Чем дышат кольчатые черви
Дыхание червей
Черви
Черви – представители класса беспозвоночных животных подцарства Многоклеточных царства Животных. Для них характерно вытянутое продолговатое туловище, с передней и задней частью. На сегодняшний день насчитывается огромное множество разнообразных видов червей. Они отличаются друг от друга внешним видом, размерами, средой обитания, способом размножения, типом дыхания, типом питания. Объединяет всех червей наличие кожно-мышечного мешка, покрывающего тело и выполняющего защитную функцию.
Существуют следующие типы червей в зависимости от формы тела:
Их тело покрыто тремя зародышевыми слоями, дающими начало развития всех органов и тканей. Это эктодерма, эндодерма и мезодерма.
Что такое дыхание червей
Дыханием называют процесс поступления кислорода в организм, его использование при окислении питательных веществ и выделение углекислого газа из организма, а также транспортировка этих газов внутри организма. Процесс газообмена – это поглощение кислорода из окружающей среды и выделение углекислого газа.
Водные черви поглощают кислород из воды, в которой он растворен, а наземные поглощают кислород из атмосферного воздуха.
Органы дыхания присутствуют только у небольшого количества червей, в основном они могут дышать всей поверхностью своего тела. Под тонким кожным покровом расположено множество кровеносных сосудов, через которые кислород поступает в кровь, а углекислый газ выводится наружу.
У большинства червей процесс дыхания протекает следующим образом: кислород поступает к клеткам через поверхность тела. Специализированные органы дыхания у большинства червей отсутствуют.
Особенности дыхания червей
У большинства червей отсутствует дыхательная система. Органы дыхания встречаются лишь у небольшого их количества. Растворенный в воде или в воздухе кислород проникает через поверхность тела червя, а образовавшийся углекислый газ удаляется наружу.
Чаще всего проникновение в тело кислорода, необходимого для дыхания, происходит через влажную кожу. Так, у кольчатых червей кислород поступает в расположенные под кутикулой капилляры, из кожного эпителия.
У червей, наделенных кровеносной системой, например, кольчатых, в дыхании участвует кровь, притекающая к поверхности кожи или жабрам. Там она освобождается от углекислого газа и насыщается кислородом, который в дальнейшем переносится по всему организму.
Вследствие своей малой подвижности черви не нуждаются в большом количестве кислорода.
Типы дыхания червей
По типу дыхания всех червей можно разделить на аэробных (живущих в кислородной среде) и анаэробных (живущих в бескислородной среде). Анаэробным организмам не нужен кислород для окисления питательных веществ. У аэробных организмов процесс поступления кислорода в клетки происходит вследствие проницаемости клеточных мембран и диффузии. Диффузия – процесс выравнивания концентрации кислорода внутри организма и в окружающей его среде.
При аэробном дыхании в результате сложных процессов энергия извлекается из питательных веществ, поступивший из вне кислород используется для окисления молекул глюкозы. Оно происходит в митохондриях и свойственно для сложных организмов.
Анаэробное дыхание протекает без участия кислорода, энергию для жизнедеятельности организмы получают органических и неорганических веществ. Процесс анаэробного дыхания напоминает брожение.
Органы дыхания червей
У червей отсутствуют специализированные органы дыхания. Они поглощают кислород поверхностью тела. Соответственно, можно утверждать, что основной орган дыхания червей – это его кожа. Наиболее ярко это проявляется у плоских червей.
У круглых червей кислород также поглощается тканями кишечника. В условиях кислородного голодания они способны переходить на анаэробный тип дыхания.
У некоторых многощетинковых червей появились первые органы дыхания – жабры. Это тонкостенные листовидные, кустистые или перистые наружные выросты части спинных лопастей параподии, пронизанные кровеносными сосудами.
Дыхание плоских червей
Эти черви относятся к первичноротным. Тип плоских червей подразделяется на следующие классы:
Свободноживущие плоские черви дышат как аэробы, а паразиты как анаэробы. Наиболее распространены такие представители плоских червей, как:
Их можно встретить в соленых и пресных водоемах, в местах с повышенной влажностью. Также черви этого вида могут паразитировать на позвоночных и беспозвоночных животных.
Дыхательная система с органами дыхания у большинства плоских червей отсутствует, они дышат через всю поверхность тела. Особи, проживающие в среде с малым количеством кислорода, могут дышать анаэробным способом.
Дыхание плоских червей аэробного типа происходит путем диффузии, то есть взаимопроникновения газов, равномерно по всей поверхности тела. Дыханием всей площадью поверхности тела обусловлена плоская форма червей. Транспорт кислорода у них осуществляет разветвленный кишечник.
Дыхание кольчатых червей
Кольчатые черви получили свое название благодаря вытянутому телу, достигающему в длину до 15 см и состоящему из большого числа разделенных члеников, напоминающих кольца. Каждый сегмент тела обладает основными органами или его частями. Благодаря этому при повреждении 2-3 колец кольчатый червь не погибает.
Кольчатые черви отличаются от других типов червей высокой организацией нервной системы, наличием замкнутой кровеносной системы и наличием вторичной полости тела.
Среди самых известных представителем кольчатых червей можно выделить:
Для многих кольчатых червей характерно кожное дыхание. Газообмен осуществляется через всю поверхность тела. Кислород проникает в организм червя за счет многочисленных капилляров. Углекислый газ, который образуется в тканях, также удаляется через кожу. Вследствие этой особенности кольчатые черви обитают во влажной почве, а после дождя выползают на поверхность.
Обитают кольчатые черви в пресных водоемах, соленых морях и во влажной почве.
Дыхание круглых червей
Круглым червям свойственно тонкое цилиндрическое тело, вытянутое в длину, заостренное с обоих концов и круглое в поперечном сечении. Оно покрыто кожно-мускульным мешком, представляющим собой плотную многослойную кутикулу из 9 слоев, эпителиальную ткань и слой продольных мышц. Кутикула выполняет защитную функцию.
К представителям круглых червей относятся;
Для них характерно анаэробное дыхание, то есть они дышат всей поверхностью тела через его покровы. У некоторых видов круглых червей необходимая для жизнедеятельности энергия выделяется за счет расщепления накопленного гликогена – органического вещества.
Круглые черви встречаются в пресных и соленых водоемах, в почве, а также они паразитируют на растениях и животных (аскарида, острица, нематода).
Дыхание паразитических червей
Паразитический образ жизни характерен для многих представителей плоских и круглых червей. Они паразитируют на растениях, животных и человеке. Размеры паразитических червей варьируются от 1 мм у нематод до 10 м у бычьего цепня. Специализированные органы дыхания у них отсутствуют.
Большинству паразитических червей не нужен кислород для обеспечения жизнедеятельности. Поэтому им свойственно анаэробное дыхание, то есть расщепление сложных органических соединений с целью получения энергии без участия кислорода. Соответственно, дыхание, то есть процессы поглощения кислорода и выделения углекислого газа, у паразитических червей осуществляется через всю поверхность их тела.
Дыхание ленточных червей
Ленточные черви относятся к виду плоских червей. Они могут достигать в длину от 1 мм до 30 м и имеют лентовидное тело, благодаря которому и получили свое название. Тело ленточных червей может состоять из многочисленных члеников или быть нечленистым.
Ленточные черви относятся к эндопаразитам и преимущественно обитают в кишечнике человека или животного. Они проходят сложный цикл развития, связанный со сменой хозяев. У таких червей полностью отсутствуют дыхательная и пищеварительная системы. Ленточные черви способны всасывать питательные вещества всей поверхностью тела.
К ленточным червям относят бычьего и свиного цепня, широкого лентеца, эхинококков. Представителям ленточных червей присуще анаэробное дыхание поверхностью тела в результате расщепления гликогена и глюкозы.
Дыхание малощетинковых червей
Малощетинковые или почвенные черви – это один из классов кольчатых червей. Каждый сегмент их тела покрывает небольшое количество щетинок, остаток параподий. У малощетинковых червей присутствуют пищеварительная и кровеносная системы, но нет специализированных органов дыхания.
Малощетинковые черви обитают в водоемах или в почве, некоторые особи живут в обеих средах обитания. Малощетинковые черви не имеют параподий и усиков, в отличие от многощетинковых червей. Они дышат диффузно всей поверхностью тела.
Дыхание многощетинковых червей
Многощетинковые черви – это один из классов кольчатых червей, обитатели морей. Основные их представители:
Их тело состоит из большого числа члеников. На головном отделе, образованном передними члениками, имеются рот, глаза и щупальца.
Common earthworm, Nightcrawler, Lumbricus terrestris, on wet asphalt, head raised
Gemeiner Regenwurm, Tauwurm, Lumbricus terrestris; auf nassem Asphalt, Kopfende aufgerichtet
Дыхание дождевых червей
Дыхательной системы у дождевых червей нет. Они дышат всей поверхностью тела благодаря разветвленной системе капилляров. Они не нуждаются в специальных органах дыхания, так как благодаря цилиндрической форме тела отношение площади его поверхности к объему, достаточно велико. Они расходуют очень мало кислорода вследствие низкой активности, поэтому им вполне хватает кожного дыхания.
В процессе дыхания дождевых червей участвуют известковые железы, участвующие в удалении углекислого газа из крови.
Дождевые черви наделены кровеносной системой, представляющей собой одну артерию и одну вену, а также капилляры под кутикулой. Кутикула – тонкий покров, увлажняемый эпителиальным секретом. В его крови растворен гемоглобин, который разносится по всему телу благодаря сокращению крупных сосудов при движении червя. Так кислород распространяется по всему телу дождевого червя и способствует осуществлению процесса диффузии.
Кожа дождевого червя подвержена высыханию, поэтому оптимальная среда для их жизни – влажная. Кислород, предварительно растворенный в воде, покрывающей тело червя, попадает в кровь через капилляры. При пересыхании кожи дождевого червя он перестает получать кислород из окружающей среды, что приведет к его гибели. Дождевой червь может потреблять необходимый для дыхания кислород даже из почвы. Кислород между частицами земли в почве вполне подойдет для дыхания червя. После дождя воздуха между склеенными частицами земли уже не остается, поэтому червь выползает наружу, чтобы получить необходимый ему кислород.
Тип кольчатые черви
Относятся к первичноротым животным, тело разделено на сегменты, количество которых у некоторых видов доходит до нескольких сотен. Начнем изучать кольчатых червей с классификации.
Появление кольчатых червей (кольчецов) сопровождалось крупными, значимыми ароморфозами.
Ароморфозы кольчатых червей
Такую конструкцию можно представить как отсеки в подводной лодке, в каждом из которых есть все необходимое для жизни. При механическом повреждении кольчатый червь способен из небольшого фрагмента тела регенерировать целый организм.
У кольчатых червей впервые возникает кровеносная система! Этот эволюционный момент очень важен. Кровеносная система кольчецов замкнутая, настоящее сердце отсутствует, кровь движется по сосудам за счет пульсации их стенок.
У кольчецов кровь течет только в сосудах и в полости не изливается.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Урок Бесплатно Кольчатые черви
Введение
В этом уроке вы познакомитесь с кольчатыми червями или кольчецами — самыми высокоорганизованными организмами среди червей.
Свое название они получили за сегментированное (кольчатое) тело, в котором присутствует вторичная полость (цело’м) со стенками, выстланными эпителиальной тканью.
Кольчецы ведут преимущественно свободный образ жизни, обитая в морях, пресных водоемах и почве.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Общая характеристика кольчатых червей
Тело кольчатых червей состоит из сегментов (колец)
Количество сегментов тела у некоторых видов кольчецов может доходить до 600
Вторичная полость тела у кольчецов поделена перегородками соответственно числу сегментов:
Пищеварительная система сквозная: начинается ротовым и заканчивается анальным отверстием.
Кроме этого в ней выделяют:
В нервной системе выделяют:
У кольчецов имеется замкнутая кровеносная система, участвующая в распределении питательных веществ и кислорода между отдельными органами.
Многие внутренние органы кольчатых червей привязаны к отдельным сегментам тела, повторяясь в каждом из них:
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Кольчатые черви
Кольчатые черви, аннелиды, или кольчецы (Annelida — от annelus — «кольцо») — это тип гомономно-сегментированных двусторонее-симметричных беспозвоночных. К ним относятся не только всем знакомые дождевые черви, но и разнообразные и многочисленные многощетинковые морские и пресноводные обитатели, пиявки и другие не менее интересные животные. Всего сейчас насчитывается 16 000-18 000 видов кольчецов. В основном это свободноживущие виды, эктопаразитами среди них являются, например, пиявки.
Самых мелких аннелид можно рассмотреть только под микроскопом. Мельчайшим представителем является полихета из рода Diurodrilus (около 300 мкм), а также карликовый самец Dinophilus gyrociliatus (50 мкм). Самый крупный представитель, обитающий в Австралии — гигантский земляной червь (Megascolides australis), он достигает 3 м в длину.
Строение и ароморфозы кольчатых червей
Кольчатые черви имеют древних предков — кембрийских ископаемых из сланцев Берджес (Burgess Shale), идентифицируемых как типичные полихеты (например, Canadia spinosd). Для представителей типа характерны значительные ароморфозы:
Теперь поговорим подробнее об этих эволюционных изменениях и о других особенностях строения кольчатых червей.
Сегментация
Органы и ткани аннелид в процессе эмбрионального развития закладываются из трёх зародышевых листков, поэтому их относят к трёхслойным животным. Их тело состоит из повторяющихся одинаковых (гомономных) сегментов-метамеров, расположенных друг за другом между передним отделом ( простомиумом ) и задним ( пигидиумом ). У ряда таксонов деление на передний, задний отделы и тело не выражено (у пиявок).
Членики кольчецов отделены друг от друга неглубокими перетяжками. Они похожи не только внешне, но имеют и одинаковое (или сходное) внутреннее строение. Сегменты формируются в зоне роста, расположенной перед пигидиумом. Метамеров может быть несколько или много (сотни). За счёт появления новых члеников черви растут. Теперь подробнее об этих отделах.
Стенка тела (кожно-мускульный мешок)
Кольчатые черви обладают хорошо развитым кожно-мускульным мешком. В его состав входят:
Кутикула эластична, обычно она состоит из перекрёстно (спирально) ориентированных коллагеновых волокон, которые укрепляют стенку тела и часто придают ему переливчатый блеск. Некоторые морские многощетинковые черви, обитающие в трубках, не имеют кутикулы, но зато сама их трубка по составу напоминает её.
Эпидермис аннелид содержит многочисленные железы, выделяющие:
Из эпидермиса выдаются тонкие щетинки, состоящие из особой эластичной формы хитина, часто укреплённые склеротизированным белком и неорганическим материалом (например карбонатом кальция). Их число и строение служат систематическим признаком для распознавания кольчатых червей.
Встречаются простые щетинки (без подобия сустава, как у сложных), расположенные пучками симметрично на каждом сегменте. Есть и другие варианты щетинок (загнутые, крючковидные) и их расположения. Щетинки участвуют в передвижении червей. Есть аннелиды с малым количеством щетинок, или совсем без них.
Мышцы кожно-мускульного мешка косо исчерчены. Они представлены наружным кольцевым и внутренним продольным слоями, между которыми может присутствовать слой диагональных мышц. К ним подходят мышцы параподий, ретракторы щетинок и косые мышцы боковой части тела. Продольные мышцы чаще образуют четыре чётко выраженных мышечных тяжа. Мускулатура стенки тела у некоторых аннелид образует выстилку целома.
Сокращение продольных мышц заставляет тело червя расширяться, сокращение кольцевых мышц приводит к его удлинению. В результате кольчатые черви могут проникать в почву и проделывать там ходы.
Структура и положение мышечных слоёв различны. Вместе с другими мышцами они определяют анатомическое строение и способность к движению целого таксона. Например, плавающие и ползающие нереиды имеют тонкий слой кольцевой мускулатуры, тогда как их продольная мускулатура представлена четырьмя мощными валиками.
У форм, живущих в трубках, таких, как Serpulidae и Sabellidae, продольные валики настолько доминируют в мускулатуре тела, что для полости тела у некоторых из них остаётся только узкое пространство. У роющих Arenicolidae мускулатура представлена многочисленными продольными лентами.
Нервная система
От общего плана строения есть отклонения. У одних нервные цепочки сливаются в одну, у других в основании параподий имеются дополнительные ганглии и тоже соединяются с брюшной цепочкой при помощи перемычки. В последнем случае план строения нервной системы становится похожим не на лестницу, а на тетроид.
У многих видов в брюшную цепочку входят нейроны с очень большим диаметром аксонов, которые образуют гигантские волокна. Такие волокна благодаря высокой скорости проведения импульсов делают реакцию сжимания тела кольчецов особенно эффективной, что помогает им спасаться от хищников.
Исходно мозг кольчатых червей находятся в простомиуме, но у Clitellata уменьшение или полная редукция головного отдела привела к перемещению головного ганглия в последующие сегменты тела. У некоторых полихет мозг очень развит, состоит из 3 частей и содержит оптические ганглии и высокоразвитый чувствительный центр.
Пара окологлоточных коннектив соединяет мозг с двумя подглоточными ганглиями, расположенными в перистомиуме. От последних отходят нервные стволы, тянущиеся по всему телу. В каждом сегменте на стволах расположено по одному ганглию, которые соединяются между собой поперечными комиссурами (нервными перегородками).
Каждая пара ганглиев по существу является мозгом сегмента, от которого отходит по одному нерву. Нервы иннервируют стенку тела и сенсорные структуры сегмента. У небольшого количества кольчатых червей нервная система залегает в эпидермисе, у большинства она погружена под покровы в соединительную ткань.
Сенсорные структуры кольчатых червей представлены хемо- фото- и механорецепторами, расположенными на голове, придатках и по всему телу. Они могут быть одноклеточными или многоклеточными. Большое количество механо- и хеморецепторных клеток сконцентрировано на сенсорных придатках: антеннах, щупальцевидных, параподиальных и пигидиальных усиках, а также на пальпах.
Кроме этого многощетинковые черви имеют разнообразные органы чувств:
В большинстве случаев органы чувств располагаются на головной части, на первых нескольких сегментах. Но у некоторых полихет они находятся на всём туловище и даже на пигидии.
Целом
Циркуляция целомической жидкости осуществляется ресничками эпителия и сокращением мышц стенки тела. Жидкость выполняет следующие функции:
Кровеносная система
Местная циркуляция осуществляется в целомических полостях каждого сегмента. Но транспорт в масштабах всего тела обеспечивает хорошо развитая замкнутая кровеносная система (кровь течёт только в сосудах). Она состоит из кровеносных сосудов и сердец. У некоторых кольчатых червей кровеносные сосуды редуцированы или полностью отсутствуют.
Самые важные элементы кровеносной системы аннелид:
Выделительная система
Большинство аннелид, имеющих кровеносную систему, обладают метанефридиями. Протонефридии характерны для кольчатых червей, лишённых кровеносной системы, а также для трохофор или червей, на кровеносных сосудах которых отсутствуют подоциты.
Внутренняя часть воронки метанефридия выстлана мерцательным эпителием. Каналец открывается наружу порой. Метанефридии как и протонефридии выполняют и функцию осморегуляции, регулируют водный баланс организма. Обратное всасывание воды происходит в извитых канальцах нефридиев. Тем самым поддерживается водно-солевой баланс и экономится влага. Через нефридии также выводятся половые продукты.
Пищеварительная система
Пищеварительная система аннелид сквозная, представлена относительно прямой трубкой, покрытой однослойным эпителием. Она открывается ротовым отверстием на перистомиуме и заканчивается анальным отверстием на пигидиуме. Пищеварительный канал состоит из передней, средней (желудок) и прямой, или задней кишок.
В ротовой полости хищных червей есть кутикулярные, содержащие хитин «зубы» — острые шипы или челюсти. Передняя кишка часто бывает специализированной и делится на два отдела: мускулистую глотку, способную выдвигаться или выворачиваться и хитинизированный пищевод, выстланный ресничным эпителием. В глотке некоторых видов кольчатых червей есть слюнные железы.
Пищевод ведёт в желудок. У некоторых есть зоб. Средняя кишка окружена мышцами (впервые) и подвешена на мезентериях и диссепиментах. В ней происходит пищеварение и всасывание питательных веществ.
Питаются кольчатые черви органическими остатками, кровью животных (пиявки — эктопаразиты животных), мелкими животными.
Органы передвижения
Органами передвижения кольчатых червей являются параподии — выпячивания стенки тела, в которые заходит целом. Они двигаются за счёт мышц и, как правило, несут пучки щетинок. Параподии есть только у многощетинковых кольчатых червей. У более эволюционно продвинутой группы малощетинковых червей параподии исчезают, от них остаются только щетинки.
Размножение и развитие
У кольчатых червей хорошо развита способность к восстановительной регенерации. После удаления нескольких сегментов у них сразу образуются и зона роста, и новые сегменты. Поэтому в отличие от круглых червей, кольчатые размножаются не только половым, но и бесполым путём. У них встречаются разнообразные формы вегетативного размножения:
Полихета Chaetopterus variopedatus может восстановить всё тело из одного сегмента. У дождевых червей регенерацию регулирует нейросекреция передних ганглиев и передний конец тела может восстановиться, только если хотя бы один из этих ганглиев сохранился. Задняя часть тела восстанавливается полностью, но число новых сегментов не совпадает с первоначальным. Восстанавливающиеся из задней части тела дождевые черви становятся неподвижными, кроты пользуются этим, откусывая передние сегменты и складывая животных в свои хранилища в норах.
Половое размножение
Строение половой системы кольчатых червей
В процессе развития независимыми путями среди Polychaeta и Clitellata возникли способы прямого переноса сперматозоидов в полового партнёра (внутреннее оплодотворение). Некоторые виды имеют внешние половые органы, например пенис у полихеты Pisionidae. Ряд полихет и все Clitellata имеют прямое развитие без личинки. Их молодь развивается внутри яйца.
Кольчатые черви: систематика
По традиционной линнеевской классификации тип кольчатые черви (Annelida) делится на 3 класса:
По одной из современных версий кольчатых червей делят на два таксона: на имеющих чёткие общие признаки поясковых (Clitellata) — пресноводных и живущих в поверхностном слое почвы кольчатых червей и (Polychaeta) — вероятно парафилетическую группу, всех остальных аннелид, которых нельзя однозначно определить как поясковых.
Все поясковые отличаются наличием признаков, возникших при пресноводном образе жизни и ползании по поверхности почвы:
В следующих статьях мы подробно рассмотрим два таксона кольчатых червей. Но надо помнить, что систематика аннелид пока ещё полностью не определена и, возможно, будет меняться.
Вам будет интересно
Червей в природе очень много, и поэтому их разделили на 3 основных и несколько дополнительных,…
Плоские черви, или платигельминты (Platyhelminthes) — это тип беспозвоночных с мягким двусторонне симметричным телом. Он…
Все представители типа Plathelminthes, за исключением основной части видов класса Turbellaria — паразитические плоские черви…
Глядя на причудливую форму и яркую окраску странных объектов, прикреплённых к стенкам морских гротов, коралловым…