Тип Кольчатые черви. Класс Малощетинковые черви

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Строение и покровы . Тело малощетинковых червей (олигохет) сильно вытянутое, цилиндрическое, состоит из лежащих друг за другом колец , или сегментов . Все сегменты имеют сходное строение, т.е. для организации олигохет (и всех кольчатых червей) характерна повторяемость строения, или метамерия . Каждый сегмент, кроме самого первого, снабжен маленькими щетинками , обычно расположенными четырьмя пучками - парой боковых и парой брюшных . Передний сегмент представляет собой головную лопасть - простомиум , лишенный глаз и антенн. Он несет ротовое отверстие . Последний сегмент - анальная лопасть , или пигидиум , - несет порошицу .

Покровы олигохет представлены эпителием , образующим на поверхности тонкую эластичную кутикулу (рис. 1). Эпителий богат железистыми клетками .

Кожно-мускульный мешок . Под эпителием расположены хорошо развитые мышечные слои . Наружный слой представлен кольцевыми мышечными волокнами . За счет сокращения данного слоя тело червя утончается и вытягивается. Внутренний слой , более мощный, представлен продольными мышечными волокнами , за счет сокращения которых тело червя утолщается и укорачивается.

Рис. 1. Поперечный разрез средней части тела дождевого червя: 1 - кутикула; 2 - эпидермис; 3 - слой кольцевой мускулатуры; 4 - слой продольной мускулатуры; 5 - целомический эпителий; 6 - метанефридий; 7 - щетинка; 8 - мезентерий; 9 - брюшной сосуд; 10 - субневральный сосуд; 11 - брюшная нервная цепочка; 12 - хлорагогенные клетки; 13 - полость кишки; 14 - сосудистый плексус; 15 - тифлозоль; 16 - сосуд тифлозоля; 17 - спинной сосуд

Между кишечником и кожно-мускульным мешком находится вторичная полость тела , или целом - пространство, ограниченное собственными эпителиальными стенками мезодермального происхождения и содержащее целомическую жидкость (рис. 2). По строению целом отличается от первичной полости тела наличием целомической выстилки - собственной стенки. Выстилка образована двумя листками . Один прилегает к стенке тела, другой - к стенкам кишечника. Над кишечником и под ним оба листка срастаются, образуя брыжейку (мезентерий), которая делит целом на левую и правую стороны . Кроме этого, имеются поперечные перегородки , которые делят полость тела на камеры , соответствующие границам колец . Целом наполнен жидкостью, в которой плавают фагоциты, яйца, спермии. Целомическая жидкость, омывая внутренние органы, снабжает их кислородом и питательными веществами, а также способствует удалению продуктов обмена веществ и передвижению фагоцитов. Так же, как и жидкость, заполняющая первичную полость тела у круглых червей, целомическая жидкость может играть роль гидроскелета .

Пищеварительная система олигохет хорошо дифференцирована (рис. 3). Она начинается ротовым отверстием . Кишечник состоит из трех отделов - переднего , среднего и заднего . Наиболее дифференцирован передний отдел кишечника, состоящий из глотки, пищевода и мускульного желудка. Иногда перед желудком имеется зоб. В средней кишке для увеличения всасывательной поверхности образуется впячивание внутрь просвета кишечника - тифлозоль.

Рис. 2. Развитие целома у кольчатых червей. А-В - поперечные разрезы трех последовательных стадий развития сегмента: 1 - кишка; 2 - первичная полость тела; 3 - целом; 4 - наружная стенка целомического мешка; 5 - спинной мезентерий; 6 - внутренняя стенка целомического мешка; 7 - брюшной мезентерий; 8 - брюшные нервные стволы

Кровеносная система замкнутая и состоит из двух главных продольных сосудов - спинного и брюшного. Спинной сосуд проходит вдоль всего тела над кишкой, брюшной - под нею. Полость кровеносных сосудов представляет собой остатки первичной полости тела. Оба сосуда сообщаются кольцевыми сосудами, расположенными метамерно. Движение крови по сосудам обеспечивается пульсацией спинного сосуда и некоторых кольцевых сосудов передней части тела, называемых поэтому боковыми, или кольцевыми, сердцами. В спинном сосуде кровь течет вперед, в брюшном - назад. По кольцевым сосудам кровь движется из спинного сосуда в брюшной в передней части тела и в обратном направлении - в задних сегментах. Кровь может иметь красный цвет от железосодержащего близкого к гемоглобину позвоночных, растворенного в жидкости крови.

Рис. 3. Строение дождевого червя (вскрытый червь): 1 - глотка; 2 - пищевод; 3 - известковые железы; 4 - зоб; 5 - желудок; 6 - средняя кишка; 7 - спинная складка кишки (в разрезе); 8 - надглоточный нервный узел; 9 - узел брюшной нервной цепочки; 10 - спинной кровеносный сосуд; 11 - кольцевые сосуды, охватывающие глотку; 12 - брюшная нервная цепочка; 13 - метанефридии; 14 - семенники; 15 - семяпроводы; 16 - семенные мешки; 17 - яичники; 18 - яйцеводы; 19 - семяприемники; 20 - перегородки полости тела

Выделительная система представлена метанефридиями. Метанефридий начинается в полости тела воронкой - нефростомом. От воронки идет проток, который проходит через перегородку, входит в соседний сегмент и открывается наружу выделительной порой в боковой стенке тела. В каждом сегменте находится пара метанефридиев - правый и левый. Воронка и проток снабжены ресничками, вызывающими движение выделяемой жидкости.

Нервная система. Центральная часть нервной системы состоит из парных мозговых ганглиев - надглоточного и подглоточного, соединенных двумя окологлоточными коннективами (нервными стволами, соединяющими разноименные ганглии). Таким образом образуется окологлоточное кольцо. В центральную часть нервной системы входит и парный брюшной нервный ствол. В каждом сегменте стволы имеют утолщения - ганглии, которые соединяются между собой перемычками - комиссурами (поперечными нервными стволами, связывающими ганглии одного сегмента). Образуется брюшная нервная цепочка, похожая на лестницу. Каждый ганглий иннервирует все органы сегмента, в котором находится.

Органы чувств у олигохет очень слабо развиты в связи с роющим образом жизни. Глаза почти всегда отсутствуют. Однако имеются светочувствительные клетки, в большом числе разбросанные в коже, что позволяет олигохетам иметь чувствительность к свету.

Половая система. Олигохеты - гермафродиты, но оплодотворение у них - перекрестное внутреннее. Половые гонады локализованы в половых сегментах. Мужские гонады - семенники - лежат в семенных капсулах, которые находятся в семенных мешках. Женская половая система представлена парой яичников, парой яйцеводов и яйцевыми мешками.

Размножение и развитие. Развитие прямое без стадии личинки. Яйца развиваются внутри яйцевого кокона, который формируется в районе пояска.

Помимо полового размножения у олигохет наблюдается бесполое размножение, похожее на бесполое размножение ресничных червей. Тело червя делится на две половины: у передней регенерирует задняя часть тела, у задней - головная часть тела.

Наиболее известным всем представителем класса Малощетинковых является дождевой червь. Дождевой червь обитает в норках, которые он строит во влажной перегной почве. Выбирается на поверхность во время дождя, по ночам и в сумерки. У дождевого червя легко дифференцируется передняя и брюшная часть тела. В передней части можно заметить утолщение («поясок»), на брюшной и боковых частях можно увидеть развитые короткие упругие щетинки.

Поверхность тела дождевого червя состоит из покровной ткани, которую образуют плотно прилегающие друг к другу клетки. В коже имеются железы, выделяющие слизь. Прямо под кожей находятся кольцевые мышцы , а еще глубже - продольные мышечные волокна . Благодаря последним червь сокращает и удлиняет свое тело, обеспечивая передвижение в почве и на ее поверхности.

Полость тела червя, в которой расположены внутренние органы, находится в кожно-мускульном мешке . Питание дождевого червя составляют перегнивающие остатки растений. Заглатывая почву ртом, червь проталкивает ее в зоб, оттуда - в мускулистый желудок. В желудке почва перетирается, после чего отправляется в кишку и переваривается. Питательные вещества всасываются в кровь, после чего почва выделяется через анальное отверстие наружу.

Нервная система дождевого червя представлена окологлоточным кольцом и брюшной цепочки нервов. Отдельных органов чувств у дождевого червя нет, есть только различные клетки, которые реагируют на внешние раздражители вроде света, температуры, влажности, запаха и т.д.

Выделительная система представлена извитыми трубчатыми образованиями, сквозь которые продукты жизнедеятельности выводятся из организма.

Кровеносная система у дождевого червя относится к замкнутому типу и состоит из брюшных и спинных кровеносных сосудов, которые соединяются между собой кольцевыми сосудами из каждого отдельного членика. В районе пищевода находятся сосуды большего размера, которые выполняют функцию «сердец», от которых отходят боковые ветви, которые образуют сеть капилляров. Система называется замкнутой из-за того, что у дождевого червя кровь не смешивается с жидкостями полости тела.

Дождевые черви являются гермафродитами . Несмотря на это в оплодотворении участвуют две особи, так как у дождевых червей оно перекрестное. Откладывание яиц происходит с помощью слизи, которая содержит яйца. Эта слизь образуется на пояске червя, после чего затвердевает и сбрасывается через головной конец. Яйца дозревают внутри этого кокона.

Размеры малощетинковых могут составлять от нескольких миллиметров до 2,5-3 метров - австралийский земляной червь .

Многим известна высокая способность дождевых червей к регенерации - например, когда при разрубывании червя лопатой из двух половиной образуются две отдельные особи. Дождевые черви очень важны для биосферы. Их называют почвообразователями из-за того, что они в процессе жизнедеятельности взрыхляют почву, способствуя ее аэрации (насыщению воздухом).

От многощетинковых червей произошли малощетинковые черви. Малощетинковые черви объединяют 4000-5000 видов. Длина их тела колеблется от 0,5 мм до 3 м. Все членики тела у них одинаковые. Нет пароподий, на каждом членике имеется по четыре пары щетинок. У половозрелых особей в передней трети тела появляется утолщение - железистый поясок.

Рис. 65. Представители малощетинковых червей: 1 - дождевой червь; 2 - трубочник

Малощетинковые черви, в частности дождевые черви, играют огромную роль в почвообразовании. Они перемешивают почву, снижают ее кислотность, повышают плодородие. Водные малощетинковые черви способствуют самоочищению загрязненных водоемов и служат пищей для рыб.

Строение тела многощетинковых и малощетинковых червей во многом сходно: тело состоит из сегментов - колец. Число сегментов у различных видов малощетинковых червей составляет от 5-7 до 600. В отличие от многощетинковых у малощетинковых червей отсутствуют паралодии и усики, сохранились маленькие щетинки, торчащие из стенки тела. На каждом сегменте две пары спинных и две пары брюшных щетинок. Они представляют собой остатки опорных элементов исчезнувших паралодии, которые были у их предков. Щетинки настолько малы, что, например, у дождевых червей их можно обнаружить только на ощупь, проведя пальцем от задней части тела червя к передней. Небольшое число щетинок на теле этих червей и дало название всему классу - Малощетинковые. Щетинки служат этим червям при движении в почве: загнутые спереди назад, они помогают червю удерживаться в норке и быстро продвигаться вперед.

У малощетинковых червей, как и у многощетинковых, имеется головной отдел, где находится рот, на заднем конце тела - анальная лопасть. Кожный эпителий богат железистыми клетками, что связано с необходимостью постоянного смазывания кожи при передвижении в почве.

Внутреннее строение малощетинковых червей можно рассмотреnm на примере дождевого червя.

Мускулатура и движение. Под каждым эпителием расположена развитая мускулатура, состоящая из кольцевых и продольных мышц (рис. 66). При попеременном сокращении этих мышц тело червя может сокращаться и удлиняться, что обеспечивает движение червя. Дождевой червь может лаглатывать частицы почвы, пропуская их через кишечник, как бы проедая себе ход, и усваивая при этом питательные частицы, содержащиеся в почве.

Рис. 66. Поперечный разрез через тело дождевого червя: 1 - щетинки; 2 - эпителий; 3 - кольцевые мышцы; 4 - продольные мышцы; 5 - кишка; 6 - спинной кровеносный сосуд; 7 - брюшной кровеносный сосуд; 8 - кольцевой кровеносный сосуд; 9 - органы выделения; 10 - брюшная нервная цепочка; 11 - яичник

Лабораторная работа № 2

• Тема. Внешнее строение дождевого червя; передвижение; раздражимость.
• Цель. Изучить внешнее строение дождевого червя, способ его передвижения; провести наблюдения за реакцией червя на раздражение.
• Оборудование: сосуд с дождевыми червями (на влажной пористой бумаге), бумажная салфетка, фильтровальная бумага, лупа, стекло (примерно 10 х 10 см), лист плотной бумаги, пинцет, кусочек лука.

Ход работы

1. Поместите дождевого червя на стекло. Рассмотрите спинную и брюшную стороны, переднюю и заднюю части, их отличие.
2. Рассмотрите с помощью лупы щетинки на брюшной стороне дождевого червя. Понаблюдайте, как он ползает по бумаге, и прислушайтесь, есть ли шуршание по мокрому стеклу.
3. Выясните реакцию дождевого червя на различные раздражители: прикоснитесь листочком бумаги; поднесите к передней части его тела свежесрезанный кусочек лука.
4. Зарисуйте дождевого червя, сделайте необходимые обозначения и надписи к рисунку.
5. Сделайте выводы. На основе наблюдений за дождевым червем назовите характерные внешние признаки класса Малощетинковые черви.

Пищеварительная система у дождевого червя состоит из хорошо выраженных отделов: глотки, пищевода, зоба, мускульного желудка, средней и задней кишки.

В пищевод впадают протоки известковых желез. Вещества, выделяемые этими железами, служат для нейтрализации находящихся в почве кислот. Спинная стенка средней кишки образует впячивание, увеличивающее всасывательную поверхность кишки. Питаются дождевые черви гниющими растительными остатками, в том числе и опавшими листьями, которые затаскивают в свои норки.

Кровеносная, нервная и выделительная системы у малощетинковых и многощетинковых червей по строению сходны. Однако кровеносная система дождевых червей отличается тем, что содержит способные к сокращению мускульные кольцевые сосуды - «сердца», расположенные в 7-13 сегментах.

В связи с подземным образом жизни органы чувств у малощетинковых червей развиты слабо. Органы осязания - чувствительные клетки, расположенные в коже. Здесь же имеются клетки, воспринимающие свет.

Дыхание. Газообмен у малощетинковых червей осуществляется всей поверхностью тела. После сильного, проливного дождя, когда вода заливает норки червей и доступ воздуха в почву затруднен, дождевые черви вылезают на поверхность почвы.

Размножение. В отличие от многощетинковых червей малощетинковые - гермафродиты. Половая система их расположена в нескольких сегментах передней части тела. Семенники лежат впереди яичников.

Оплодотворение у малощетинковых червей перекрестное (рис. 67, 1). При спаривании сперматозоиды каждого из двух червей переносятся в семяприемники (особые полости) другого.

Рис. 67. Спаривание (1) дождевых червей и образование кокона (2-4)

На передней части тела червя хорошо заметно вздутие - поясок. Железистыми клетками поясков выделяется слизь, которая, подсыхая, образует муфту. В нее сначала откладываются яйца, а затем из семяприемников поступают сперматозоиды. Оплодотворение яиц происходит в муфте. После оплодотворения муфта соскальзывает с тела червя, уплотняется и превращается в яйцевой кокон, в котором происходит развитие яиц. По окончании развития из яиц выходят маленькие черви.

Лабораторная работа № 3

• Тема. Внутреннее строение дождевого червя.
• Цель. Изучить внутреннее строение и найти признаки усложнения внутренней организации дождевого червя по сравнению с планарией.
• Оборудование: готовый препарат дождевого червя, микроскоп.

Ход работы

1. Поместите препарат дождевого червя на предметный столик микроскопа и рассмотрите при малом увеличении.
2. Пользуясь учебником, определите, какие органы червя вы различаете под микроскопом.
3. Зарисуйте увиденное под микроскопом, сделайте необходимые обозначения и надписи.
4. Отметьте признаки усложнения организации дождевого червя как представителя типа кольчатых червей в сравнении с представителями плоских и круглых червей.

Пиявки. К типу кольчатых червей относится класс Пиявки (Hirudinea), в котором около 400 видов (рис. 68). Произошли они от малощетинковых кольчатых червей. Пиявки обитают в пресных водах, некоторые - в морях и влажной почве. В тропиках имеются сухопутные виды. Передвигаются пиявки попеременным прикреплением присоски к субстрату, многие способны плавать. Длина тела представителей различных видов пиявок от нескольких миллиметров до 15 см.

Рис. 68. Различные виды пиявок: 1 - рыбья: 2 - конская; 3 - улитковая; 4 - медицинская; 5 - двуглазая; 6 - ложноконская

Тело пиявки уплощенное в спинно-брюшном направлении, с двумя присосками - околоротовой и задней. Пиявки окрашены в черный, коричневый, зеленоватый и другие цвета.

Рис. 69. Схема строения пищеварительной системы пиявок: 1 - рот; 2 - карманы для запасания крови; 3 - анальное отверстие

Снаружи тело пиявки покрывает довольно плотная кутикула. Лежащий под ней эпителий богат слизистыми железами. Параподии, щетинки, щупальца и жабры у пиявок отсутствуют. На передних сегментах животных расположено несколько (одна - пять) пар глаз. Под эпителием располагаются кольцевые и очень сильные продольные мышцы. Они у пиявок составляют до 65,5% всего объема тела.

Кольчатые черви произошли от примитивных (низших) червей с нерасчлененным телом, похожих на плоских ресничных червей. В процессе эволюции у них появилась вторичная полость тела (целом), кровеносная система, а тело разделилось на кольца (сегменты). От примитивных многощетинковых червей произошли малощетинковые.

Упражнения по пройденному материалу

1. В какой среде обитают малощетинковые черви? Приведите примеры.
2. Как приспособлен к жизни в почве дождевой червь?
3. В чем особенности строения пищеварительной системы дождевого червя?
4. Охарактеризуйте роль дождевого червя в процессах почвообразования.