурий разных видов могут варьировать от нескольких сантиметров, до пяти метров (рекордсменка - синапта пятнистая Synapta maculata), но чаще всего встречаются особи длиной от 30 см до метра.
Образ жизни морских огурцов малоактивный - обычно они медленно ползают по дну, фильтруя из грунта съедобные частички органики. Любопытно, что при этом они располагаются на боку, поскольку амбулакральные ножки, служащие им для передвижения, находятся на боковой части тела.Питаются эти примитивные животные мелкими живыми организмами - бентосом, т. е. планктоном, которых обитает в придонных слоях воды. Но основу рациона голотурий составляют органические останки умерших организмов, постоянно опускающихся на дно из разных глубин толщи морских вод. По этой причине голотурий называют санитарами моря, и действительно, их роль в очищении морского дна от микроскопической падали трудно переоценить.
Эти животные обладают еще одной удивительной способностью - они могут вывернуть наружу свой желудок через клоаку и выбросить его содержимое, иногда даже с внутренними органами. Таким приемом голотурии нередко пользуются в минуты опасности, когда надо убежать от врага. Поскольку на своих коротеньких ножках голотурии передвигаются медленнее черепахи, то им приходится жертвовать внутренностями, чтобы отвлечь внимание хищника.
А уникальные способности голотурий к регенерации частей тела и даже внутренних органов помогают им восстановить утерю всего за две-три недели. Как говорится - ящерицы отдыхают.
К природным врагам голотурий относятся морские звезды, некоторые виды моллюсков, хищные рыбы и ракообразные, которые равнодушны к токсинам, вырабатываемым морскими огурцами.
Ядовитая начинка желудка многих голотурий затрудняет их содержание в аквариумах - они способны погубить не только прочих питомцев искусственного водоема, но и сами погибнуть в облаке токсина. По этой причине не рекомендуется малоопытным любителям поселять голотурий в свой аквариум.
Среди этих животных встречаются и съедобные виды, которых называют трепангами (например, многие представители родов Holothuria, Bohadschia, Actinopyga, Microthele и др.).
Трепанги употребляются в пищу многими азиатскими народами (японцами, китайцами, малайцами и т. п.) - их отлавливают промысловыми способами, и поставляют к столу в сушеном, копченом, вареном, жареном или консервированном виде. Существуют даже блюда из сырых трепангов.
Царство: Animalia, Zoobiota = Животные
- Класс: Asteroidea de Blainville, 1830 = Морские звезды
- Класс: Crinoidea = Морские лилии
- Класс: Echinoidea = Морские ежи
- Класс: Holothurioidea = Голотурии, морские кубышки
- Класс: Ophiuroidea Gray, 1840 = Офиуры, змеехвостки
Тип: Echinodermata = Иглокожие
- Читать: Тип Иглокожие * Ядовитые Иглокожие
- Морская звезда - терновый венец * Морские звезды-тихоходы
Иглокожие (Echinodermata) - представляют собой тип морских донных животных, который в настоящее время включает в себя пять современных классов, в том числе, морских звёзд, морских ежей, голотурий и др. Ниже перечисленны пять современных классов Типа иглокожих, которые относят к трём подтипам. При этом нужно иметь ввиду, что вымерших классов, по-видимому, значительно больше.
Подтип Crinozoa или Pelmatozoa
Класс: Морские лилии = Crinoidea
Подтип Asterozoa
Класс: Морские звёзды = Asteroidea
Класс: Офиуры или змеехвостки = Ophiuroidea
Подтип Echinozoa
Класс: Морские ежи = Echinoidea
Класс: Голотурии или морские огурцы = Holothuroidea
Представители типа Иглокожие по внешнему облику не похожи ни на каких других животных и для них характерно то, что взрослые особи имеют радиальную (лучевую) симметрию, а вот их личинки обладают билатеральной симметрией. Именно поэтому, радильная симметрия для представителей типа иглокожие является вторично-приобретённой, в отличие от некоторых других примитивных животных также имеющих радиальную симметрию, у которых такая симметрия первична. В процессе индивидуального развития, когда личинка начинает превращаться во взрослое животное, левая сторона тела ее растёт начинает интенсивно расти за счёт правой, которая в итоге такого непропорционального роста целиком поглощается. А развившееся из левой стороны личинки новое тело разделяется на пять частей. Они симметрично располагаются вокруг оси тела давая радиально-лучевую симметрию. Наряду с этим, многие виды иглокожих имеют шарообразную или дисковидную форму, при этом их симметрия не сразу бросается в глаза, в то время как у некоторых других групп видов лучи тела продолжают ветвиться, в результате приобретая сложную древовидную структуру тела.
Для иглокожих, кроме необычной симметрии тела, характерно наличие кожного известкового скелета, интенсивное развитие которого развивается, особенно у морских ежей, в наружные придатки разнообразного строения, как то иглы, шипы или педицеллярии. Ииглокожих являются обладателями совершенно уникальна для всего царства животных - амбулакральной системы. Она представляет собой множество маленьких ножек, которые управляются гидравлическим давлением внутренних жидкостей тела и поэтому могут перемещатся в разные стороны. Амбулакральная система выполняет для организма иглокожих многочисленные функции, и в первую очередь двигательную: с одной стороны перемещая в пространстве само животное, а с другой - транспортируя у сидячих видов частички пищи к их ротовому отверстию.
Довольно разнообразны, но примитивны по строению органы чувств иглокожих. Они представлены различными чувствующими клетками, которые диффузно распределены по всему телу и выполняющие функции осязания, зрения и химического чувства. У большинства иглокожих светочувствительные клетки распределены по всему телу, но у некоторых видов эти клетки могут концентрироваться в специальных органах зрения - глазках. Нервная система у иглокожих весьма примитивная, и состоит она из околоротового нервного кольца и радиальных нервных тяжей, расположенных в кожном эпителии.
Палеонтологические данные говорят о том, что иглокожие возникли ещё в докембрийскую эпоху. А в раннем палеозое существовало, по некоторым оценкам, около 20 различных классов, большинство из которых к настоящему времени вымерло. Вместе с тем, существующие в наше время иглокожие представляют собой вполне процветающих животных, и их в современной фауне насчитывается около 6-7 тысяч видов.
Если размеры некоторых вымерших видов иглокожих имели до 20 м, то размеры современных видов колкблются от нескольких миллиметров в длину (диаметре) до метра. Форма тела может быть звёздчатая, шаровидная, дисковиднаяю, бочонковидная, сердцевидная и даже червеобразная, а у таких иглокожих как морские лилии она больше напоминает цветок. Несмотря на все разнообразие форм, все иглокожие обладают пятилучевой симметрией на том или ином этапе жизни, и это при том, что некоторые виды в результате индивидуального развития уже вторично приобретают билатеральную симметричность.
Развитие иглокожих обязательно проходит со стадией свободно плавающей личинки с последующим ее метаморфозом. Некоторые виды способны вынашивать зародышей вплоть до формирования молоди. Хотя большинство видов иглокожих является раздельнополыми организмами, но среди них встречаются немногие и гермафродиты. Оплодотворение у иглокожих обычно наружное, так как половые продукты ими вымётываются в воду.
Иглокожие - исключительно морские животные, обитающие на дне от литорали и практически до предельных глубин. Они практически не переносят заметных изменений солёности воды, так как регулировать солевой состав жидкостей тела иглокожие не способны. При этом на больших глубинах иглокожие, главным образом голотурии, являются господствующей группой донных животных. По типу питания многие виды иглокожих - детритофаги, однако среди них есть и полифаги, каковыми являются многие офиуры, и хищники - таковы большинство морских звёзд, и растительнояды - многие морские ежи.
Или гусениц. Они способны сильно сжиматься даже при незначительном прикосновении, поэтому иногда ассоциируются с кубышками.
Морской огурец – иглокожий беспозвоночный моллюск, насчитывающий более тысячи видов. Разновидности этих морских обитателей отличаются размерами, щупальцами, а также строением некоторых органов.
Они обладают морщинистым, кожистым туловищем, напоминающим огурец благодаря овальной форме. На толстой коже заметны наросты, напоминающие шипы. С одной стороны его туловища располагается рот, окруженный щупальцами, с другой – анус. Морские огурцы могут быть весьма различной окраски — черные, коричневые, зеленые, серые, красные.
Морские огурцы отличаются также и размерами – некоторые виды похожи на карликов и достигают величины от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров, другие разновидности могут достигать в длину до двух и даже пяти метров. На таких гигантов добытчики ведут охоту с особым энтузиазмом. Наиболее близки к морским огурцам морские ежи и морские звезды.
На фото морской огурец
Наиболее древние морские огурцы были известны уже в силурийский период, само название «морской огурец» принадлежит римскому философу Плинию, а Аристотель создал первые описания некоторых видов.
В России обитает около сотни видов этих моллюсков, наиболее популярны японская разновидность морского огурца – кукумария . Этот вид морских огурцов отличаются полезным составом и прекрасными вкусовыми качествами, и часто используются в кулинарии. Трепангами называют виды морских огурцов, которые можно употреблять в пищу.
Образ жизни и среда обитания морского огурца
Морские огурцы встречаются в разных частях океана, и на мелководье недалеко от берега, и в глубоководных впадинах, и в коралловых рифах, в тропических широтах. Они распространены в морских глубинах практически по всему миру.
Голотурии медлительны и ленивы, они ползают по дну, и это делает их легкой добычей для охотников. Большинство времени они лежат на дне, «на боку». Глубоководные разновидности могут иметь удлиненные амбулакральные ножки, которые служат животным ходулями и помогают передвигаться по дну и камням.
Мускулатура иглокожих развита достаточно, чтобы передвигаться по дну и резко сокращаться в случае опасности. Некоторые виды способны прикрепляться к скалам или зарываться в ил. Голотурии сами могут стать добычей морских звезд, рыб, ракообразных или брюхоногих моллюсков.
Подобно , в случае нападения или другой опасности голотурии «взрываются» — разбрасывают свое тело на части. Пока противник выбирает кусочек повкуснее, в это время передняя часть огурца спасается.
В случае опасности морской огурец может откинуть часть кишки для отвлекающего маневра
Тело иглокожих моллюсков впоследствии быстро регенерируется. Морские огурцы – животные , которые могут регенерироваться, если сохранилась половина туловища, они могут восстановиться даже из четверти своего тела. Процесс регенерации может занять от полутора до пяти недель.
Питание морского огурца
Как охотятся морские огурцы? Все виды морских огурцов обладают специальными щупальцами, размещенными вокруг рта. Количество щупалец может видоизменяться от 8 до 30.
Щупальца обычно короткие, предназначенные собирать питательные вещества с грунтовой поверхности. У голотурий бывают также разветвленные щупальца, способные охватывать большое водное пространство для того, чтобы ловить добычу.
Их рацион составляет планктон, растения, мелкие животные и органические остатки, которые можно извлечь из донного песка или ила. Их иногда называют морскими санитарами, поскольку они очищают донную поверхность от остатков погибших животных, используя эти органические вещества как питательное средство.
Особенности питательной системы голотурий тщательно исследовали американские ученые. Они обнаружили, что питание голотурий происходит преимущественно через рот, но функции захвата пищи может выполнять также анус, который у этих простейших беспозвоночных участвует также и в дыхательной системе. Дыхательные функции выполняют у этих беспозвоночных также водные легкие.
В России кукумарии и другие виды морских огурцов распространены на Сахалине, в Приморье, а также в морях — Охотском, Японском и Баренцевом, на глубине от полуметра до ста метров.
Размножение и продолжительность жизни морского огурца
Голотурии являются гермафродитами, они вырабатывают мужские и женские половые клетки поочередно, иногда даже одновременно. Размножаются они путем нереста, у них бывают яйца ярко-зеленого цвета, из яиц выводятся личинки, способные плавать.
Нерест чаще происходит вечером или ночью, возможно, имеет значение темнота. Кукумария нерестится дважды, в мае и в июле. Голотурии, обитающие в Атлантическом океане, осуществляют нерест у берегов Швеции осенью, с октября до декабря. Некоторые виды могут нереститься круглогодично. Личинки плавают в планктоне около двух недель, потом опускаются на дно.
Щупальцами морской огурец собирает пищу со дна
Около 30 видов голотурий имеют половую принадлежность и разделяются на мужские и женские особи. Они заботятся о молодняке и вынашивают молодь на поверхности тела матери.
Редкие случаи размножения делением также зафиксированы и описаны учеными: половина туловища способна восстановиться до полного объема. Голотурии живут достаточно долго, от пяти до десяти лет.
По причине большой популярности кукумарии и востребованности ее в качестве кулинарного продукта, а также в фармакологии, практикуется искусственное разведение морских огурцов, в том числе и в России, на Дальнем Востоке.
О полезных свойствах морского огурца знала еще древневосточная медицина, его издавна называли морским женьшенем. Мясо кукумарий практически стерильно, не подвержено воздействию вирусов и бактерий, эти моллюски необыкновенно богаты полезными веществами, микроэлементами, особенно йодом, а также фтором, кальцием, аминокислотами и другими.
Морские огурцы весьма низкокалорийны, поэтому продукты их них могут составить основу диеты для желающих похудеть. Этот продукт используют как целебное средство, стимулирующее защитные силы организма, для людей, страдающих повышенной утомляемостью, упадком сил. Морские огурцы помогают человеку быстро восстановить силы после операции или длительной болезни.
Мясо морских огурцов приносит пользу для здоровья, оно нормализует обмен веществ, стимулирует работу сердца, может способствовать понижению артериального давления, способствует быстрой регенерации тканей, поэтому его применяют при операциях.
Морские огурцы обладают целебным воздействием на суставы, помогает при артрите. Из морских огурцов производятся также пищевые добавки и средства фармакалогии.
Морской огурец можно купить не только ради полезных и лечебных свойств – из них готовят вкусные блюда. Из морских огурцов получаются отличные салаты, беспозвоночных моллюсков, предварительно очистив, жарят и тушат, а также консервируют. Некоторые виды морского огурца считаются деликатесами и привлекают большое внимание гурманов.
Иглокожие тип относятся к беспозвоночным морским животным представители систематика
Латинское название Echinodermata
Общая характеристика иглокожих
К типу иглокожих относятся исключительно морские животные: морские звезды, морские ежи, змеехвостки, морские кубышки, или голотурии, и морские лилии, а также некоторые полностью вымершие группы. Ныне живущие иглокожие представлены около 6000 видов.
Вторичноротые животные, они отличаются особенностями эмбрионального развития от всех ранее описанных типов первичноротых. Рот иглокожих, как и всех вторичноротых, всегда развивается вторично за счет впячивания эктодермы на переднем конце тела зародыша; бластопор превращается в анальное отверстие или зарастает. Зачаток мезодермы и целома образуется энтероцельным способом, т. е. из мешко-видных метамерных выпячиваний первичной кишки (энтодермы) гаструлы. Особенности развития сближают иглокожих с другими вторичноротыми, в том числе и с хордовыми.
Иглокожие - очень древние животные, существующие с докембрийских времен и богато представленные в фауне прошлых геологических периодов.
Современные иглокожие. Морские лилии: 1 - Metacrinus rotunaus, 2 - Heliometra glacialis, морские звезды: 3 -Astropecten auranciacus, 4 - Acanthaster planet, 5 - Culcita conacea, офиуpы: 6 - Ophiurarobusta, 7 - Uphiacantha truncata, 8 - Asteronix loveni, 9 - Gorgonocephalus arcticus; морские ежи: 10 - Echinosigra phiale, 11 - Heterocentrotus mamillatus, 12 - Rotula augusti, 13 - Spatangus purpureus; голотурии: 14 - Cucumaria frondosa, 15 - Leptosynapta inhaerens, 16 - Pelagothuria natatnx, Будучи сравнительно высокоорганизованными целомическими животными, иглокожие в то же время обладают лучевой симметрией. В теле иглокожего мы различаем оральный полюс, на котором расположен рот. Большинство современных иглокожих обращены оральным полюсом вниз и ползают на оральной стороне (морские звезды, морские ежи, змеехвостки). На противоположном, аборальном полюсе в типичном случае расположено анальное отверстие. У одних иглокожих в радиальных направлениях отходят более или менее развитые лучи (морские звезды, змеехвостки, морские лилии), тогда как у других тело шаровидное (морские ежи) или бочонковидное, вытянутое в орально-аборальном направлении (голотурии).
Радиальные направления, проходящие от центра орального полюса (от середины рта) к вершинам лучей, называют радиусами, а направления от центра к краю диска между двумя лучами - интеррадиусами.
Лучевая симметрия, кроме иглокожих, имеется у низших беспозвоночных, например у кишечнополостных, у которых наблюдается или многолучевая симметрия, или восьми-, шести-, четырех- и двухлучевая симметрия, тогда как большинству иглокожих свойственна пятилучевая симметрия. Лучевая симметрия кишечнополостных является первичной, так как их предки не обладали двусторонней симметрией. Лучевая симметрия у них возникла вторично. Оги происходят от билатерально-симметричных животных. Это доказывается билатеральным строением личинок иглокожих и неполной лучевой симметрией взрослых форм. У взрослых иглокожих не все системы органов обладают лучевой симметрией (пищеварительная система).
Палеонтологические данные показывают, что древние виды вели сидячий, прикрепленный образ жизни. Среди современных иглокожих самой древней группой являются морские лилии. В прошлом фауна морских лилий была очень богата и древние морские лилии были преимущественно сидячими формами. Возникновение лучевой симметрии из билатеральной произошло под влиянием перехода к сидячему образу жизни очень далеких предков современных иглокожих.
Современные иглокожие, кроме некоторых видов морских лилий, подвижны. У всех морских лилий планктонные личинки довольно скоро оседают на дно и переходят к прикрепленному образу жизни. Такой же временный переход к сидячему образу жизни во время метаморфоза наблюдается в личиночной фазе у морских звезд. Любопытно, что у ряда современных иглокожих под влиянием возвращения к подвижному, ползающему образу жизни произошло значительное нарушение лучевой симметрии. Так, наряду с правильными морскими ежами, у которых в центре оральной стороны помещается рот, а анальное отверстие - на аборальной стороне существует группа неправильных морских ежей, имеющих яйцевидное или дисковидное тело, причем рот смещен вперед по одному из радиусов, а анальное отверстие из центра аборальной стороны - к краю скорлупы или на оральную сторону. У неправильных морских ежей возникает передний и задний конец тела, брюшная и спинная сторона, т. е. вторично развивается билатеральная симметрия.
Переходя к морфофизиологической характеристике иглокожих, мы будем иметь в виду главным образом морских звезд, отмечая при этом общие особенности, свойственные всем иглокожим.
Покровы тела и скелет
В отличие от первичноротых, у которых кожные покровы состоят из одно-слойного эктодермического эпителия и его производных (кутикула), у всех иглокожих кожа состоит из двух слоев: из однослойного эпидермиса, покрытого ресничками (эктодермического происхождения), и лежащего под ним соединительнотканного слоя собственно кожи, называемого кутисом, мезодермического происхождения. Для иглокожих характерен внутренний известковый скелет, который также развивается за счет мезодермы. Этот скелет состоит из известковых пластинок или образует сплошной известковый панцирь, который несет большое количество иногда очень крупных известковых игл («иглокожие»), торчащих наружу. У морских звезд тело покрыто кожей, под которой располагаются скелетные пластинки. Иглы на концах часто обнажаются от кожного покрова, а у офиур скелетные образования совсем не имеют кожи. Это создает ложное впечатление, что их скелет наружный, подобный раковине моллюсков или хитиновому покрову членистоногих. В действительности у всех иглокожих скелетные образования в виде микроскопически малых известковых пластинок всегда закладываются в мезодермическом соединительнотканном слое кожи под эпидермисом.
У голотурий скелет не образует крупных пластинок и тем более известкового панциря. Снаружи тело голотурий покрыто эпидермисом, под которым, в сильно развитом соединительнотканном слое кожи, расположены отдельные известковые скелетные пластинки подчас причудливой формы.
У морских звезд наиболее развит скелет оральной стороны. Он состоит из известковых пластинок, расположенных на нижней стороне лучей. В середине оральной стороны луча расположены два ряда амбулякральных пластинок, поставленных под углом друг к другу, таким образом, что они образуют амбулякральные борозды на нижней стороне лучей. По бокам от амбулякральных пластинок расположено по одному ряду адамбулякральных пластинок, а над ними, охватывая боковые стороны лучей,-два ряда краевых пластинок. Все скелетные пластинки подвижно соединены мышцами. Скелет аборальной стороны морской звезды состоит из мелких пластинок.
На поверхности скелетных пластинок, на особых бугорках, часто расположены известковые иглы. Они имеют защитное значение, а у морских ежей служат и для передвижения.
У многих иглокожих (морские звезды, морские ежи) имеются иглы, превращенные в своеобразные щипчики. Это так называемые педицеллярии, которые сидят на подвижной ножке. Педицеллярии выполняют несколько функций: санитарную, удаляя застрявшие между иглами посторонние частицы и экскременты животного, защитную и захвата пищи. Многие педицеллярии снабжены ядовитыми железами.
Пищеварительная система
Кишечник иглокожих почти весь образован из энтодермы: его передний и задний эктодермические отделы очень малы или отсутствуют. Так, у морских звезд и офиур нет глотки. У голотурий, морских ежей и морских лилий рот ведет в короткую эктодермическую глотку, которая открывается в длинную энтодермическую кишку. Последняя превышает длину тела и образует петли. Короткая задняя кишка открывается анальным отверстием. У офиур нет ни задней кишки, ни анального отверстия. У морских звезд рот, расположенный в центре орального полюса, ведет в короткий пищевод, а затем в объемистый мешковидный желудок, разделяющийся на два отдела. Нижний отдел желудка способен у многих звезд выворачиваться наружу через ротовое отверстие. Таким образом, звезда овладевает добычей (морские звезды - хищники, питающиеся главным образом моллюсками и различными иглокожими) и, обволакивая ее вывернутым желудком, переваривает пищу.
От аборального отдела желудка радиально отходят пять пар железистых печеночных придатков, играющих роль пищеварительных желез. Желудок переходит в короткую заднюю кишку, открывающуюся на аборальном полюсе анальным отверстием. У других иглокожих - у морских ежей, морских лилий и голотурий - расположение частей пищеварительной системы не следует радиальной симметрии и таким образом сохраняет черты строения билатерально-симметричных предков.
Целом и его производные
Иглокожие имеют несколько систем полостей, происходящих из различных зачатков вторичной полости тела, происходящих из различных зачатков вторичной полости тела или целома. Из одних целомических зачатков развивается собственно полость тела, которая, как правило, парная, отчетливо выражена, выстлана целомическим мерцательным эпителием и заполнена целомической жидкостью. У многих звезд эта полость тела продолжается и в лучи. Из других целомических зачатков развиваются еще две системы полостей, обособленных как от полости тела, так и друг от друга:
- амбулякральная
- псевдогемальная, или ложнокровеносная.
Кровеносная система
Псевдогемальные синусы сопровождают кровеносную (лакунарная) систему, или вернее, окружают кровеносные сосуды. Под кольцевым амбулякральным каналом лежит кольцевой синус псевдогемальной системы, разделенный по всей длине перегородкой, в которой проходит кольцевой кровеносный сосуд. От кольцевого синуса отходят радиальные синусы в лучи, а в разделяющей их продольной перегородке расположены радиальные кровеносные сосуды.
От кольцевого синуса псевдогемальной системы к аборальному полюсу отходят интеррадиально (соответственно положению каменистого канала) два синуса, входящие в состав осевого комплекса.
Из сказанного ясно, что кровеносные сосуды имеют то же расположение, что и синусы псевдогемальной системы, и состоят из окологлоточного кольца, радиальных сосудов и часто еще из кольцевого сосуда на аборальной стороне, дающего веточки к половым органам. Оральное и аборальное кольца соединены с осевым органом.
Кровеносная система иглокожих не представляет собой системы сосудов с собственными стенками. Это, вернее, система лакун, расположенных в паренхиме перегородок псевдогемальной системы. Поэтому лучше говорить не о кровеносной системе, а о лакунарной. Морфологически кровеносные лакуны рассматриваются как остаток первичной полости тела.
Осевой комплекс органов, упоминавшийся при описании амбулякральной, псевдогемальной и кровеносной систем, представляет собой тяж, идущий интеррадиально от оральной стороны тела к аборальной. В осевой комплекс входит прежде всего осевой орган, представляющий собой сплетение мелких кровеносных лакун, погруженных в железистую ткань и связывающих оральный и аборальный кольцевые кровеносные (лакунарные) сосуды. Осевой орган продуцирует амебоциты и, по-видимому, играет роль в выделительных процессах. Как сказано выше, осевой орган сопровождается синусами псевдогемальной системы. Рядом с осевым органом проходит каменистый канал амбулякральной системы. Таким образом, в осевой комплекс входят осевой орган, псевдогемальные синусы и каменистый канал.
Дыхательная система
У многих иглокожих (морские лилии, змеехвостки) специальные органы дыхания отсутствуют, а у морских звезд и морских ежей имеются кожные жабры. У морских звезд они представлены многочисленными сосочками, в которые заходит целом и которые расположены главным образом на аборальной стороне. У морских ежей имеются пучки ветвистых кожных жабр, расположенных по краю околоротового поля. У голотурий органами дыхания служат водные легкие, открывающиеся в клоаку. Последняя ритмически сокращается, благодаря чему вода в легких постоянно обновляется. У офиур дыхательную функцию несут бурсы - парные мешковидные эктодермические впячивания орального диска (у основания лучей).
У многих иглокожих в дыхании участвуют амбулякральная (морские лилии, офиуры) и пищеварительная (голотурии, морские лилии) системы. Основную роль в процессе дыхания они выполняют целомическая жидкость и жидкость амбулякральной системы. У некоторых иглокожих в этих жидкостях обнаружены клетки с дыхательным пигментом, близким к гемоглобину.
Кровь в дыхании практически не участвует. Основной функцией крови является, по-видимому, транспорт питательных веществ. Кровь иглокожих можно считать аналогичной в функциональном отношении гемолимфе насекомых.
Выделительная система
Жидкие продукты метаболизма иглокожих частично удаляются через эпителий кишечника и дыхательных органов. Твердые продукты диссимиляции удаляются из тела при помощи особых амебоцитов, которые имеются в большом числе в целомических жидкостях амбулякральной и псевдогемальной систем. Амебоидные клетки продуцируются осевым органом и тидемановыми тельцами.
Нервная система
У иглокожих нервная система очень примитивна. Она состоит из трех отделов, обычно называемых системами: поверхностной эктоневральной; глубокой гипоневральной; еще более глубокой апикальной, или аборальной. Все отделы представлены нервными кольцами с отходящими от них нервами.
У морских звезд и некоторых других иглокожих эктоневральная чувствительная система наиболее развита. Она представлена нервным кольцом, лежащим непосредственно в эпителии оральной стороны. От него отходят нервы в радиусы, идущие по дну амбулякральных бороздок. Под эктоневралыюй системой, в эпителии псевдогемальных каналов, залегает гипоневральная система, преимущественно двигательная. Еще глубже, в целомическом эпителии аборальной стороны тела, залегает апикальное, или аборальное, нервное двигательное кольцо с отходящими радиально нервами. У морских лилий апикальная система наиболее развита, у остальных она развита слабо или отсутствует.
Примитивной особенностью строения нервной системы иглокожих является двойственность ее образования: из эктодермы (эктоневральная) и из мезодермы (гипоневральная и апикальная).
Органы чувств
Кроме чувствительных клеток, рассеянных в коже, органы чувств имеются далеко не у всех иглокожих. Органами осязания служат амбулякральные ножки, кроме того, на концах лучей морских звезд имеются короткие щупальца, представляющие собой также измененные амбулякральные ножки.
У морских звезд имеются весьма примитивно устроенные глазки. Они помещаются на концах лучей, у основания щупалец. При помощи этих глазков морские звезды, вероятно, могут различать только интенсивность освещения окружающей среды.
Слабое развитие у иглокожих органов чувств и нервной системы объясняется малой подвижностью и слабой активностью этих животных.
Половая система
Иглокожие, как правило, раздельнополые животные, гермафродитных форм мало. У большинства видов зрелые гонады расположены в соответствии с лучевой симметрией. Пять парных трубчатых гонад у морских звезд и пять мешковидных гонад у ежей короткими протоками открываются наружу (у ежей - на особых интеррадиальных пластинках, у морских звезд - между лучами в интеррадиусах). Оплодотворение происходит в воде.
Развитие
Развитие иглокожих представляет особый интерес, так как дает возможность убедиться в их происхождении от билатеральных животных, а с другой стороны, многие особенности индивидуального развития указывают на принадлежность иглокожих к вторичноротым животным.
У иглокожих яйца обычно бедны желтком. Дробление почти всегда полное и вначале равномерное (до стадии восьми бластомеров), оно проходит по радиальному типу, т. е. бластомеры анимальной половины зародыша располагаются непосредственно над бластомерами вегетативной части. Радиальный тип дробления весьма характерен для вторичноротых.
Дальнейшее дробление у морских ежей происходит неравномерно: после четвертого деления (стадия 16 бластомеров) восемь анимальных клеток мельче, чем лежащие под ними четыре крупных вегетативных бластомера, от которых отделились четыре совсем маленьких бластомера, лежащих на вегетативном полюсе. Так происходит дифференцировка на зачатки эктодермы (анимальные бластомеры), энтодермы и мезодермы (четыре крупные клетки). Маленькие бластомеры образуют позднее личиночную мезенхиму.
У других иглокожих, например, у многих офиур и голотурии, дробление яиц вполне равномерное.
В дальнейшем в результате дробления образуется типичная бластула, а затем инвагинационная гаструла. Во время гаструляции происходит отделение в бластодель клеток личиночной мезенхимы, из которой развиваются главным образом скелетные образования личинок иглокожих.
Следующим этапом в развитии иглокожих является образование зачатков мезодермы и целома. На слепом конце гастрального впячивания отшнуровывается от первичной кишки замкнутый пузырек с полостью внутри. Этот непарный пузырек, или мешочек, вскоре перешнуровывается на два мешочка, которые располагаются по обе стороны первичной кишки и представляют собой зачатки мезодермы и целома. В таком состоянии находятся зачатки целома на ранней личиночной стадии иглокожих. Данный способ образования зачатков целома называется энтероцельным.
Одновременно с образованием двух первичных зачатков целома у слепого конца первичной кишки происходит впячивание эктодермы, срастающейся с первичной кишкой. Так образуется вторичный рот у них и у других вторичноротых. В то же время происходит замыкание бластопора. На его месте путем впячивания эктодермы образуются задний отдел кишечника и анальное отверстие. Этими процессами заканчивается формирование первой личиночной стадии, сходной у всех иглокожих.
Ранняя личинка иглокожих удлиненно-овальной формы. На брюшной стороне, ближе к переднему концу, имеется широкое околоротовое углубление, в середине которого помещается рот. Околоротовое поле ограничено валиком мерцательных клеток, или ресничным шнуром. Кишечник личинки состоит из передней, средней и задней кишки. По бокам средней кишки лежат целомические мешки. Заднепроходное отверстие также смещено на брюшную сторону. Таким образом, ранняя личинка всех иглокожих, называемая диплеврулой, имеет отчетливо выраженную билатеральную симметрию.
Дальнейшее изменение двух зачатков целома состоит в том, что каждый из них перешнуровывается на три зачатка (мешочка), и теперь по бокам кишки лежат три пары зачатков целома, из которых два задних зачатка заметно более развиты. Из задней пары зачатков развивается собственно полость тела, а из их стенок образуются мускулатура, Соединительная ткань, скелет, части кровеносной системы, половые органы. Правый средний зачаток, а часто и правый передний редуцируются. Из левого переднего зачатка развиваются каменистый канал с мадрепоровой пластинкой, осевой орган и псевдогемальные синусы. Из левого среднего зачатка развиваются прочие части амбулякральной системы. Все эти изменения начинаются на следующих за диплеврулой личиночных стадиях и завершаются при метаморфозе.
Диплеврула превращается во вторую личиночную стадию, которая различна у разных классов иглокожих. При превращении диплеврулы основные изменения сводятся к разрастанию и усложнению ресничного шнура, образующего часто сложные изгибы и выросты, к развитию личиночного скелета, в особенности у личинок морских ежей и змеехвосток, в результате чего личинки приобретают часто причудливую форму, сохраняя, однако, билатеральную симметрию. Личинки эти имеют различные названия: эхиноплутеус (у морских ежей), аурикулярия (у голотурий), бипиннария (у морских звезд), офиоплутеус (у офиур).
Превращение этих личинок в молодых ежей, звезд и т. д. происходит путем сложного метаморфоза.
Классификация
Тип иглокожих насчитывает в современной фауне около 6000 видов. Все иглокожие - жители морей и океанов, причем наиболее богаты ими сравнительно теплые и, главное, достаточно соленые моря. Поэтому из морей России наиболее богаты иглокожими дальневосточные моря и Баренцево море. В Черном море иглокожих очень мало (три вида голотурий и два вида змеехвосток). Бедно ими и Балтийское море. В Каспийском море их нет совсем.
Морские ежи
и голотурии
относятся к иглокожим, как и морские звезды. Они обладают характерными для иглокожих способностями – тонкими ножками-трубочками, а многие виды – ещё и многочисленными иглами, которые они используют как для защиты, так и для передвижения, словно на ходулях. Некоторые виды морских ежей ядовиты. Морские ежи
имеют округлую, уплощенную или шаровидную форму тела. Эта группа получила своё название благодаря иглам, имеющимся у большинства видов. Морские ежи, как и , имеют пятилучевую симметрию. Но их лучи срастаются, образуя шаровидное тело. Морские ежи могут медленно ходить на своих иглах, кроме того, они могут ползти с помощью очень длинных гибких трубчатых ножек. Морские ежи питаются морскими водорослями и небольшими животными вроде , покрывающими поверхность водных скал. Некоторые виды, например сердцевидный еж, имеют боле вытянутую форму тела, напоминающую сердце. Такое строение облегчает им зарывание в песок. Существует вид, называющимся морским картофелем. Его коричневую, напоминающую картофелину раковину или облочку можно встретить на пляже.
Голотурий
ещё называют морскими огурцами
за продолговатое бородавчатое тело, напоминающее огурец. В отличие от других иглокожих голотурии имеют мягкое тело в плотной кожистой оболочке. Рот животного окружен втягивающимися щупальцами. Голотурии медленно передвигаются по морскому дну при помощи трех рядов трубчатых ножек. Если голотурию побеспокоили или на неё кто – то напал, она способна выбрасывать на врага внутренности, в том числе желудок и кишечник. Эта липкая масса отпугивает большинство хищников и держит на расстоянии даже омаров. Голотурия же легко восстанавливает утраченные органы.
Асцидии не относятся к иглокожим, они принадлежат к группе животных, называемой оболочниками. По внешнему виду они напоминают желеобразные бочонки и ведут прикрепленный к скалам или морским водорослям образ жизни, обычно в приливной зоне или на мелководье. Эти существа – промежуточное звено между беспозвоночными и позвоночными. Они относятся к типу хордовых, как и мы сами. Личинки асцидий по внешнему виду напоминают головастиков, кроме того, у них есть нервная трубка (как у эмбрионов позвоночных) и хорда. При превращении личинки во взрослую асцидию её строении резко уплощается. Ланцетники тоже обладают хордовой и нервной трубкой. Они похожи на рыбок, но у них нет ни позвоночника, ни челюстей, ни глаз, ни плавников. Они ведут полупогруженный в песок или гравий образ жизни, отфильтровывая из воды пищу. Ланцетники вырастают до 10 см в длину и умеют ненадолго плавать, скрываясь от хищника. Они обитают в тихих водах умеренных и тропических морей.
Асцидии похожи на пакет с двумя отверстиями. Питаются асцидии, пропуская через себя воду и отфильтровывая через себя частички пищи. с наружи мы видим лишь «домик» (тунику), на дне которого находится само животное.
Песчаные доллары получили свое название благодаря сходству с монетами – они круглые и плоские. Передвигаются они под поверхностью песка.
Розовая морская лилия колышет в воде своими лучами-фильтрами, вылавливая крохотные кусочки пищи. морской картофель, покрыт волосовидными выростами, обитает в норах под пляжем. Ланцетники – длинные, бледные существа, фильтрующие пищу на песчаном дне.
Взрослые оболочники устроены просто, но их личинки имеют достаточно сложное строение: у них есть нервный ствол («спинной мозг») и хорда – плотный тяж, выполняющий функции позвоночника.
Самый крупный вид голотурии обитает в морях вокруг Филиппин. Он может достигать 90 см в длину и 15 см в ширину.
Сидячие асцидии похожи на праздничные бутылочки, прикрепленные к скалам. Но есть и асцидии, которые умеют плавать. Некоторые голотурии имеют выросты и оборки вдоль тела.
Другие иглокожие :
Морские ежи
- 950 видов
- Шаровидные, иногда с шипами
- Лучи срослись
Голотурии
- 1150 видов
- Длинное продолговатое тело
- Нет лучей
- Щупальца вокруг рта
Другие морские животные:
Оболочники (асцидии)
- 1400 видов
- Сидячие или планктонные фильтраторы
- Личинки устроены сложнее, чем взрослые
Ланцетники
- 25 видов
- Мелкие, до 10 см
- Рыбообразное тело
- Нет глаз и плавников
