Подцарство Многоклеточные. Тип Кишечнополостные

1.

Тема: Подцарство
Многоклеточные.
Тип Кишечнополостные
Задачи:
Изучить общую характеристику типа, особенности строения
и жизнедеятельности основных представителей типа.
Пименов А.В.

2.

Образование многоклеточных организмов
Одноклеточные организмы имеют
микроскопически малые размеры, а это
накладывает ограничения на возможность
усложнения и появления различных органов
для более эффективного освоения среды
обитания.
Самый простой путь — увеличить размеры
клетки, но этот путь оказывается тупиковым —
размеры клеток ограничены соотношением
поверхности и объема.
Допустим, что клетка-кубик имеет длину грани
1 см. Увеличим размер вдвое и сравним
соотношения площадей поверхностей и
объемов большой и маленькой клеток.

3.

Образование многоклеточных организмов
Площадь куба:
1 х 1 х 6 = 6 см2
Объем:
13 = 1 см3
Соотношение = 6 : 1
Если грань куба увеличится вдвое,
то площадь куба:
2 х 2 х 6 = 24 см2
Объем:
23 = 8 см3
Соотношение = 3 : 1
Поверхность увеличилась в 4 раза, а объем – в
8 раз, а это значит, что на каждую единицу
поверхности теперь будут приходиться уже две
единицы объема.
Отсюда следует, что с увеличением размеров:
клетка начнет голодать, поверхность не
обеспечит питательными веществами весь
объем, особенно путем диффузии; затрудняется
газообмен; затрудняется выведение продуктов
жизнедеятельности; затрудняется теплоотдача.

4.

Образование многоклеточных организмов
Значит, размеры клетки ограничены, и
увеличение размеров связано с образованием
многоклеточных организмов.
Как же возникли многоклеточные организмы? Э.
Геккель предположил, что вольвоксовидный
древний организм, схожий с бластулой,
претерпел нехитрое изменение. Его однослойная
стенка стала впячиваться внутрь, образовалось
ротовое отверстие и первичная кишечная
полость, наружный слой клеток — эктодерма,
внутренний — энтодерма. Такой процесс
называется инвагинацией, а образующийся при
этом организм — гаструлой (от лат. «гастер» —
желудок), обладающий первичной
пищеварительной системой. Эта теория получила
название теория гастреи.

5.

Образование многоклеточных организмов
С Э.Геккелем не согласился один из крупнейших
наших зоологов И.И.Мечников. Он считал, что
инвагинация — процесс вторичный.
И.И.Мечников, изучая онтогенез низших
многоклеточных, обнаружил, что у многих из них
второй слой клеток — энтодерма — образуется
не путем впячивания, а в результате миграции
амебоидных клеток внутрь колонии и,
размножаясь там, они образовывают паренхиму.
Эти клетки способны к амебоидному движению и
фагоцитозу.
Для захвата крупных пищевых частиц появляется
отверстие, к которому пищевые частицы
подгоняются с помощью жгутиков. Пища
попадает внутрь колонии и окружается
амебоидными клетками, которые формируют
второй зародышевый листок — энтодерму.

6.

Образование многоклеточных организмов
Остальные амебоидные клетки стали
паренхимой, они обеспечивают передачу
питательных веществ всем клеткам организма.
Так снабженные жгутиками клетки взяли на себя
функцию движения, а ушедшие внутрь первичной
полости — функцию размножения и питания.
Теория происхождения многоклеточных животных
по И.И.Мечникову называется теория
фагоцителлы.
Обе точки зрения имеют своих сторонников,
возможно, что оба ученых правы и
многоклеточные организмы образовывались
различными способами.

7.

Характеристика типа Кишечнополостные
К кишечнополостным животным относятся
более 9 тыс. видов, ведущих исключительно
водный образ жизни.
Представителей типа делят на три класса:
класс Гидрозои, (Hydrozoa), класс
Сцифоидные медузы (Scyphozoa) и класс
Коралловые полипы (Anthozoa). Среди них
встречаются свободно плавающие и сидячие
животные.
Кишечнополостные — двуслойные
животные, в большинстве своем имеющие
лучевую симметрию. Наружный слой клеток
называется эктодерма, внутренний слой —
энтодерма. Полость тела, открывающаяся
наружу одним ротовым отверстием,
называется гастральной. Между эктодермой и
энтодермой находится или тонкая базальная
мембрана, или мезоглея — студенистый
неклеточный слой.

8.

Характеристика типа Кишечнополостные
В эктодерме произошла дифференциация клеток на эпителиально-мускульные,
стрекательные, промежуточные (интерстициальные), нервные и железистые.
Наличие стрекательных клеток — характернейшая черта типа
Кишечнополостные.
Энтодерма подразделяется на эпителиально-мускульные и железистые клетки.
В небольшом количестве имеются нервные клетки, которые своими отростками
соединяющиеся в диффузную нервную систему.

9.

Характеристика типа Кишечнополостные
Пищеварение происходит в гастральной
полости, становится полостным, но сохраняется
и внутриклеточное пищеварение, так как клетки
энтодермы имеют жгутики и способны к
фагоцитозу. Непереваренные остатки пищи
удаляются из организма через ротовое
отверстие. Железистые клетки секретируют в
гастральную полость пищеварительные
ферменты.
Размножение. Бесполое размножение —
почкование. Половое размножение происходит
обычно осенью. Для многих кишечнополостных
характерно чередование поколений .У одного
поколения размножение бесполое, у другого
половое. Полипы размножаются почкованием и
дают начало как полипам, так и медузам.
Медузы размножаются половым путем, из
оплодотворенных яиц образуются личинки —
планулы, покрытые ресничками. Они
прикрепляются к субстрату и дают начало
новому поколению полипов.

10.

Характеристика типа Кишечнополостные

11.

Характеристика типа Кишечнополостные
Морфологически кишечнополостных делят на полипов – сидячие формы
и медуз.
Тип Кишечнополостные делится на три класа: Гидроидные, Сцифоидные
и Коралловые полипы.

12.

Подведем итоги:
К какому подцарству относятся кишечнополостные?
Подцарству Многоклеточные.
На какие классы делится тип Кишечнополостные?
Классы Гидроидные, Сцифоидные и Коралловые полипы.
Какую симметрию имеют кишечнополостные животные?
Лучевую.
В каких средах обитают кишечнополостные?
Пресноводные и морские животные.
Как называются наружный, внутренний слои клеток и неклеточное
образование между ними?
Эктодерма, энтодерма и мезоглея.
Какой тип нервной системы характерен для кишечнополостных?
Диффузная нервная система.
Какие типы пищеварения у кишечнополостных?
Гастральное и внутриклеточное.
Что характерно для пищеварительной системы кишечнополостных?
Имеется только ротовое отверстие.
Какие клетки характерны только для кишечнополостных?
Стрекательные.

13.

Подведем итоги:
Какие функции выполняют промежуточные клетки?
Отвечают за регенерацию.
Какие функции выполняют слизистые и железистые клетки?
Слизистые вырабатывают слизь, защищающую гастральную
полость, железистые – пищеварительные ферменты.
Каковы особенности строения стрекательных клеток?
Есть стрекательные капсулы с чувствительным волоском и
стрекательные нити.
Какие жизненные формы встречаются у кишечнополостных?
Полипоидные и медузоидные.
Как по Э.Геккелю произошли многоклеточные животные?
Путем впячивания, инвагинации. Геккель предположил, у древнего
организма наружный слой клеток стал впячиваться внутрь,
образовалось ротовое отверстие и первичная кишечная полость,
наружный слой клеток — эктодерма, внутренний — энтодерма.
Как по И.Мечникову произошли многоклеточные организмы?
Путем миграции некотрых клеток внутрь колонии и, размножаясь там,
они образовывали паренхиму. Эти клетки способны к амебоидному
движению и фагоцитозу. Для захвата крупных пищевых частиц
появляется отверстие, амебоидные клетки формируют второй
зародышевый листок — энтодерму.

14.

Класс Гидроидные
Представители этого класса имеют
наиболее простое строение по
сравнению с другими
кишечнополостными. Рассмотрим
биологические особенности
животных этого класса на примере
пресноводного полипа гидры (греч.
Polipus — многоногий).
Строение. Тело гидры около 1 см,
нижняя его часть — подошва служит
для прикрепления к субстрату, на
противоположной стороне находится
ротовой конус, вокруг которого
располагается 6 — 12 щупалец. В
эктодерме имеются эпителиальномускульные клетки, в основании
которых находятся мускульные
волокна, расположенные вдоль оси
тела. При их сокращении тело гидры
укорачивается.

15.

Класс Гидроидные
В эктодерме присутствуют
стрекательные клетки, имеющие
чувствительный волосок —
книдоциль, внутри клетки находится
стрекательная капсула, в которой
расположена стрекательная нить. На
конце стрекательной нити находятся
обращенные назад шипики.
При прикосновении к
чувствительному волоску нить
выбрасывается.
Одни нити предназначены для того,
чтобы парализовать добычу, другие
закручиваются вокруг выступов на
теле жертвы, третьи приклеиваются
к ее поверхности.

16.

Класс Гидроидные
Промежуточные клетки способны
превращаться в клетки других типов и
отвечают за регенерацию. Трамбле
стал знаменитым, описав свои опыты с
гидрой: он разрезал гидру вдоль,
поперек — утраченные части тела
восстанавливались, он щетинкой
выворачивал ее наизнанку, но через
проделанные щетинками отверстия
клетки эктодермы мигрировали наружу.
Нервные клетки расположены на
базальной мембране и имеют
звездчатое строение из-за своих
длинных отростков. С их помощью они
соединяются и образуют примитивную
нервную систему диффузного типа.

17.

Класс Гидроидные
Здесь же, в эктодерме, развиваются
половые клетки. Некоторые виды гидр
раздельнополы, но есть и гермафродитные
виды.
Клетки энтодермы выстилают гастральную
полость. Эпителиально-мускульные клетки
в своем основании имеют мускульное
волокно, расположенное поперечно
относительно оси тела, при их сокращении
тело гидры становится узким. На
противоположном конце клеток,
обращенном в гастральную полость,
расположены от 1 до 3 жгутиков,
поверхность способна образовывать
ложноножки и захватывать пищевые
частицы. Кроме эпителиально-мускульных
имеются железистые клетки,
секретирующие пищеварительные
ферменты в гастральную полость.

18.

Класс Гидроидные
Питание. Гидра питается мелкими
животными, которых парализует и
обездвиживает с помощью стрекательных
клеток и направляет в гастральную
полость. Там происходит
кишечнополостное и внутриклеточное
пищеварение, непереваренные остатки
выводятся через ротовое отверстие.
Продукты обмена веществ так же
выводятся в гастральную полость.
Размножение и развитие. Весной и летом
гидры размножаются с помощью
почкования, когда на ее теле, обычно
ближе к середине, формируются почки, на
конце которых прорываются ротовые
отверстия и образуются щупальца. Через
некоторое время молодые гидры
отделяются от материнского организма и
начинают вести самостоятельную жизнь.

19.

Класс Гидроидные

20.

Класс Гидроидные

21.

Класс Гидроидные
Из морских гидроидных интересно размножение обелии (олимпиадникам).
Опасные гидроидные для человека: медуза крестовичок (3-4см).

22.

Класс Гидроидные
Олимпиадникам.
К классу Гидроидных кроме подкласса Гидроидов
относятся животные подкласса Сифонофор –
колониальных гидроидов, имеющих воздушный
пузырь наверху – пневматофор, от него отходит
ствол колонии, на котором располагаются
отдельные особи. Эффектным представителем
сифонофор является португальский военный
кораблик – физалия.
Пневматофор до 20 см, щупальца свисают до 30 м.
Ядовита, ожог вызывает сильнейшую боль и
тяжелое отравление с высокой температурой.

23.

Класс Сцифоидные
Эти медузы значительно
крупнее гидромедуз, цианея,
например, может достигать 2 м
в диаметре и 30 м по длине
щупалец. По краю зонтика
находятся многочисленные
щупальца, некоторые из них
видоизменены и образуют
краевые тельца, или ропалии.
Каждый ропалий содержит
«обонятельную ямку», орган
равновесия и стимуляции
движения зонтика —
статоцист и
светочувствительные глазки.

24.

Класс Сцифоидные
Нервная система испытывает усложнение и по периметру, около каждого
ропалия, возникают 8 скоплений нервных клеток, ганглиев, первый пример
образования значительных нервных узлов.
1 – 6? Сильно развита мезоглея. Усложняется НС – появляются ганглии по
краям зонтика. Реактивный способ передвижения.

25.

Класс Сцифоидные
Размножение.: Чередование поколений, половое поколение – раздельнополые
медузы, личинка с ресничками планула, из планулы развивается сцифистома,
способная поперечным почкованием образовывать медузоподобных эфир,
которые превращаются в раздельнополых медуз.

26.

Класс Сцифоидные

27.

Класс Коралловые полипы
Коралловые полипы – морские
колониальные, иногда одиночные
полипы. Кишечная полость разделена
перегородками на камеры.
Особенность коралловых полипов —
наличие наружного (образованного
эктодермой) или внутреннего
(образованного мезоглеей) скелета.
Отсюда — важнейшая роль
коралловых полипов в образовании
рифов. Большая часть видов –
раздельнополые животные.
Размножение бесполое —
почкованием, и половое — с
метаморфозом, через стадию
свободно плавающей личинки —
планулы. Чередования поколений
нет, поскольку медузоидная стадия
отсутствует.

28.

Класс Коралловые полипы
Олимпиадникам. Класс Коралловые
полипы подразделяется на два
подкласса: восьмилучевые кораллы и
шестилучевые кораллы. У
восьмилучевых кораллов восемь
щупалец, восемь перегородок в
гастральной полости. У шестилучевых
кораллов множество щупалец, число
которых кратно шести. Гастральная
полость разделена сложной системой
перегородок, число которых также
кратно шести.
К подклассу Шестилучевые кораллы
относятся актинии, мадрепоровые
кораллы. Актинии - крупные одиночные
полипы, лишенные скелета. Могут
медленно перемещаться на мускулистой
подошве. Некоторые виды актиний
вступают в симбиоз с ракамиотшельниками.

29.

Класс Коралловые полипы
Рифообразующие кораллы обитают только в тропических областях
Мирового океана, так как нуждаются в высокой и постоянной температуре
воды, чувствительны к освещенности, солености воды и ее насыщенности
кислородом.
Зависимость распределения от освещенности обусловлена симбиозом
коралловых полипов с одноклеточными водорослями (зооксантеллами).
Рифы бывают трех типов: береговые, барьерные и атоллы. Атолл –
коралловый остров кольцевидной формы. Согласно гипотезе Ч.Дарвина
исходным типом является береговой риф. Барьерные рифы и атоллы
образуются в результате постепенного опускания суши.
Береговой риф
Барьерный риф
Атолл

30.

Класс Коралловые полипы

31.

Класс Коралловые полипы

32.

Подведем итоги:
Какие жизненные формы встречаются у кишечнополостных?
Полипоидные и медузоидные.
У животных какого класса кишечнополостных отсутствует стадия медузы?
Коралловые полипы.
Представители класса Гидроидные?
Гидра, крестовичок, обелия, португальский военный кораблик.
Представители класса Сцифоидные?
Аурелия аурита (ушастая медуза), корнерот, цианея.
Стадии развития сцифоидных медуз:
Взрослые раздельнополые медузы, зигота, личинка – планула,
сцифистома, эфира.
Представители класса Коралловые полипы:
Актинии, красный коралл, органчик.

33.

Подведем итоги:
2
1
3
6
5
7
4

34.

Олимпиадникам
Тип Пластинчатые, тип Губки
Задачи:
Рассмотреть причины появления многоклеточных животных,
теории, объясняющие появление многоклеточности.
Характеристику типов Пластинчатые и Губки.
Пименов А.В.

35.

Тип Пластинчатые (Placozoa).
С 1883 года известны животные, относящиеся к самым примитивным
многоклеточным животным и составляющие отдельный тип Пластинчатые
(Placozoa) — трихоплаксы (Trichoplax). Размеры этих животных не более 4 мм,
трихоплакс представляет собой плоскую пластинку, медленно ползающую по
субстрату в морской воде.
Самое удивительное, что у него нет энтодермы, это как бы расплющенная по
поверхности субстрата бластула. Нижний слой образован клетками, имеющими
жгутики. Оказалось, что клетки поверхности, захватив пищевые частицы,
мигрируют в паренхиму, где происходит переваривание пищи. Можно считать,
что у трихоплакса энтодерма находится в стадии становления. Открытие
трихоплакса сильно подкрепило теорию И. И. Мечникова.

36.

Тип Губки (Spongia, или Porifera)
Не считая пластинчатых животных, губки —
самые простые многоклеточные животные.
Это сидячие животные, главным образом
— морские, не имеют органов и тканей,
хотя разнообразные их клетки выполняют
различные функции.
Нервная система отсутствует, внутренние
полости выстланы хоаноцитами —
особыми жгутиковыми воротничковыми
клетками.

37.

Тип Губки (Spongia, или Porifera)
Почти все губки обладают сложным минеральным или органическим
скелетом. Простейшие губки имеют форму мешка, который основанием
прикреплен к субстрату, а отверстием устьем) обращен кверху. Стенки мешка
состоят из двух слоев клеток. Считается, что наружный слой — эктодерма,
внутренний — энтодерма (на самом деле как раз наоборот).

38.

Тип Губки (Spongia, или Porifera)
Между слоями клеток располагается бесструктурная масса — мезоглея, в
которой располагаются многочисленные клетки, в том числе образующие
спикулы — иглы внутреннего скелета. Все тело губки пронизано тонкими
каналами, ведущими в центральную, парагастральную полость. Непрерывная
работа жгутиков создает ток воды через каналы в полость и через устье
(оскулум) наружу.

39.

Тип Губки (Spongia, или Porifera)
Питается губка теми пищевыми частицами, которые приносит вода. Это
простейший тип строения губок — аскон. Но у большинства губок происходит
утолщение мезоглеи и жгутиковые клетки выстилают впячивания, полости.
Такой тип строения носит название сикон, а когда эти полости совсем уходят
внутрь мезоглеи и соединяются каналами с парагастральной полостью —
лейкон.

40.

Тип Губки (Spongia, или Porifera)
Питается губка теми пищевыми частицами, которые приносит вода. Это
простейший тип строения губок — аскон. Но у большинства губок происходит
утолщение мезоглеи и жгутиковые клетки выстилают впячивания, полости.
Такой тип строения носит название сикон, а когда эти полости совсем уходят
внутрь мезоглеи и соединяются каналами с парагастральной полостью —
лейкон.

41.

Тип Губки (Spongia, или Porifera)
Губки к тому же обычно образуют колонии с множеством устьев на
поверхности: в виде корок, пластинок комьев, кустов. Кроме бесполого
размножения — почкования, губки размножаются еще и половым путем.
Замечателен способ развития личинки.

42.

Тип Губки (Spongia, или Porifera)
Из яйцеклетки развивается бластула, состоящая из одного слоя клеток,
причем на одном полюсе клетки мелкие и со жгутиками, на другом — крупные
без жгутиков. Сначала крупные клетки впячиваются внутрь, затем
выпячиваются и личинка свободно плавает, потом вновь происходит
впячивание жгутиковых клеток, которые и становятся внутренним слоем.

43.

Тип Губки (Spongia, или Porifera)
Личинка оседает и превращается в молодую губку (4).
Особенности эмбрионального развития губок дают основание ученым считать,
что у них первичная эктодерма (мелкие жгутиковые клетки) становятся на
место энтодермы. Происходит извращение зародышевых пластов. На этом
основании зоологи дают губкам название — животные, вывернутые наизнанку
(Enantiozoa).

44.

Тип Губки (Spongia, или Porifera)
Интересно, что личинка большинства губок — паренхимула, по строению
почти полностью соответствует гипотетической фагоцителле И.И.Мечникова. У
нее имеется поверхностный слой жгутиковых клеток, под которым
расположены клетки внутреннего рыхлого слоя. Можно предположить, что
фагоцителла перешла к сидячему образу жизни и таким путем дала начало
типу Губки.

45.

Тип Губки (Spongia, или Porifera)
Еще одна особенность —
поразительная способность губок к
регенерации. Даже будучи протертыми
через сито и превращенными в кашицу,
состоящую из клеток или их групп, они
способны к восстановлению организма.
Если протереть через сито две губки и
смешать эти массы, то клетки разных
животных соберутся в две разные
губки.
В природе губки имеют существенное
значение как биофильтраторы.
Поселяясь в водоемах со
значительным органическим
загрязнением, они участвуют в их
биологической очистке.

46.

Тип Губки (Spongia, или Porifera)
Кубок Нептуна
Бадяга
Практическое значение губок
невелико. В некоторых южных
странах развит промысел туалетных
губок, обладающих роговым
скелетом; пресноводную губку бадягу
используют в народной медицине.
Врагов у губок практически нет,
кроме некоторых морских звезд.
Прочих отпугивает не только
колючий скелет, но и резкий,
специфический запах веществ,
выделяемых ими. Эти вещества
токсичны для многих животных. Но
зато у губок в полостях и пустотах
много квартирантов и нахлебников —
мелких ракообразных, червей,
моллюсков, живущих под их защитой.