Происхождение многоклеточных

Наибольшее признание получили две гипотезы:

1) колониальная гипотеза была предложена Геккелем в 1866 г. Согласно этой гипотезе первым шагом к появлению многоклеточное™ было нерасхождение дочерних клеток, образов вавшихся в результате многократного деления одноклеточного животного, вероятно простейшего. Например, некоторые клетки губок сходны со жгутиковыми простейшими. Возможно, что губки произошли от колониальных форм этих простейших.

2) синтициальная гипотеза была предложена в 1944 г. Xаджи. По его мнению, сначала в результате многократного деления ядра простейшего образовался многоядерный организм. Образование в дальнейшем внутренних перегородок между ядрами привело к многоклеточное™. Эта гипотеза в настоящее время имеет много сторонников, и с ее помощью можно объяснить происхождение остальных групп многоклеточных (за исключением губок).

4. Многоклеточные животные разнообразны по строению, различны по форме, массе тела. Они подразделяются на 25 типов, из которых по программе учреждений, обеспечивающих получение общего среднего образования, изучается лишь восемь: Губки, Кишечнополостные, Плоские черви, Круглые черви, Кольчатые черви, Моллюски, Членистоногие к Хордовые.

По признаку отсутствия или наличия внутреннего скелета, животные подразделяются на две группы — беспозвоночные (все типы, кроме хордовых) и позвоночные, включающие только один тип хордовых.

Выделяют две группы животных в зависимости от происхождения ротового отверстия у взрослого организма. Первичноротые — животные, у которых первичный рот зародыша на стадии гаструлы (бластопор) остается ртом взрослого организма. К этой группе относятся животные всех типов, кроме двух — иглокожих и хордовых. У вторичноротых животных первичный рот зародыша (бластопор) превращается в анальное отверстие, а истинный рот закладывается вторично в виде эктодермального кармана.

В зависимости от типа симметрии тела также выделяют две группы животных. Типы Губки и Кишечнополостные принадлежат к лучистым, или радиально-симметричным животным; все остальные типы животных — к двусторонне-симметричным.

Лучевая, или радиальная симметрия имеет симметрично повторяющиеся вокруг главной оси участки тела. При двусторонней, или билатеральной, одна продольная плоскость делит тело на две зеркальноподобные половины.

Имеется также разделение животных на двухслойных и трехслойных. Двухслойные животные (Губки и Кишечнополостные) не имеют мезодермы, у них присутствует только экто- и энтодерма. Все остальные типы животных, начиная с типа Плоские черви, имеют все три зародышевых листка — экто-, энто- и мезодерму.

Различают следующие типы питания: гетеротрофный, миксотрофный или смешанный и автотрофный.

Гетеротрофы (от греческого heteros — иной, разный) используют в пищу готовые органические вещества. Известны четыре типа гетеротрофного питания:

• 1) голозойный тип питания характерен для животных и насекомоядных растений. При этом типе питания организмы захватывают пищу внутрь тела, где она переваривается, всасывается и усваивается организмом;

2) при сапротрофном способе организмы питаются мертвым или разлагающимся органическим материалом;

3) симбиотический тип питания характерен для симбиотиче ских организмов. Например, инфузории в желудке жвачных;

4) при паразитическом способе питания организмы получают органические вещества от организма-хозяина. Этот тип питания характерен для некоторых бактерий (дифтерийная и столбнячная палочка, стафилококк, холерный вибрион), протист (малярийный плазмодий, дизентерийная амеба), животных (сосальщики, ленточные черви, аскариды и др.), высших растений (повилика европейская, заразиха, петров крест).

Существует группа организмов со смешанным типом питания, например эвгленовые. На свету такие организмы ведут себя как типичные автотрофы, но если имеется источник органического углерода, они ведут себя как гетеротрофы.

Автотрофы (от греческого autos — сам, trophe — питание) способны сами синтезировать питательные вещества.

Фототрофы (от греч. photos — свет) могут синтезировать органические вещества за счет энергии солнечного света. Это практически все растения, зеленые протисты и некоторые бактерии (цианобактерии, зеленые и пурпурные бактерии).

Хемотрофы для синтеза органических веществ используют энергию химических реакций. К хемотрофам относятся некоторые бактерии (железобактерии, бесцветные серобактерии, нитрифицирующие бактерии).

5. Тип Кишечнополостные. Общая характеристика

Тип объединяет около 10 ООО видов. Характерные признаки:

• Двухслойные многоклеточные животные: стенка тела состоит из двух слоев клеток — наружного (эктодермы) и внутреннего (энтодермы); эти слои разделены мезоглеей — бесструктурным, желеобразным слоем.

• Появились ткани.

• Одна полость тела — гастральная.

• Единственное отверстие и для заглатывания пищи, и для экскреции.

• Радиальная симметрия тела.

• Две формы существования: полип и медуза.

• Нервная система'представляет собой сеть, образованную нервными клетками (диффузный тип).

• Бесполое размножение путем почкования или стробиляции.

• При половом размножении образуется особая личинка — планула.

Классификация типа (см. таблицу):

Гидроидные — это одиночные или колониальные кишечнополостные, ведущие сидячий образ жизни. Они называются полипами.

3. В лечебных целях используется скелет:

а) пресноводных бадяг;

б) греческой губки;

в) геодии.

4. Типы Губки и Кишечнополостные принадлежат к:

а) радиально-симметричным животным;

б) двусторонне-симметричным животным.

5. К типу Кишечнополостные не относятся:

а) актинии;

б) медузы;

в) планарии;

г) кораллы.

6. Пресноводные гидры:

а) передвигаются при помощи щупалец;

б) передвигаются при помощи подошвы;

в) передвигаются при помощи щупалец и подошвы;

г) не передвигаются.

7. Половое размножение гидр происходит:

а) весной; б) летом; в) осенью.

8. Пищеварение кишечнополостных происходит:

а) в эктодерме;

б) в энтодерме;

в) и в эктодерме, и в энтодерме.

9. Медузы размножаются:

а) только половым путем;

б) только бесполым путем;

в) половым и бесполым путями;

г) одни виды только половым, другие — половым и бесполым путями.

10. Антозоа — это латинское название класса:

а) Гидроидных;

б) Сцифоидных;

в) Коралловых полипов.

Литература

1. Р.Г.Заяц, И.В. Рачковская и др. Биология для абитуриентов. Минск, «Юнипресс», 2009г., с. 120-142.

2. Л.Н. Песецкая. Биология. Минск, «Аверсэв», 2007г., с.181-193.

3. Н.Д. Лисов, Н.А. Лемеза и др. Биология. Минск, «Аверсэв», 2009г, с.155-169.

4. Е.И. Шепелевич, В.М. Глушко, Т.В. Максимова. Биология для школьников и абитуриентов. Минск, «УниверсалПресс», 2007г., с.311-316, 401-404.

Лекция 10. Сравнительная характеристика типов Плоские, Круглые и Кольчатые черви.

Вопросы:

1. Общая характеристика типа Плоские черви.

2. Класс Сосальщики. Печеночный сосальщик.

3. Класс Ленточные черви. Бычий цепень.

4. Общая характеристика типа Круглые черви.

5. Аскарида, размножение и развитие. Острица, особенности цикла развития.

6. Общая характеристика типа Кольчатые черви.

1. Тип Плоские черви

Ароморфозы типа:

1) билатеральная симметрия тела;

2) появление мезодермы;

3) развитие систем органов.

Общая характеристика типа Плоские черви

1. Тип Плоских червей представлен двусторонне-симметричными (билатеральными) животными, через тело которых можно провести только одну плоскость симметрии. Двусторонняя симметрия впервые появляется именно в этой группе беспозвоночных.

2. Плоские черви трехслойны. В процессе онтогенеза у них формируется не два, как у кишечнополостных, а три зародышевых листка.

3. Тело вытянуто в длину и сплющено в спинно-брюшном направлении (принимает вид ленты, пластинки, листа).

4. Важная особенность строения плоских червей — наличие у них кожно-мускульного мешка (совокупность эпителия и расположенной под ним системы мышечных волокон — кольцевых, продольных). Сокращением мышечных элементов кожно-мускульного мешка обусловливаются характерные «червеобразные» движения плоских червей.

5. Тело плоских червей не имеет полости — это бесполостные, или паренхиматозные животные: пространство между внутренними органами заполнено соединительной тканью мезодермального происхождения или паренхимой, содержащей многочисленные клетки. Паренхима занимает все промежутки между органами, и роль ее многообразна. Это опорное значение, место накопления запас ных питательных веществ, важная роль в процессах обмена и т. п.

6. Пищеварительный канал имеет еще примитивное устройство, состоит лишь из эктодермальной передней кишки, или глотки, замкнутого слепо кишечника. Задней кишки и заднепроходного отверстия нет. У паразитических форм пищеварительная система может полностью редуцироваться.

7. Нервная система состоит из парного мозгового ганглия и идущих от него кзади нервных стволов, соединенных кольцевыми перемычками. Особого развития достигают два продольных ствола.

8. Кровеносная и дыхательная системы отсутствуют.

9. Впервые появляются специальные органы выделения — протонефридии. Они представлены системой разветвленных канальцев, оканчивающихся в паренхиме особой звездчатой клеткой с пучком ресничек. С внешней средой протонефридии сообщаются с помощью специальных выделительных отверстий.

10. Половая система плоских червей гермафродитна; формируется сложная система протоков, служащих для выведения половых продуктов, и появляются органы, обеспечивающие возможность внутреннего оплодотворения.

К типу Плоских червей относятся три класса — Ресничные черви, Сосальщики и Ленточные черви (см. таблицу). Тип насчитывает 25 ООО видов.

2. Класс Сосальщики. Известно около 4000 видов сосальщиков, в Беларуси обнаружено 60 видов.

Представителем класса Сосальщиков является печеночный сосальщик. Он достигает в длину 3-5 см. Удерживается в печени хозяина с помощью ротовой и брюшной присосок, гермафродит.. Печеночный сосальщик развивается со сменой хозяев. Окончательными хозяевами являются травоядные млекопитающие (рогатый скот, лошади, свиньи, кролики). Изредка встречается у человека. Промежуточный хозяин — прудовик малый.

Яйцо сосальщика начинает развиваться, только попав в воду, где из него выходит личинка — мирацидий. В задней части его находятся зародышевые клетки. Передний конец тела снабжен железой, вырабатывающей фермент, способный растворять живые ткани при проникновении в промежуточного хозяина. Мирацидий покрыт ресничками, благодаря которым активно плавает в воде. Мирацидий внедряется в тело промежуточного хозяина прудовика малого и проникает в печень. Здесь он превращается в следующую личиночную стадию — спороцисту. Она напоминает бесформенный мешок. Эта личиночная стадия способна к размножению. В спороцисте из зародышевых клеток партеногенетически (т. е. без оплодотворения) развивается новое поколение — редии. Спороциста лопается, а редии выходят из нее, но продолжают паразитировать в том же хозяине. Внутри редий также из зародышевых клеток партеногенетически образуется последующее личиночное поколение — церкарии. Церкарии имеют хвост, обеспечивающий движение. Церкарии покидает моллюска и активно передвигается в воде. Затем прикрепляется к какому-либо растению и покрывается оболочкой. Это стадия — адолескария. Если адолескария будет заглочена животным, который является окончательным хозяином, то в кишках хозяина оболочка растворяется и паразит проникает в печень.

Печеночный сосальщик откладывает 20 000 яиц в день.

В жизненном цикле печеночного сосальщика имеется свободноживущая стадия — мирацидий, по морфологии близкая к ресничным червям, что служит одним из доказательств происхождения сосальщиков от ресничных червей.

Сосальщики оказывают на хозяина механическое действие. Продукты их жизнедеятельности токсичны и имеют аллергическое действие.

Меры личной профилактики:

1) не пользоваться для питья сырой водой из опасных в этом отношении водоемов;

2) тщательно мыть овощи, употребляемые в пищу в сыром виде. Меры общественной профилактики должны быть тесно связаны с ветеринарной службой. Для предохранения скота от заражения^- я проводят смену пастбищ, большое значение имеет санитарно-просветительная работа.

3. Класс Ленточные черви. Бычий цепень

Ленточные черви — паразиты кишечника позвоночных животных и человека. Их тело сплющено в дорсовентральном направлении, имеет форму ленты. На переднем конце находится головка — сколекс, далее шейка и затем стробила, состоящая» из члеников — проглоттид. Новые проглоттиды отпочковываются от шейки.

Бычий цепень (невооруженный) в ленточной стадии паразитирует в кишках человека. В половозрелом состоянии цепень достигает в длину 4—7 м. На сколексе четыре присоски; крючьев нет, поэтому цепень называется невооруженным. Имеет более 1 тыс. члеников. В средней части тела каждый членик имеет до 1 тыс.| пузыревидных семенников. В яичнике только две дольки. Матка постепенно пополняется оплодотворенными яйцами и образует боковые ветви (от 17 до 35 с каждой стороны). Число яиц в каждой из проглоттид достигает 175 тыс. В течение года этот цепень выделяет около 2500 проглоттид. В кишечнике человека может жить до 15 лет.

Окончательный хозяин цепня невооруженного — человек, промежуточный хозяин — крупный рогатый скот. Скот заражается, поедая проглоттиды, которые с фекалиями человека могут попасть на траву, сено. В желудке скота из яиц выходят шестикрючные личинки онкосферы, которые пробуравливают стенку кишечника, попадают в ток крови и заносятся в мышцы, где превращаются в финны. Финны имеют форму пузыря, заполненного жидкостью, внутрь которых ввернута головка с присосками. Человек заражается при употреблении сырой и полусырой говядины.

Патогенное влияние обусловлено механическим воздействием, использованием переваренной пищи хозяина и токсическим действием продуктов жизнедеятельности. Наблюдается расстройство пищеварения, малокровие, общая слабость.

Личная профилактика состоит в том, чтобы не есть сырой и полусырой говядины, общественная — санитарное благоустройство населенных мест и обследование работников, занятых в животноводстве. Обязательная экспертиза говядины на бойнях и рынках.

Приспособления плоских червей к паразитизму:

• своеобразное строение головки — сколекса и органов прикрепления;

• расчленение тела у большинства ленточных червей на членики — проглоттиды;

• обычно повторяющийся в каждом членике половой аппарат, что ведет к огромной плодовитости;

• редукция пищеварительной системы;

• сложность жизненного цикла, проходящего у большинства видов со сменой хозяев.

4. Тип Круглые, или Первичнополостные черви

Тип характеризуется следующими признаками

1. Тело нечленистое (несегментированное).

2. Тело представляет собой кожно-мускульный мешок, покрытый кутикулой, выполняющей защитную функцию. Под кутикулой лежит эпидермис, называемый гиподермой, и тяжи продольных мышц, состоящие из одного слоя клеток.

3. Имеется первичная полость тела — пространство между стенкой тела и кишечником, лишенное эпителиальной выстилки и заполненное жидкостью.

4. Пищеварительная система представлена передней, средней и задней кишкой, заканчивающейся анальным отверстием.

5. Кровеносная и дыхательная системы отсутствуют.

6. Выделительная система протонефридиального типа в виде одного или двух каналов, лежащих по бокам тела и открывающихся наружу одним отверстием.

7. Нервная система состоит из окологлоточного нервного кольца и отходящих от него нескольких нервных тяжей, из которых наиболее развиты брюшной и спинной.

8. В отличие от плоских червей большинство круглых червей раздельнополы. Половой аппарат имеет трубчатое строение. У самки он парный (2 яичника, 2 яйцевода, 2 матки и одно влагалище), у самца — непарный (семенник, семяпровод, семяизвергательный канал). Самец меньше самки.

Тип включает один класс Собственно Круглые черви и объединяет около 15 ООО видов.

5. Аскарида, размножение и развитие. Острица, особенности цикла развития

Половозрелые самки аскарид достигают в длину 40 см, самцы 15—25 см. Тело цилиндрическое, суженное к концам. У самца задний конец спирально закручен на брюшную сторону. ]

Жизненный цикл. Аскарида человеческая — геогельминт. Оплодотворенные яйца выводятся из организма хозяина с фекалиями. Для их развития необходим свободный кислород. Во внешней среде при оптимальной температуре 24—25 °С они достигают инвазионной зрелости примерно за 24 дня. Яйца могут сохранять жизнеспособность до 6 лет и более. Но быстро погибают под действием высокой температуры. Температура +60 "С убивает в течение 1—3 мин, +70 °С — за несколько секунд.

Инвазионное (т. е. заразное) яйцо аскариды человек чаще всего проглатывает с немытыми овощами или ягодами. В кишке из яйца освобождается личинка, которая проделывает миграции в организме человека. Она прободает стенку кишки, попадает в кровеносные сосуды и с током венозной крови через печень правое предсердие и желудочек, проникает в легкие. Для дальнейшего развития личинке аскариды необходим свободный кислород. В легких из капилляров личинка проникает в легочные альвеолы, а затем в бронхи и трахею. Отсюда личинка поднимается в глотку и со слюной может быть снова проглочена. Миграция длится около 2 недель. Попав вторично в кишки человека, личинка через 2,5—3 месяца превращается в половозрелую форму. Самка аскариды выделяет ежесуточно до 240 тыс. яиц. Живет около года. Число в кишках человека может достигать несколько сотен.

У больных отмечается головная боль, слабость, головокружение. Аскариды могут стать причиной кишечной непроходимости. Мигрирующие личинки разрушают ткань легкого и вызывают аллергические реакции.

Профилактика:

• Соблюдение правил личной гигиены, тщательная очистка и мытье овощей, фруктов, ягод перед употреблением в пищу.

• Меры общественной профилактики: санитарно-просветительная работа, благоустройство туалетов. Не следует удобрять огороды и ягодники свежими человеческими фекалиями, не прошедшими компостирования.

Острица — возбудитель энтеробиоза. Это небольшой червь белого цвета. Длина самок около 10 мм, самцов 2—5 мм. Задний конец тела самца спирально закручен.

Острица — паразит только человека. Смены хозяев нет. После оплодотворения самки спускаются к заднему проходу человека, выползают наружу и откладывают яйца, вызывая при этом сильный зуд. Через 6 ч яйца созревают и становятся инвазийными. Яйца попадают на пальцы, особенно скапливаются под ногтями при расчесывании зудящих мест. С рук могут быть занесены в рот (самозаражение). Продолжительность жизни острицы около 1 месяца. Если в этот период не наступит новое заражение, возможно избавление от остриц и без специального лечения.