Зоология беспозвоночных

 

Министерство  образования и науки Республики Казахстан

 

Павлодарский  государственный университет им. С. Торайгырова

 

Кафедра экологии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отчет

 

о учебной полевой практике по теме: Зоология беспозвоночных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент:

Саттуганова Н.С., группа эк – 202,

практику  проходила с 03.06.13 – 09.06.13

 

 

 

Руководитель практики:

ст.преп. Сейтжанова Д. Д.

 

 

 

 

Павлодар 2013 

Зоология беспозвоночных

 

Гипотезы происхождения многоклеточности. 1 группа: коллониальные теории. 1) Гипотеза гастреи (по Геккелю) – в бластуле выделяется 2 группы клеток и путем инвагинации образуется гастрея из 2-х слоев клеток. 2) Теория Бючли – гастрея образуется не из бластулы, а из плакулы (двухслойная пластина).

 

3) Теория фагоцителлы (Мечников) – основана на явлении фагоцитоза и онтогенезе губок. Мечников заметил, что гастрея образуется не инвагинацией, а эмиграцией наружных клеток внутрь (рис). Иванов внес одно положение в эту теорию: фагоцитела произошла не из бластулы, а из коллониальных жгутиковых форм.

 

2. Полиэргидные теории. Образование многоклеточности происходит от инфузорий путем целлюляризации – процесс, в результате которого происходит обособление ядер и образование новых клеток. Из эктоплазмы и макронуклеуса возникают покровные ткани, а из эндоплазмы и микронуклеуса – энтодерма. Первыми многоклеточными беспозвоночными были бескишечные турбеллярии (Acoela). Недостатки теории: неучтена клеточная теория, неучтена теория клеточных лепестков, игнорировалось понятие гомологичности органов, инфузории – это слепая ветвь эволюции и их нельзя считать родоначальниками многоклеточности. Положительные моменты теории: Acoela – действительно являются примитивными многоклеточными организмами и они дали начало многоклеточности.

 

П/ц Metazoa (многоклеточные)

 

Parazoa (примитивные многоклеточные). Признаки: все клетки разделены на 2 группы – кинетобласт (покровные) и фагоцитобласт (пищеварительные). У данной группы нет зародышевых листков и систем органов.

 

Тип Placozoa (представитель – Trichoplax). Трихаплакс имеет несколько типов клеток: дорзальные и вентральные (спинные и брюшные), жгутиковые клетки и в центре – волокнистые клетки. Дорзальные клетки имеют блестящие шары, играющие защитную функцию (рис). Волокнистые клетки содержат митохондриальные комплексы и бурые тела (пищеварительные). Вентральные клетки включают железистые и слизистые клетки, выделяющие пищеварительные вещества. Особенность клеток в том, что практически все они способны к фагоцитозу. Размножение: бесполое (при благоприятных условиях) – деление, либо почкование; половое (в неблагоприятных условиях).

 

Тип Spongia (губки) или Porifera. Общие признаки: отсутствие симметрии, водный образ жизни (прикрепленные формы), многоклеточность, тканевая организация развита слабо, орагны отсутствуют. Скелет губок может быть представлен иглами или коллагеновыми волокнами; парагастральная полость; питание фильтрационное; размножение половое и бесполое, характерен гермафродитизм; дробление яйца полное и личинки ведут планктонный образ жизни. Классификация:

 

1 класс – Calcispongia (кальциевые)

 

2 класс – Hialospongia (стеклянные)

 

3 класс – Desmospongia (имеют спикулы и волокна)

 

4 класс – Sclerospongia

 

Строение губок: 3 типа – аскон, сикон и лейкон. Асконоидный тип организации – тело в виде мешка с парагастральной полостью, внутренняя поверхность называется хоанодерма, а внешняя – панакодерма. Хоанодерма организована жгутиковыми клетками хоаноцитами, а пинакодерма – пинакоцитами и имеет поры. Между хоанодермой и пинакодермой располагается мезохил (различные клетки). Строение различных клеток у губок:

 

Пинакоциты – клетки способны к сокращению и некоторые могут секретировать вещества, с помощью которых губки прикрепляются к субстрату, часть имеет поры и специализируются на транспорте (пороциты).

 

Хоаноциты – служат для метаболизма, т.е. гонят воду к парагастральной полости и улавливают мелкие пищевые частицы, содержат ядро, митохондрии, пищеварительную вакуоль и аппарат Гольджи.

 

Колленциты – имеют звездчатую форму и содержат эластичные волокна (выполняют опорную функцию).

 

Склероциты (склеробласт) – образуют спикулы (опорная функция).

 

Амебоциты – находятся в мезохилле и выполняют функции питания и секреции; также имеются архециты, которые способны образовывать другие клетки. Все клетки губок способны преобразовываться друг в друга.

 

Сиконный тип организации: хоанодерма впячивается в мезохилл и образует карманы, при этом остается связанной с внешней средой.

 

Лейконный тип организации: образуются жгутиковые карманы в результате погружения жгутиковых клеток в мезохилл. В своем развитии губки проходят все 3 стадии организации.

 

Особенности клеточной организации  у различных классов губок: у  известковых губок хоаноциты захватывают пищу и способны к внутриклеточному пищеварению. У стеклянных губок хоаноциты только ловят пищу, но не переваривают ее. У некоторых видов хоаноциты обеспечивают только ток воды и не участвуют в пищеварении.

 

Размножение: бесполое и половое. Половое  размножение – гаметы образуются из гомоцитов, мужские продукты выбрасываются в парагастральную полость, а затем в воду; в другой организм они попадают через поры и захватываются хоаноцитами, передаются амебоцитам и яйцеклеткам.

 

Развитие личинки губок: Происходит в материнском организме. В результате полного дробления образуется шар (морула). Сначала процесс дробления  носит равномерный характер, а  затем становится неравномерным  и морула разделяется на верхние  и нижние клетки (амфибластула). После образования амфибластулы, крупные клетки выпячиваются на внешнюю половину и возвращаются в обратное состояние (паренхимула), т.е. путем гаструляции. Паренхимула – свободно плавающая личинка, которая затем прикрепляется к субстрату. Потом мелкие клетки эмигрируют внутрь и зародыш становится двухслойным (начало метаморфоза). Из внутренних клеток образуется хоанодерма, а из внешних эктодерма и мезохилл. При неблагоприятных условиях из амебоцитов формируются шаровидные скопления (геммулы), покрываются хитиновой оболочкой и переносят плохие условия. Весной клеточная масса выпадает из геммулы наружу и преобразуется в губку.

 

Филогения типа губок. Губки – примитивные многоклеточные организмы и существует несколько гипотез их происхождения. 1 гипотеза: от коллониальных воротничковых жгутиконосцев. 2 гипотеза: от кишечнополостных (на основе сходства личиночных стадий). 3 гипотеза (наиболее вероятная): от фагоцителлы, так как паренхимула губок представляет собой живую модель фагоцителлы. При переходе предка к сидячему образу жизни произошли изменения: жгутиковые клетки погрузились внутрь и стали служить для создания тока воды внутри, внутренние клетки вышли на поверхность и стали выполнять защитную функцию.

 

П/ц Metazoa. Eumetazoa: Radiata

 

Bilateria

 

Признаки Eumetazoa – наличие рта и кишечника, мускулатуры, нервной системы, зародышевых листков (энтодерма представляет первичную выстилку кишечника, эктодерма – первичные покровы тела, мезодерма – клеточные элементы между предыдущими тканями). По происхождению мезодерма образована из фагоцитобласта (покровные клетки). Eumetazoa – монофилетическая группа, т.е. группа ведет свое начало от единого предка. Об этом свидетельствуют стадии развития низших метазоев (личинки эуметазоев похожи на паренхимулы губок). Причина появления систем органов: переход от микро- к макрофагии, т.е. для овладения и удержания более крупной добычи произошла специализация клеток и возникновение 2 систем – сократительной и системы координации (нервная). К низшим Eumetazoa относится н/тип Coelenterata:

 

1 тип – Cnidaria (стрекающие)

 

2 тип – Ctenofora (гребневики)

 

3 тип – Plathelminthes (плоские черви)

 

Признаки н/типа Coelenterata: наличие кишечника цилентерического типа, т.е. мешок с одним отверстием, он играет не только пищеварительную, но и распределительную роль. Несмотря на переход к макрофагии, эти животные сохранили способность к внутриклеточному пищеварению; все представители имеют ротовое отверстие; ресничная локализация (передвижение с помощью ресничек); сократительную функцию осуществляют эпителиально-мускульные клетки, но постепенно внутри этого н/типа происходит разделение на покровные и мускульные клетки; имеются специальные клетки для нападения и защиты (стрекательные клетки и рабдиты); имеются i-клетки или интерстециальные, которые дают начало высоко специализированным клеткам. В тоже время в ходе эволюции эти животные освоили 3 зоны: дно – толща воды (плоские черви); донный прикрепленный образ жизни (книдарии); свободноживущие организмы (гребневики).

 

Тип Cnidaria. Общие признаки: радиальная симметрия, т.е. тело имеет 2 противоположных полюса (аборальный и оральный); гастро-васкулярная полость (кишечная); 2 морфологические формы – полип (бентосный прикрепленный образ жизни, бесполое размножение) и медуза (свободноплавающие, пелагеальные - толща воды, организмы, размножающиеся половым путем); двухслойные животные (Diploblastica); между экто- и энтодермой располагается мезоглея; стрекательные клетки книдоциты (пенетранты, вольвенты, глютинаты, которые выделяют секрет для прикрепления к субстрату); особые скелетные структуры (перисарк); нервная система (плексус) в виде сетки у прикрепленных форм, а у медуз более развита; газообмен с помощью диффузии; размножение бесполое и половое, личинка – планула. Классификация: 3 класса (Hydrozoa, Scyphozoa, Anthozoa – коралловые полипы).

 

Obelia – представитель класса Hydrozoa. Образует колонии, где полипы специализированы, т.е. некоторые захватывают добычу, а другие образуют гидромедуз (половые поколения). Все отдельные полипы объединены в систему и покрыты общей оболочкой – ценосарком. Половое размножение: на колонии образуется бластостиль, на котором формируются медузки, которые постепенно переходят к свободноплавающему образу жизни. Строение гидромедузы: похожа на коралловый полип, верхняя часть – эксумбрелла, а нижняя – субумбрелла, пространство между ними заполнено мезоглеей, имеется парус (велюм). По краю зонтика располагаются щупальца, в центре субумбреллы находится ротовое отверстие на конце стебелька. Имеются гонады (структуры для размножения), гидромедузы обычно раздельнополые. Нервная система: нервные клеткиобразуют кольцо, по которому располагаются органы чувств (глазные пятна, статоцисты – структуры для ориентации в пространстве). Бесполое размножение – почкование. Происходит постоянное чередование полового и бесполого размножения в жизненном цикле, которое называется метагенез.

 

Группа Syphonophora: на поверхности колонии находится пузырь-пневматофор, который представляет собой видоизмененную медузу (орган для перемещения организма). Также в колонии выделяют: медуз для перемещения; полипы, улавливающие добычу; медузы с гонадами.

 

 

Класс Scyphozoa (20.000 видов). Характерные черты: крупные гидромедузы и нет велюма (паруса). Большинство являются хищниками, реже фильтраторы, для добывания пищи используют различные приспособления. Строение сцифоломедуз: имеется зонтик и на нижней его части есть ротовое отверстие, окруженное ротовыми лопастями; глотка и желудок, который представлен 4 карманами, которые расположены в центральной части, в нем также есть 4 бугорка, увеличивающие его поверхность; от желудка идут радиальные каналы, впадающие в кольцевой канал; щупальца по краю зонтика, причем некоторые изменяются в ропалии (комплекс сенсорных структур). Нервное кольцо отсутствует и контроль за деятельностью организма осуществляет скопление нейронов. Размножение:оплодотворение наружное, раздельнополость, характерно полное равномерное дробление, личинка – планула, а сцифистома и эфира – это питающиеся стадии. Многообразие: сидячие медузы; кубомедузы – активные пловцы (имеют парус); корнеротые медузы – сросшиеся ротовые лопасти, отсутствуют щупальца.

 

Класс Anthozoa (кораловые полипы). Представители полипоидны, крупнее по размерам представителей других классов, отсутствует чередование поколений (в основном полипоидная стадия), ведут прикрепленный образ жизни, оральный полюс уплощен и на нем расположен рот, имеются щупальца и их количество является систематическим признаком. Делятся на 2 подкласса: Octocorallia (8 лучевые) и Hexacorallia (6 лучевые). Подкласс Octocorallia. Признаки: 8 щупалец вокруг ротового отверстия; ротовое отверстие образуется в результате впячивания эктодермы, и поэтому вся глотка выстлана эктодермой. Внутри глотки есть сифоноглифы (желобки), усаженные ресничками, которые создают ток воды. Гастральная полость внутри разделена перегородками (септами) на участки, септы – производные эктодермы. По краю септ располагаются пищеварительные и стрекательные клетки и в комплексе образуют мезентериальные нити. Скелет внутренний и расположен в мезоглее, может быть известковым или роговым. Из склеробластов (специальные клетки) образуются скелетные элементы, похожие на спикулы губок. У некоторых видов имеется гидроскелет и образуется за счет воды, наполняющей гастральную полость.

 

Подкласс Hexocorallia. Особенности: 6 щупалец; 2 сифоноглифа; число септ кратно 6, причем выделяются септы 1-го и 2-го порядка. В дорсальной и вентральной камерах мускульные валики обращены наружу, а в остальных – внутрь. Скелет наружный ( в редких случаях внутренний или отсутствует. Скелет формируется особым образом: наружный скелет выделяется эктодермой и его формирование начинается в районе подошвы, сначала формируется пластинка, а затем склеросепты (выросты), т.о. формируется тека (чашечка), которая растет.

 

Питание: фильтрационное или за счет щупалец. Есть особая группа – коралы-симбионты, в мезоглее которых живут зооксантеллы (одноклеточные водоросли).

 

Размножение: бесполое (деление и  почкование), половое. Половое размножение: половые продукты развиваются в  гонадах, мужские гаметы выходят  наружу и попадают в женскую полость, развитие яйцеклетки происходит в мезоглее до тех пор, пока не образуется планула.

 

Многообразие: І Octocorallia:

 

1 отряд: альционарии (нет скелета)

 

2 отряд: столониферы (имеют известковый скелет)

 

3 отряд: роговые коралы

 

4 отряд: морские перья (способны  к свечению, не прикреплены к  субстрату).

 

ІІ Hexocoralia:

 

1 отряд: актинии 

 

2 отряд: цериантарии (нет скелета)

 

3 отряд: антипотарии (коллониальные, имеют роговой осевой скелет внутри тела)

 

4 отряд: зоантарии

 

5 отряд: мадрипоровые коралы (самые красивые)

 

Филогения кишечнополостных: примитивные многоклеточные организмы. Исходными формами были двухслойные многоклеточные плавающие животные, которые похожи на планулу. Первыми кишечнополостными были одиночные полипы, которые развивались без метагенеза. Коллониальные и медузоидные формы более продвинутые. Исходные группы имеют перегородки (І группа) и были группы, лишенные перегородок (ІІ группа). От первой группы произошли кораловые полипы, а от второй группы – гидроидные.