Животные, про які мовчить підручник

Животные, про які мовчить підручник

Е.А. Нинбург.

Есть тварини, яким. Без них обходиться жоден підручник зоології.

Их всім відомо. Инфузория-туфелька, гідра, паук-крестовик, лангуста, хрущ, жаба… Інші ж? Що, вони менш важливі? Або негаразд цікаві? Та ні. Просто підручник, хоч би як хотілося авторам, неспроможна охопити неосяжне.

А адже світ тварин неосяжний. Серед тварин безліч дивовижно цікавих. З різних точок зору: з еволюційної, через своє поведінки, практичної значимості, що з ними легенд і забобонів. От про неї ми бачимо поведемо мова.

На світлі є близько 5000 видів губок, більш 300 у тому числі живе морях Росії. До морів більшості людей далеко, але знайти губок негаразд важко. У річках Бразилії й струмках живуть прісноводні губки — бадяги, представники пологів Spongilla і Ephydatia. Вони чисту води і можуть бути індикатором чистоти водойми.

Много ми знаємо про губках? Якщо порушувати питання адресувати школяреві, відповідь буде однозначний — нічого, якщо вчителю — то, щось чув, свого часу здавав, потім забув через непотрібність. Та й більшість підручників згадує губок якось мимохіть, невідь що докладно і, схоже, невідь що охоче. У чому справа, чому так і не пощастило цілому типу тварин, досить численного і дуже поширеному?

Наиболее ймовірний відповідь ось у чому. Часом не тільки автори підручників, але й зоологи досі не знає достеменно, куди, у який місце тваринного світу помістити губок. Чи це колонії найпростіших, тобто одноклітинних організмів, чи примітивні, проте багатоклітинні тварини. Та й статус тварин організмів губки отримали лише у 1825 р., а доти разом з деякими іншими сидячими тваринами зараховували до зоофитам — полуживотным, полурастениям.

Внешне губки особливо привабливі. Здебільшого схожі на нерухомі палітурки, грудки, іноді розгалужені, найчастіше непоказно забарвлені (хоча деякі мають дуже яскраву забарвлення). Вони абсолютно нерухомі. Можете рвати їх руками, різати ножем, словом, робити із нею що завгодно. Ніякої реакції із боку губки не піде. Інакше висловлюючись, вони відсутні дві суттєві ознаки, які відрізняють тварин від рослин i грибів: рухливість і щодо швидка реакція на зовнішнє вплив. Чому ж ми все-таки відносимо їх до царства тварин?

Для здобуття права відповісти на питання, спробуємо детально дати раду будову губок. САМІ Як і кишечнополостные, вони влаштовані на кшталт двуслойного мішка, який згори відкривається отвором — гирлом, чи оскулумом. Протилежний кінець тіла губки приростає до субстрату — камінню, водоростям, поверхні тіла інших тварин. Порожнину всередині називається атриальной, чи парагастральной. Хоча вона нагадує гастральную (кишкову) порожнину кишечнополостных, схожість ця має суто зовнішнє, оскільки ніякого травлення в ній відбувається.

Наружный шар тіла губок освічений пласкими покровными клітинами — пинакоцитами, серед які є великі циліндричні клітини, пронизують тіло наскрізь, — пороциты. Канали пороцитов з'єднують зовнішню середу ввечері з внутрішньої порожниною. Внутрішній шар тіла утворюють жгутиковые клітини — хоаноциты, чудові тим, що жгутик вони оточений плазматическим комірцем. Такі комірці зустрічаються поки лише в однієї групи простейших-жгутиконосцев — хоанофлагеллят. Більшість губок хоаноциты утворюють шар не безпосередньо в атриальной порожнини (хоча буває так), а особливих її кишенях чи камерах, розташованих між зовнішнім та внутрішньою верствами і поєднаних з довкіллям і внутрішньої порожниною каналами.

Между двома верствами клітин (я — не зважуюся назвати їх тканинами; трохи згодом поясню, чому) розташовується шар бесструктурного драглистого речовини — мезоглеи. У ній також є клітини. Це клетки-скелетообразователи — склеробласты, зірчасті клітини — колленциты, котрі із склерами (голками) виконують опорну функцію, рухливі амебоцити і, нарешті, недиференційовані археоциты, здатні перетворюватися на інші типи клітин, зокрема на. Які ж працює всі ці система?

Синхронные руху жгутиков хоаноцитов створюють струм води, спрямований ззовні всередину атриальной порожнини, та якщо з неї - до гирла. Пересвідчитись у цьому просто. Якщо акваріум з живою губкою насипати тонко растертый порошок карміну чи туші, кілька днів побачимо червоні або чорні цівки, виходять через гирла.

Ток води забезпечує усі клітини губки киснем. З іншого боку, із течією води повз хоаноцитов пропливають дрібні (трохи більше 10 мкм) харчові частки, зважені в воді. Ці частки захоплюють хоаноцитами і потім частково передаються рухомим клеткам-амебоцитам. Отже, губки гетеротрофны, як і всі тварини.

Но… Але травлення вони виключно внутрішньоклітинний (фагоцитоз). За суттю кожна клітина годується як така, що зближує його з найпростішими і більшості справжніх багатоклітинних. З іншого боку, клітини одного типу можуть за необхідності перетворюватися на клітини іншого. Отже, в цьому разі про справжніх ектоі эндодерме по меншою мірою ризиковано. Отож усе-таки хто ж саме вони: колоніальні найпростіші чи багатоклітинні? Як і від кого сталися?

Может бути, відповісти на питання допоможе вивчення розмноження та розвитку губок? Безстатеве розмноження відбувається в них шляхом брунькування. Часто результатом цього виявляється освіту колоній, у яких інколи можна порахувати кількість усть і за ним будувати висновки про кількості складових колонію особин, інколи ж їх і порахувати неможливо. Цікаво, що губок характерно внутрішнє брунькування. З недиференційованих клеток-археоцитов багатьох недавніх морських і прісноводної байкальской губки утворюються внутрішні нирки — сориты. Кожен смітить виникає вже з археоцита, який, проте, харчується з допомогою інших, те, які археоцитов, котрі злилися разом. З сорита виходить личинка, яка потім осідає на субстрат і перетворюється на дорослий організм. У прісноводних губок-бадяг утворюються внутрішні нирки іншого будівлі - геммулы. Вони складаються із групи археоцитов, оточених хітинової капсулою з повітряним шаром, в якому містяться кісткові голки, часто що утворюють правильний і досить гарний візерунок. Геммулы зимують, переживаючи навіть загибель губки, а в разі настання сприятливих умов скупчення живих клітин залишає капсулу через спеціальну пору і дає початок нової губці.

Любопытно? Так. Для вирішення питання щодо місці губок у системі органічного світу набагато важливішим виявляється ознайомлення з їх статевим розмноженням. Губки — гермафродити. Статеві клітини вони утворюються з допомогою тих-таки недиференційованих клеток-археоцитов в розташованої між двома верствами клітин драглистої мезоглее. Потім сперматозоїди із течією води потрапляють у внутрішню порожнину, захоплюють хоаноцитами і передаються рухомим амебоцитам, інші ж вже доставляють їх до яйцеклеткам. Втім, іноді цю доставку здійснюють самі хоаноциты, відкидаючи жгутики і амебоидную форму.

Дробление заплідненого яйця найчастіше відбувається всередині організму губки. У результаті виходить так звана целобластула, що складається з одного шару клітин, покритих жгутиками. Деякі їх мігрують всередину, створюючи внутрішній шар. Виходить дво-шар зародок (личинка-паренхимула), відповідний наступній стадії розвитку тварин — гаструле. В окремих губок справа відбувається інакше — формується однослойная амфибластула, яка, проте, теж і двох сортів клітин: дрібних жгутиковых попереду і великих, позбавлених жгутиков, ззаду. знову виходить хіба що два зародкових листка, лише розташовуються де вони один всередині іншого, а друг за іншому.

Но… Знову це ! Поплававши кілька днів, личинки прикріплюються до субстрату і… вивертаються навиворіт. У паренхимулы зародкові пласти змінюються місцями. Жгутиковые клітини виявляються всередині, перетворюючись на хоаноциты, а клітини без жгутиков утворюють зовнішнє шар. Таке подорож роблять і клітини амфибластулы — жгутиковые виявляються всередині, а безжгутиковые — зовні. То ж тут эктодерма, чи эндодерма? Який із двох процесів — освіту двох верств клітин чи обмін їх місцями — вважати гаструляцией? Іди розбери! Ні в яких інших багатоклітинних такого зародкових листків немає. Зоологи навіть придумали для губок щось на кшталт спеціального таксони, котра має рангу, — Enantiozoa — .

Подцарство (хтось вважає його царством) багатоклітинних тварин (Metazoa) зараз частіше всього заведено поділяти на два розділу (підрозділу): Parazoa, до якої належить тип губок Porifera, і Eumetazoa, до яких належать й інші типи. Не вдаючись у суперечки систематиков щодо рангу таксонов, відзначимо, що особливе становище губкам серед тварин забезпечене.

Рассматривать організм губки просто колонію найпростіших теж несправедливо: занадто різняться спеціалізовані їх клітини, занадто складні їх організація, фізіологія, розмноження. Так, вони мають інтегруючої організм нервової системи. Щоправда, зірчасті клітини офарблюються на препаратах сріблом, як нервові клітини інших організмів, але не доказ їхньої нейропроводящей функції. Так, у губок немає рухової системи — є сократимые клітини, але де вони немає миофибрилл, отже, їхні можливості щодо незначні. І все-таки, певне, губок слід гадати многоклеточными тваринами. Дуже недосконалими, слабко інтегрованими, але многоклеточными. Зайвим аргументом на її користь служить те що, що скелетообразующие клітини кожного виду губок виробляють специфічний при цьому виду скелет.

По-разному влаштований і освічений різними речовинами внутрішній скелет в різних класах губок. Кісткові голки — спикулы — можуть бути з кремнезему чи вапна. З іншого боку, у складі скелета багатьох губок входить органічна речовина спонгин, з яких утворюються вигадливі грати. Скелет — основна ознака, по якому губки поділяються на класи. Зазвичай їх виділяють три.

Известковые губки (Calcispongia, чи Calcarea). Винятково морські, зазвичай дуже дрібні і невиразні губки. Найчастіше неможливо вирізняються, а скелет у них представлений вапняними трехлучевыми, четырехлучевыми і одноосными голками.

Стеклянные губки (Hyalospongia). Морські, причому найчастіше глибоководні організми. Бувають вони, як одиночними, і колоніальними. Живі губки зазвичай непоказні, блякло вирізняються, хоч і досягають досить великі розмірів — 50 див заввишки. У деяких скляних губок кісткові голки зростаються своїми кінцями, створюючи дивовижно гарні ажурні конструкції, схожі на Ейфелеву вежу. Таке подібність невипадково: де він, і ми зіштовхуємось із зразком інженерного споруди з максимальною міцністю за мінімальної вазі. Деякі скляні губки, вірніше, їх скелет, після видалення м’яких частин використовують у Японії як прикраси, та й кажуть, досить дорогі.

Большинство губок належить до класу звичайних губок (Demospongia). Скелет вони полягає з кремнезему, іноді у поєднанні з спонгином, іноді представлений одним спонгином чи, незвична для губок, немає зовсім.

Иглы звичайних губок дуже різноманітні і часом вигадливі: мають вигляд двусторонне загострених голок, булав, якорьков, зірок тощо. У губок, у яких скелет репрезентовано лише спонгином, він утворює складну просторову структуру. Це, наприклад, туалетні губки. Їх скелет дуже ніжний, і цих губок справді висушували й використали миття тіла. Зауважте, що й гумових і поролонових спадкоємиць ми з традиції теж називаємо губками. Зараз туалетні губки використовуються, мабуть, лише особливо тонкої шліфовки оптичного скла*. Бо у природі залишилося не дуже багато, люди навчилися їх розводити, користуючись здатністю губок до регенерації. Маленькі шматочки губки прикріплюють дротиком до якогось нерухомому субстрату дно якої і вони залишають кілька років, після закінчення яких знімають .

И й інші вражають своєю витонченістю і примхливістю. Масштаб малюнку не дотримано.

А прісноводні бадяги, також що стосуються до класу звичайних губок, як порошку, яка полягає з иголок-спикул, продаються в аптеках й закони використовують як розтирання при ревматизмі і гематомах. Багато губки, містять йод, допомагають під час лікування базедової хвороби.

Среди представників класу звичайних губок є й світло свердлувальні організми. Хто бував у Чорному море, пам’ятає, як часто доводилося викидати мушлю понтійського гребінця тому, що вона вся була поїдена, пронизана якимись ходами. Це робота сверлящей губки Clione.

Хотя морські губки воліють тропічні і субтропічні мілководдя, вони зустрічаються скрізь, зокрема й у водах Арктики і Антарктики. Просто видів менша. Натомість глибині близько 100 м губки утворюють суцільне намисто навколо антарктичного материка.

Губок вивчають деякі зоологи. Пояснюється це — великого практичного значення вони мають, зовні мало привабливі, навіть не, наприклад, птахи, тигри чи морські зірки. У той самий час ім'я однієї з великих російських фахівців із морським губкам відомо кожному. Зараз далеко не всі пам’ятає, що великого русского мандрівник, етнограф і антрополог Микола Миколайович Миклухо-Маклай був зоологом за освітою. Учень і асистент великого Ернста Геккеля, він займався губками наших морів. Наприкінці багатьох наукових назв губок, які у північних морях, ми зустрічаємо ім'я автора описи виду — Miclucho-Maclay.

Но повернімося до питання походження губок, що якось залишався в боці. Немає сумнівів, що далекими предками всіх багатоклітинних були одноклітинні жгутиконосцы. Будова хоаноцитов губок, їх подібність зі жгутиконосцами-хоанофлагеллятами свідчать про це з повним очевидністю. Наступним етапом виникнення багатоклітинних організмів були колоніальні жгутиконосцы. Серед сучасних колоній жгутиковых знаємо такі, які складаються з 4, 8, 16, 32, 64−128, 512−1048 клітин. Тобто. 2N — явно, що виникнення колоній відбувалося через нерасхождения делящихся клітин.

Если дотримуватися найширше прийнятої теорії походження многоклеточности, саме теорії І.І. Мечникова, далі події розгорталися так. Деякі клітини, захопивши харчові частки, опинялись у невигідному становищі - вони мали й рухатися, і харчуватися. Зручним виходом у цьому випадку була міграція, те що під шар жгутиковых клітин. Згодом той процес став обов’язковим, й дуже з’явився дво-шар предок всіх багатоклітинних. Зовнішнє шар жгутиковых клітин та шар внутрішніх клітин стали вихідними для эктодермы і эндодермы.

Легко помітити, що фагоцителла — так Мечников назвав це гіпотетичне істота — мало відрізняється від паренхимулы губок, та й планулы — личинки кишечнополостных. Таке подібність — дуже вагомий на користь наведеної теорії.

Но під час переходу фагоцителлообразных істот до сидячому способу життя їхній спосіб харчування виявився вкрай неефективним. Адже жгутиковые клітини потрібні зовні саме у рухомий стадії - вони забезпечують рух. Саме нерухомість форм у цьому, що з личинок губок при осіданні на субстрат відбувається зародкових пластів — створювати спрямований струм води жгутиковые клітини можуть, лише перебуваючи всередині парагастральной порожнини.

Переход фагоцителлобразных предків багатоклітинних тварин до сидячому способу життя призвів до появи двох стовбурів філогенетичного дерева — губок і кишечнополостных. Губки виявилися сліпий гілкою еволюції, від нього хто б стався. Інакше склалася доля інших нащадків фагоцителлы. Але то це вже зовсім інша розмова.

Список литературы

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із сайту internet.