Круглые черви – трехслойные нерасчлененные животные с билатеральной (двубокой) симметрией, тело которых покрыто кожно-мускульным мешком, а пространство между внутренними органами заполнено жидкостью.
Систематика. Тип Круглые черви делится на классы: Гастротрихи, Нематоды, Волосатики, Скребни, Коловратки. Наиболее известным и важным является класс Нематоды, о котором в основном и пойдет речь.
Форма тела. Большая часть круглых червей имеет сильно удлиненное, круглое в поперечном сечении тело. Концы тела, как правило, заострены. Однако попадаются шарообразные, лимонообразные и бобовидные формы. Принято различать пищеводный отдел, середину и хвостовую часть тела.
Кожно-мускульный мешок. Снаружи тело нематод покрыто плотной многослойной кутикулой. Чаще всего она имеет кольчатое строение. Этот слой имеет важное опорное и защитное значение.
Под кутикулой располагается собственно кожа нематод – клеточный или синцитиальный эпителий, который называется гиподерма. Гиподерма образует на спинной и брюшной стороне, а также по бокам продольные утолщения – гиподермальные валики. В спинном и брюшном валиках расположены крупные нервные стволы, а в боковых – каналы выделительной системы. Гиподерма играет важную роль в дыхании нематод.
Мускулатура у нематод представлена одним слоем продольных мышечных клеток, прилегающих к гиподерме. Чаще всего мышечный слой разделяется на спинную и брюшную ленты, обеспечивающие подвижность тела червей. Имеются и более мелкие группы мышц, обеспечивающие подвижность внутренних органов – пищеводные, кишечные, анальные, вульварные, спикулярные и некоторые другие. Эти мышцы идут от стенки тела к соответствующим органам.
Движение. В связи с устройством мышечной системы движения нематод крайне несовершенны. Эти животные могут лишь очень незначительно удлинять или укорачивать тело, если все мышцы действуют одновременно; Кольцеобразно сворачиваться, если работает только одна мышца и змеевидно изгибаться, если мышцы работают попеременно. Некоторые почвенные нематоды способны к прыжкам на несколько миллиметров.
Полость тела. В отличие от плоских червей, у которых пространство между стенкой тела и внутренними органами заполнено паренхимой, у круглых червей это пространство образует полость, заполненную жидкостью. Эта полость не имеет собственных стенок и ограничивается слоем мышц и внутренними органами. Такая полость называется первичной (синонимы: протоцель, гемоцель, схизоцель). Первичная полость наполнена жидкостью под значительным давлением (высокий полостной тургор), поддерживающим форму нематоды (опорная функция). В жидкости накапливаются продукты метаболизма, которые в дальнейшем выводятся из организма (выделительная функция).
Пищеварительная система нематод сквозная и состоит из трех отделов – передней, средней и задней кишки.
Передняя кишка начинается ротовым отверстием, окруженным губами. В ротовой полости могут находиться зубы, копье или стилет. За ротовой полостью следует пищевод, строение которого довольно разнообразно. Он может быть прямым или разделенным на отделы. У ряда видов на пищеводе имеются вздутия – бульбусы метакорпальный и кардиальный. Внутри кардиального бульбуса часто расположен мышечный дробильный аппарат, который гомогенизирует пищу. Между бульбусами заметен небольшой перешеек – истмус – который опоясывается нервным кольцом. Пищевод имеет кутикулярную выстилку. У некоторых групп присутствуют пищеводные железы, выделяющие ферменты.
Средняя кишка представляет собой трубку из однослойного эпителия. В этом отделе происходит переваривание и всасывание пищи.
Задний отдел кишки выстлан изнутри кутикулой и открывается на заднем конце тела у самок анальным отверстием, а у самцов – в полость клоаки.
Выделительная система . В пищеводной части тела расположены одна или две крупные клетки шейной железы. Эти клетки образуют один или два выделительных канала, которые тянутся в боковых валиках гиподермы вдоль всего тела. В передней части два канала соединяются в непарный проток, открывающийся наружу выделительной порой. У многих видов имеются несколько так называемых фагоцитарных клеток, которые захватывают посторонние вещества из полостной жидкости. Эти клетки, вероятно, связаны с выделительными каналами.
Нервная система . Центральная часть - нервное кольцо – опоясывает пищевод. Кольцо состоит из нервных волокон и немногих нервных клеток. От кольца вперед отходят шесть нервных стволов к органам пищеводной части тела. Назад также тянутся несколько стволов. При этом они располагаются в гиподерме. Обычно наиболее развиты один или два нервных ствола. Тесная связь нервной системы и кожно-мускульного мешка позволяет некоторым авторам говорить о кожно-мускульно-нервном мешке у нематод.
Органы чувств. У нематод развиты тангорецепторы (осязательные), хеморецепторы (химического чувства) и фоторецепторы. Тангорецепторы представлены папиллами (небольшими возвышениями на кутикуле) и щетинками. Эти органы располагаются в основном на головном конце, а у самцов и в области хвоста. Хеморецепторы представлены амфидами – своеобразными углублениями в кутикуле, которые имеют различное строение. Амфиды располагаются на губах и по бокам головы. У свободноживущих водных нематод на головном конце иногда имеются парные пигментные пятна, снабженные небольшой линзой. Это своеобразные светочувствительные органы.
Половая система. Нематоды – раздельнополые организмы, при этом самцы легко отличаются от самок (половой диморфизм). Самцы обычно мельче; их хвост крючкообразно загнут на брюшную сторону.
Половая система самцов и самок имеет трубчатое строение. У одних видов половая трубка непарная (монодельфная ), а у других – парная (дидельфная ). В последнем случае обе трубки имеют общий выводной проток.
У самцов обычно монодельфная половая система, она состоит из железы – семенника , и выводных протоков – семяпровода и семяизвергательного канала . Амебовидные сперматозоиды образуются в семеннике и попадают в протоки. Семяизвергательный канал вместе с задней кишкой открываются на заднем конце тела в клоаку. У самцов имеется и совокупительный аппарат. Он состоит из одной или двух хитиновых спикул и рулька . Изогнутые спикулы по желобку рулька выдвигаются наружу и фиксируются в половом отверстии самки. У многих видов самцы имеют парные широкие выросты по бокам хвоста, образующие половую бурсу . Во время спаривания самец обхватывает этими выростами тело самки.
Половая система самок обычно дидельфная. Каждая из двух половых трубок состоит из яичника, яйцевода и матки. Обе матки ведут в общую вагину, которая открывается половым отверстием – вульвой. Вульва чаще всего расположена в передней части тела.
Необходимым условием проявления жизнедеятельности нематод является наличие капельно-жидкой влаги. Некоторые виды переносят длительное высыхание (10 и более лет).
Значение. Населяя практически все биоценозы, нематоды имеют огромное значение. Они разлагают отмершие организмы и принимают участие в почвообразовании. Высокая численность нематод в почве и донном иле обуславливает их значительную роль в пищевых цепях.
Морфология скребней очень своеобразная. Характернейшей чертой всех скребней служит наличие на переднем конце тела хоботка, вооруженного крючьями и способного втягиваться в особое влагалище. Под кутикулой располагается гиподерма, представляющая собой синцитий с системой полостей - лакун. Мышечные клетки также сливаются между собой. Особые мышцы приводят в движение хоботок и некоторые части половой системы. Имеется мышечный тяж – лигамент , который тянется от влагалища хоботка к заднему концу. Полость тела первичная. Нервная система состоит из одного ганглия и отходящих от него нервных стволов. Органы чувств развиты чрезвычайно слабо и представлены лишь небольшими осязательными сосочками. Кишечник у скребней отсутствует и всасывание пищи происходит через покровы.
Скребни - раздельнополые животные. Семенники у самцов парные, обычно компактные и связны с лигаментом. От желез отходят семяпроводы, которые сливаются в непарный семяизвергательный канал. В этот орган открываются и протоки цементных желез, выделения которых закупоривают половое отверстие самки во время спаривания. Половые железы самок – яичники – также парные и расположены внутри лигамента. Однако еще у молодых самок яичники распадаются на комки яиц. Лигамент у некоторых видов скребней лопается, и яйца выпадают в полость тела. Наружу они выводятся через особый сложный аппарат. Особый маточный колокол заглатывает яйца; при этом зрелые пропускаются в матку и в дальнейшем выводятся наружу, а незрелые выталкивает назад в полость тела.
Цикл развития скребней происходит со сменой хозяев. У одних яйца созревают в воде. У других – на суше. Для дальнейшего развития яйца «водных» видов должны попасть в тело промежуточного хозяина - обычно ракообразного; у «почвенных» видов таким хозяином служат насекомые. В членистоногих формируется личинка – акантор , которая инкапсулируется и превращается в акантеллу с ввернутым внутрь хоботком. При поедании такого членистоногого окончательным хозяином акантелла превращается во взрослого скребня. В цикле развития «водных» видов скребней часто присутствуют дополнительные хозяева – рыбы, поедающие рачков и служащие пищей окончательным хозяевам – хищным рыбам.
особенности строения
Тело несегментированное, имеет веретенообразную форму, вытянутое, округлое на поперечном разрезе, с заостренными концами. Размеры колеблются от 0,3-1 мм до 8 м.
Покровы представлены кожно-мышечным мешком, который образуют кутикула, гиподерма и продольный слой мышц (гладкая мускулатура) в виде четырех лент. Кутикула - слой плотного вещества, покрывающий поверхность тела и выполняет опорно двигательную и защитную функции. Этот слой образуется клетками однослойного эпителия, в котором активно происходят обменные процессы и интенсивный биосинтез веществ. Итак, гиподерма - покровная эпителиальная ткань беспозвоночных, клетки которой способны выделять кутикулу и задерживать вредные для гельминта вещества.
Полость тела первичная (протоцель ), заполненная жидкостью. Особенность этой полости заключается в том, что она не вистеляеться эпителием. В ней располагаются внутренние органы нематод. Кроме того, в полости под большим давлением находится жидкость, создает опору для соматической мускулатуры. В состав органов входит небольшая и, как правило, постоянное количество клеток (евтелия), что ограничивает способность к регенерации.
Особенности процессов жизнедеятельности
Опора осуществляется кожно-мышечным мешком и жидкостью полости. Жидкость находится под давлением и образует гидроскелет, который является опорой для мышц.
Движение мышечный, обусловленный продольными гладкими мышцами, объединенными в четыре ленты. Передвигаются круглые черви, сокращая поочередно спинные и брюшные ленты и выгибая тело.
Пищеварения осуществляется несколько сложнее, чем у плоских червей, пищеварительной системой. Она начинается ротовым отверстием, который расположен на переднем конце тела и окружен тремя "губами". Далее идет глотка, действующий подобно насоса во время питания. Глотка переходит в пищевод, который имеет одно или два утолщения (бульбусы), а пищевод - в кишку, которая заканчивается анальным отверстием. Пищеварительная система делится на три отдела - передний, средний и задний. Передний и задний отделы - эктодермального происхождения, средний - энтодермального. Итак, в круглых червей пищеварительная система уже является сквозной, в ней появляются задний отдел с анальным отверстием.
Выделение обеспечивается выделительной системой, образованной парой кожных желез (два боковых канала с выделительной порой позади ротового отверстия). Кроме желез, выделительную функцию осуществляют фагоцитарные клетки, которые расположены вдоль выделительных каналов. Они поглощают и накапливают нерастворимые продукты жизнедеятельности, инородные тела из жидкости полости тела.
Регуляция процессов осуществляется нервной системой узлового (ганглионарного) типа. ЦНС образована окологлоточным нервным кольцом и нервными стволами, ПНС представлена нервными ответвлениями.
Размножение с участием раздельнополое системы, оплодотворение внутреннее, у многих видов - половой диморфизм. Половой диморфизм - явление, при котором самцы и самки одного вида отличаются по особенностям внешнего строения, окраски, поведения и т.
Многообразие видов, входящих в тип Круглые черви огромно, человек сталкивается с ними постоянно. Среда их обитания обширна, нет места, где бы они ни проживали. Название происходит от формы - поперечное сечение является круглым.
Размеры особей весьма небольшие. Могут различать свет и темноту, часто являются хищниками. Вторые поселяются в органах человека, птиц и животных. Достигают достаточно больших размеров - длиной до 8 метров.
Самым известным и многочисленным представителям Класса Собственно Круглые черви (или нематоды) дается общая характеристика в разрезе их значения как источника заражения для взрослых и детей. Зачастую проводится на примере аскарид и остриц, как наиболее важных с позиций медицины.
Строение тела и физиология
Характеристика особей Типа Круглые черви в разрезе расположения органов не будет объемной по причине немногочисленности таковых.
Функционирующие системы: нервная, а также выделительная, половая. В дальнейшем описание логично проводить на примере нематод из-за высокой распространенности видов.
Форма тела с заостренными концами и характер перемещений помогли приспособиться им к проживанию в различных средах. С наружной стороны нематоды покрыты несколькими слоями кутикулы, которая предохраняет от внешних воздействий. Под ней располагается гиподерма, следом - слой мускулатуры, которую составляют продольные волокна, разделенные на 4 ленты, помогающие при ползании. Мышцы спины, а также брюшные, сокращаясь, работают в противодействии друг другу, что объясняет передвижение червей на боку.
Пищеварительная система прямая, имеет сходство с трубой. Рот окружен губами (у основной массы их 3), у некоторых хищных червей - зубами. Это инструмент для зажатия слизистой оболочки кишечника хозяина. У живущих на растениях организмов развит колюще-сосущий орган - стилет, выдвигающийся из ротовой полости.
Как размножаются особи
Самая важная характеристика Круглых червей - способ самовоспроизведения. Строение половой системы целесообразно рассмотреть на примере аскарид.
У самки (которая крупнее, чем самец) она является парной и трубчатой. Влагалище одним концом выходит в отверстие на брюшке, с другой стороны раздваивается на матки. Каждая, постепенно сужаясь, продолжается яйцеводом, перетекающим в яичник. В трубках размещены половые клетки, находящиеся на различных стадиях развития.
Органы размножения самца являются непарными:
- cеменник;
- cемяпровод;
- cемяизвергательный канал;
- cовокупительная сумка, откуда выходят кутикулярные иглы - органы, участвующие в совокуплении.
Семенная жидкость через влагалище попадает в матку, где происходит оплодотворение.
Общая характеристика типа в разрезе развития каждого вида яснее прослеживается на примере аскарид и остриц, наносящих большой вред здоровью и стремительно распространяющихся.
Яйца являются очень стойкими, даже к различным температурам, после выхода из кишечника созревают до личинок. Процесс происходит во влажной среде на протяжении месяца.
Заражение следует после попадания в организм через пищу яиц и личинок, которые затем просачиваются в вены и кровью переносятся в легкие. Затем постепенно переходят в бронхи, дыхательное горло и рот. Оттуда с помощью слюны второй раз перемещаются в кишечник, где вырастают и приобретают готовность к размножению.
Детская острица весьма широко распространена. Она живет чаще всего в кишечнике у детей, имеет длину 5-10 мм. Приводит к развитию энтеробиоза.
Оплодотворенные самки перемещаются к анальному отверстию, где могут прожить достаточно долгое время благодаря комфортным условиям, вызывая зуд и откладывая там яйца. Зародыши выходят из оболочки, вновь попав в кишечник вместе пищей. Могут заразиться и беременные женщины.
Патогенное значение
Отдельные представители нематод могут характеризоваться как угрожающие жизни.
Свайник - возбудитель заболевания, вызывающего сильное малокровие.
Очень распространен власоглав, вызывающий трихоцефалез. Его яйца не заметны глазу из-за микроскопических размеров. Риск заражения высок для занимающихся сельским хозяйством. Заболевание в тяжелой форме приводит к выпадению прямой кишки.
Меры борьбы с патогенным воздействием
Необходимо исключить попадание в органы. С этой целью нужно соблюдать личную гигиену, тщательно выбирать водоемы для купания, детские игровые площадки. При проведении работ в земле важно пользоваться защитным костюмом. Исключить удобрение земельных участков экскрементами человека и зараженных животных.
Распространенными и наиболее известными, поражающими человека и животных, из представителей нематод считаются , . Поражающие растительность черви — это картофельные, земляничные и другие нематоды.
По своей структуре нематоды считаются сравнительно простыми организмами. Взрослый червь имеет примерно 1000 соматических клеток и сотни клеток, которые связаны с репродуктивной системой. Круглых червей можно охарактеризовать, как «труба в трубе», это основано расположением желудочно-кишечного тракта, который начинается с головной части ото рта до хвостового отсека к анусу. Нематоды имеют пищеварительную, нервную, выделительную, репродуктивную систему, но у них нет выделенной кровеносной и дыхательной системы. Размеры червей варьируются от малых 0,3 мм до более крупных до 8 метров.
Отличается хорошо выраженным кожно-мускульным мешком, состоящим из гиподермы, кутикулы и мускулатуры. На спине, брюшине и по бокам располагаются 4 гиподермальных валика. Спинные и брюшные хорды наполнены нервными стволами, боковые хорды нужны для выделения и наполнены сенсорными нервами.
Нервная система
Нервная система нематод состоит из окологлоточного кольца, которое расположено в начале пищевода, от него вперед и назад ответвляются шесть стволов. Для соединения обоих нервных стволов имеются тонкие полукольца с левой и правой стороны тела. Также у них есть осязающие органы и органы химических чувств.
Выделительная система
В описанных учеными предположениях сказано о выделительной системе одноклеточных нематод, что у них имеются внутриклеточные каналы (псевдоцеломоциты) по бокам тела, шейная железа и отходы жизнедеятельности (аммиак) выходит прямо через оболочку.
Пищеварительная система
Пищеварительная система состоит из кишечника, который проходит через все туловище в виде прямой трубки. В передней его части находится пищевод, который подразделяется на стому и глотку.
Черви нематод разнополые и имеют внешние половые признаки.
Самки имеют парную половую систему. У них есть матка, влагалище, яйцевод и яичники. Круглые черви оплодотворяются внутренне.
У мужской особи закручена хвостовая часть, половая система состоит из трубчатого семенника, переходящего в семяпровод и канал семяизвержения. Для оплодотворения у мужских особей в клоаке располагаются спикулы.
Размножение
Размножаются нематоды в основном методом спаривания, но у гермафродитов есть возможность самооплодотворения. Самцы, как правило, меньше самок или гермафродитов, зачастую их хвостовая часть загнутая либо веерообразная, которая служит для захвата и удерживания самок. Спаривание происходит при выходе одной или нескольких хитиновых спикул, которые выходят из клоаки и входят в отверстие особи женского пола. Таким образом, особи передают семенную жидкость, проходящую вовремя процесса по всему туловищу самца.
Так как многие нематоды не полностью изучены, и полная информация отсутствует, их классификацию считают спорной и неоднократно поменянной. В разных описаниях встречается противоречивая классификация нематод. На сегодняшний день считается самой современной классификация международного зоологического журнала Zootaxa и представлена в следующем виде:
Все описанные подотряды содержат несколько семейств, они подразделяются на роды и соответственно роды на виды.
Среда обитания
Нематоды распространены повсеместно. Круглые особи червей легко приспосабливаются к любой экосистеме, что дает им возможность вести жизнедеятельность в соленой и пресной воде, в почве (грунте), в тропической зоне и в полярных регионах.
Инфицирование людей
Способы попадания круглых червей в организм
- Несоблюдение правил личной гигиены, употребление грязных овощей и фруктов, некачественно приготовленная пища и употребление инфицированной воды являются источниками заражения гельминтами.
- Контакт с насекомыми может быть источником инфицирования через кожу.
При заражении нематодами человека возникают следующие симптомы:
- Нарушение стула;
- Тошнота и рвотный рефлекс;
- Отсутствие аппетита;
- Появляются темные круги под глазами;
- Дискомфорт (зуд) в зоне анального отверстия.
Заражение животных
Нематоды могут поражать все органы и ткани животного. Заражению способствуют:
- Климатические условия (места обитания червей);
- Наличие у гельминта промежуточных хозяев;
- Условия проживания животного;
- Отсутствие профилактических мероприятий.
Не соблюдая элементарные правила гигиены, люди могут инфицироваться нематодами от кошек, собак и других животных.
Заражение растений
Самыми популярными считаются данные виды нематод:
Вредители растений абсолютно безопасны для человека.
Тип Круглые черви
План ответа:
- Общая характеристика Круглых червей
- Строение тела Аскариды человеческой
- Размножение и развитие Аскариды человеческой
- Классификация Круглых червей, многообразие видов
- Значение Круглых червей в природе и жизни человека
Общая характеристика Круглых червей
Покровы. Снаружи кожно-мускульный мешок покрыт защитной оболочкой – кутикулой. Во время роста червей она периодически сбрасывается, а затем возобновляется. Под кутикулой находится гиподерма, которая является результатом слияния клеток кожи. Под гиподермой расположены 4 ленты продольных мышц. При сокращении спинные и брюшные ленты действуют противоположно, и тело червя может изгибаться в спинно-брюшном направлении. Кутикула, гиподерма и мышцы образуют кожно-мускульный мешок.
Пищеварительная система. На уровне Круглых червей в эволюции пищеварительной системы происходит грандиозное событие, которое осчастливило все последующие типы животных. Именно у Круглых червей впервые появляется задняя кишка и анальное отверстие. Теперь их пищеварительная система состоит из трех отделов: передний, средний и задний отделы кишечника. Передний отдел обычно разделяется на рот, мускулистую глотку и пищевод. Пищеварение происходит в средней части кишки. С появлением анального отверстия пища начинает двигаться в одном направлении, что дает возможность различным отделам специализироваться и эффективнее выполнять свою функцию пищеварения.
Органы выделения – у некоторых протонефридии, в передней части тела на брюшной стороне находится выделительное отверстие. У некоторых представителей имеются видоизмененные кожные железы, их называют "шейные железы". У некоторых органы выделения отсутствуют.
Нервная система и органы чувств . Нервная система лестничного типа (ортогон). Она состоит из окологлоточного нервного кольца, окружающего глотку, и отходящих вперед и назад 6 нервных стволов, из которых спинной и брюшной развиты наиболее сильно. Стволы соединены перемычками (комиссурами). Имеются органы осязания, органы химического чувства (обоняния). У свободноживущих имеются примитивные глаза.
Размножение.
Большинство Круглых червей - раздельнополые организмы, что обеспечивает генетическое разнообразие потомков. Встречается половой диморфизм (самки внешне отличаются от самцов) Развитие непрямое, то есть с личиночной стадией, без смены хозяина.
Половые органы в виде трубок. Мужские – семенники, открываются семяпроводом в конечный отдел кишечника - клоаку. Самец имеет копулятивные органы – кутикулярные иголочки, с помощью которых он вводит сперматозоиды в половые пути самки. Оплодотворение внутреннее. У самки парные яичники продолжаются в яйцеводы, которые переходят в две матки, открывающиеся половым отверстием на брюшной стороне тела..
Представители: Тип делится на несколько классов, наиболее многочисленный среди них класс Нематоды: Аскариды, острицы.
Строение тела Аскариды человеческой
Новые понятия и термины: кутикула, гельминт, инвазия, копулятивные органы, половой диморфизм, гидроскелет, анальное отверстие, детритофаг.
Вопросы на закрепление.
Литература:
- Билич Г.Л., Крыжановский В.А. Биология. Полный курс. В 3-х т. – М.: ООО Издательский дом «Оникс 21 век», 2002
- Пименов А.В., Пименова И.Н. Зоология беспозвоночных. Теория. Задания. Ответы.: Саратов, ОАО издательство «Лицей», 2005.
- Чебышев Н.В., Кузнецов С.В., Зайчикова С.Г. Биология: пособие для поступающих в вузы. Т.2. – М.: ООО «Издательство Новая Волна», 1998.
- www.collegemicrob.narod.ru
- www.deta-elis.prom.ua
