Известно порядка двенадцати с половиной тысяч видов плоских червей. Все они разделены на три класса. К первому классу относятся ко второму - сосальщики, к третьему - ленточные плоские черви.
Появились они приблизительно во время протерозоя. Это были первые трехслойные животные, обладавшие двусторонней симметрией. Как правило, плоские черви-хищники питаются простейшими. Обитают животные в воде.
Ресничные плоские черви
Этот класс насчитывает порядка трех тысяч видов. Обитают они в основном в пресных и морских водоемах. Редко их можно встретить в почве.
Одним из представителей ресничных червей является молочная Обитает она в пресных водоемах. Ее тело имеет листовидную форму, заостренный задний и расширенный передний конец. Длина планарии порядка одного-двух сантиметров.
Размножение этого вида осуществляется как бесполым, так и половым способом. В первом случае происходит поперечное разделение тела на две части.
Половая система гермафродитна и устроена достаточно сложно. Оплодотворение перекрестное.
Сосальщики
Один из представителей - печеночный сосальщик. Размер его листовидного тела порядка трех - пяти сантиметров. Взрослые особи обитают в желчных печеночных протоках, желчном пузыре у человека и травоядных. На брюшной стороне и передней части его тела находится брюшная и ротовая присоска. При помощи этих приспособлений сосальщику удается удерживаться в теле хозяина. Следует отметить, что у этих существ довольно слабо развиты органы чувств. Только плавающие в воде личинки имеют глазки.
Сосальщики являются очень плодовитым видом. Из одной особи в течение недели может выйти до миллиона яиц. Дальнейшее их развитие осуществляется только в воде. В водоеме из яиц формируются личинки, которые должны попасть в промежуточного хозяина.
Гермафродиты. Половое размножение осуществляется в окончательном теле хозяина.
Ленточные черви
Имеют лентовидное тело, состоящее из шейки (участка, в котором отпочковываются незрелые членики), головки и члеников, в каждом из которых повторяется гермафродитная система размножения. Зрелые членики располагаются в задней области тела и наполнены оплодотворенными яйцами.
Ленточные черви могут иметь длину от 0,5 миллиметров до десяти метров.
особенности строения
Тело плоских червей имеет четко выраженные ткани всех 4 основных типов, из которых формируются органы и системы органов. Форма тела уплощена в спинно-брюшном направлении, имеет вид листа, пластинки, ленты и тому подобное.
Симметрия двусторонняя (билатеральная ), появилась в процессе эволюции как приспособление к активному образу жизни. В теле уже различают главный и хвостовой конце, спинной и брюшной части.
Зародышевые листки - эктодерма, энтодерма и мезодерма. В процессе зародышевого развития закладывается третий зародышевый листок, который возникает впервые именно в плоских червей. Мезодерма - средний зародышевый слой, свойственный зародышам многоклеточных трехслойных животных.
Полость тела отсутствует, промежутки между органами заполнены паренхимой. Паренхимы - рыхлая соединительная ткань, выполняющая различные функции: запасания питательных веществ, их транспортировки, выведение продуктов обмена, поддержание формы тела и др.
Особенности процессов жизнедеятельности
Опора осуществляется благодаря клеткам паренхимы и кожно-мышечном мешке.
Движение обеспечивается гладкими мышцами, которые образованы по кольцевым, продольных и диагональных мышечных волокон.
Транспорт веществ по телу происходит путем диффузии. Кровеносная система во всех плоских червей отсутствует.
Выделение осуществляется с участием выделительной системы. Появляется в процессе эволюции впервые и построена по типу протонефридиев. Протонефридии - органы выделения некоторых беспозвоночных животных, которые состоят из канальцев, начинающиеся клетками звездчатой формы, от которых в просвет канальцев направлены реснички. Продукты обмена могут накапливаться в особых клетках паренхимы.
Регуляция функций реализуется с участием нервной системы узлового (ганглионарного) типа, которая разделена на центральную (ЦНС ) то периферийную (ПНС ). ЦНС состоит из головного нервного узла и нервных стволов, соединенных кольцевыми перегородками. ПНС представлена нервными отростками и нервными окончаниями. В плоских червей известны только безусловные рефлексы.
Размножение половое, которое осуществляется половой системой из женских и мужских органов. В большинстве плоских червей половая система гермафродитная. Гермафродитов является организмы, которые имеют одновременно женские и мужские половые органы. Оплодотворение внутреннее, может быть перекрестным или вследствие самооплодотворение.
Регенерация хорошо развита у свободноживущих видов.
Плоские черви – трехслойные животные с билатеральной (двубокой) симметрией, тело которых покрыто кожно-мускульным мешком, а пространство между внутренними органами заполнено паренхимой.
Систематика. Тип плоские черви объединяет несколько классов, основными из которых являются: Класс Ресничные черви (турбеллярии), Класс Сосальщики (трематоды), класс Моногенеи, Класс Ленточные черви (цестоды).
Форма тела . Подавляющее число плоских червей тело сплющено в спино-брюшном направлении. Ресничные черви, трематоды и моногенеи имеют чаще всего листовидное или червеобразное нерасчлененное тело. Лентовидное тело цестод обычно расчленено на головку (сколекс), шейку и стробилу, состоящую из члеников.
Размеры. Ресничные черви редко достигают крупных размеров – 5-6 см (один вид - до 35 см). Длина тела большинства видов класса исчисляется миллиметрами. Примерно в тех же пределах лежат и размеры трематод . Моногенеи обычно мелкие – несколько миллиметров. Цестоды - самые длинные беспозвоночные и их длина достигает иногда 30 м. Среди ленточных червей есть и карлики - всего 3-4 мм.
Взрослые трематоды, цестоды и моногенеи ведут прикрепленный образ жизни, однако способны менять место прикрепления. С помощью присосок и сокращений тела трематоды и моногенеи могут передвигаться. Цестодам, живущим в кишечнике, постоянно приходится преодолевать его перистальтику. Это они делают путем сокращения всего тела, либо его участков.
Паренхима. Пространство между кожно-мускульным мешком и внутренними органами заполнено особой тканью – паренхимой, так что полость тела у плоских червей отсутствует. Паренхима - это производное третьего зародышевого листка – мезодермы . Клетки паренхимы имеют множество переплетающихся между собой отростков. Сквозь паренхиму проходят дорсо-вентральные мышцы и мышцы и особые мышцы, обеспечивающие подвижность отдельных органов. Функции паренхимы очень разнообразны. Она обеспечивает опору тела, в ней идут сложные обменные процессы, в клетках ее запасаются питательные вещества. Из клеток паренхимы могут образовываться другие типы клеток тела червей.
Пищеварительная система. В общем случае пищеварительная система состоит из двух отделов – передней и средней кишки. К передней кишке относятся рот, глотка и пищевод. Задняя кишка и анальное отверстие всегда отсутствует. Непереваренные остатки удаляются через ротовое отверстие.
Пищеварительный тракт начинается ротовым отверстием, которое располагается терминально на переднем конце тела либо на его брюшной стороне. Ротовая полость ведет в глотку, которая у некоторых групп червей может выворачиваться наружу (ресничные черви). За глоткой идет пищевод различной длины, который продолжается в слепо замкнутый кишечник.
Строение и степень развития кишечника разнообразны. У ресничных червей кишечник может совсем отсутствовать, а может образовывать две или три ветви. У некоторых трематодон прямой и имеет вид небольшого мешка, а у большинства же сосальщиков кишечник раздваивается. Иногда оба кишечных ствола сливаются, формируя своеобразное кишечное кольцо. У крупных видов (фасциола) стволы кишечника образуют множество боковых ветвей. У многих моногеней кишка образует густую сеть.
Все ленточные черви лишены пищеварительной системы.
Выделительная система . Для выведения из тела излишков жидкости и вредных продуктов метаболизма у плоских червей служат специальные клетки и система каналов. Тончайшие канальцы пронизывают паренхиму червя. Постепенно сливаясь друг с другом, они образуют более толстые каналы, которые открываются на поверхности тела выделительной порой. Начало тонкого канальца образует выделительная клетка, от которой в полость канальца отходит несколько длинных жгутиков («мерцательное пламя»), которые находятся в постоянном движении и обеспечивают движение жидкости в каналах. Такое образование называется протонефридием , а выделительная система такого типа называется пронтонефридиальной. Постепенно жидкость с продуктами метаболизма выбрасывается через выделительные поры, которых может быть от одного - двух до 80 у разных видов.
У некоторых ресничных червей протонефридии отсутствуют. В этом случае выделительную функцию выполняют кишечник и паренхима.
Нервная система . У некоторых самых примитивных ресничных червей нервная система носит диффузный характер. Однако у большей части плоских червей имеются надглоточные ганглии (обычно парные), от которых отходят несколько продольных нервных стволов. Эти стволы соединяются между собой поперечными перемычками – комиссурами. Нервная система такого типа носит название ортогон .
Половая система . Практически все плоские черви являются гермафродитами. Исключение составляют лишь некоторые сосальщики (шистосомы) и немногие ресничные черви. Но их раздельнополость – явление вторичное.
Мужская половая система представлена семенниками, число и форма которых очень разнообразны. У трематод, например, обычно два компактных (реже разветвленных) семенника. У ресничных червей, цестод и моногеней от 1-2 компактных до многих десятков мелких пузырьковидных. От семенников отходят тонкие семявыносящие протоки, сливающийся в семяпровод. Семяпровод впадает а совокупительный орган различного строения, который может выворачиваться из мужского полового отверстия. Это отверстие может быть расположено либо на плоской стороне червя (чаще всего), либо на боковой стороне (цепни).
Женская половая система сложна и очень разнообразна. В общем случае имеются различные по форме парные или непарные яичники, продуцирующие яйцеклетки. Протоки яичников (яйцеводы) и особых желез – желточников - сливаются, образуя у большинства видов расширение – оотип. Туда же впадают протоки различных дополнительных желез (скорлуповых и других). Оплодотворение яиц происходит либо в оотипе, либо в матке. Матка служит также местом окончательного формирования яиц. Матка либо открывается наружу женским половым отверстием, через которое происходит откладка яиц (большинство плоских червей), либо не имеет сообщения с окружающей средой (некоторые цестоды). В последнем случае яйца попадают наружу лишь после разрушения тканей членика.
У ресничных червей, трематод и моногеней имеется только один половой комплекс. У цестод мужские и женские половые железы расположены в каждом членике червя, а у некоторых видов в каждом членике расположены 2 половых комплекса.
Размножение. У плоских червей преобладает половое размножение . Не смотря на гермафродитизм, самооплодотворение встречается редко. Чаще всего имеет место перекрестное оплодотворение , когда участвуют два партнера. В редких случаях партнеры срастаются (спайники). У цестод перекрестное оплодотворение происходит как между двумя особями, так и члениками одного червя. У раздельнополых сосальщиков шистосом самец и самка всю жизнь (до 30 лет) живут совместно. При этом самец носит самку в специальной складке.
У ряда ресничных червей описано бесполое размножение , когда особь перешнуровывается на две части, из которых формируются новые черви. Бесполое размножение в форме почкования известно у цестод как во взрослом состоянии (отпочковывание члеников), так и у личинок (формирование сколексов в личинках-пузырях).
Развитие. Онтогенез плоских червей очень разнообразен и сильно отличается у представителей разных классов.
Оплодотворенное яйцо ряда ресничных червей претерпевает полное неравномерное спиральное дробление. Гаструла образуется путем иммиграции. Дальнейшее развитие носит либо прямой характер (из яйца формируется сразу взрослый червь), либо идет метаморфоз (из яйца выходит покрытая ресничками личинка, которая превращается во взрослое животное).
У моногеней дробление также полное неравномерное, гаструляция происходит путем эпиболии. Затем все границы клеток исчезают, в результате чего формируется синцитий, в котором и происходит закладка тканей и органов будущей личинки. Развитие личинки у разных видов при различной температуре могут колебаться от 3 до 35 дней. Личинка, вышедшая из яйца очень подвижна за счет ресничного эпителия. В дальнейшем она прикрепляется к своему хозяину и там происходит формирование взрослого организма. У некоторых видов имеет место живорождение. В этом случае эмбрион развивается в матке материнского организма до состояния взрослого организма в течение 4-5 суток. Интересно, что в момент рождения молодой червь уже имеет в своей матке развивающийся эмбрион, в котором в свою очередь развивается еще один.
Яйцо трематод претерпевает полное равномерное (или неравномерное) дробление. В дальнейшем в яйце формируется личинка, покрытая ресничками – мирацидий. В одном случае он выходит из скорлупы в воде и разыскивает подходящего промежуточного хозяина, которым всегда служит моллюск. В другом случае выход происходит непосредственно в пищеварительном тракте моллюска, заглотившего яйцо. В тканях моллюска мирацидий сбрасывает ресничный покров и превращается в материнскую спороцисту, которая в дальнейшем приступает к размножению: она отрождает до нескольких десятков дочерних спороцист. Как материнская, так и дочерние спороцисты лишены кишечника. Дочерние спороцисты формируют внутри себя некоторое число личинок следующего поколения – церкариев, имеющих уже две присоски и хвостик. В ряде случаев материнская или дочерняя спороциста отрождает личинок с кишечником – редий, которые в свою очередь формируют церкариев, выходящих из моллюска наружу. Число поколений личинок в тканях моллюска может быть различным. Таким образом, из одного только мирацидия, в конце концов, может сформироваться от нескольких десятков до нескольких десятков тысяч церкариев.
Церкарии других видов разыскивают дополнительных хозяев – членистоногих, рыб и других, внедряются в них и инцистируются, образуя инвазионную личинку - метацеркарий. При поедании окончательным хозяином дополнительного происходит заражение. Например, человек заражается кошачьим сосальщиком (описторхом) при употреблении в пищу недостаточно обработанной рыбы семейства карповых (плотва).
Развитие цестод может протекать со сменой трех или двух хозяев.
Происхождение. Плоские черви вероятнее всего произошли от предков, подобных планулообразной личинке некоторых кишечнополостных. Однако палеонтологических подтверждений этому по понятным причинам не обнаружено – слишком нежное тело подобных животных не могло сохраниться в ископаемом состоянии.
ФАСЦИОЛЕЗ
· Кровяной сосальщик: 1. Шистосома кровяная - Schistosoma haematobium
2. Шистосома Маисоиа - Schistosome mansoni
3. Шистосома японская - Schistosoma japonicum
ШИСТОСОМОЗ
· Описторх (кошачья или сибирская двуустка) - Opisthorchis felineus
ОПИСТОРХОЗ
· Клонорх (китайский сосальщик) - Clonorchis sinensis
КЛОНОРХОЗ
· Парагоним (легочный сосальщик) - Paragonimus westermani
ПАРАГОНИМОЗ
Тип Плоские черви: общая характеристика (PLATHELMINTHES)
В тип Плоские черви входят следующие классы: Ресничные черви (Turbellaria), Сосальщики (Trematoda), Ленточные черви (Cestoda) и др.
1. Тип плоских червей представлен двустороннесимметричными (билатеральными) животными, через тело которых можно провести только одну плоскость симметрии. Двусторонняя симметрия впервые появляется именно в этой группе беспозвоночных.
Плоские черви трехслойны. В процессе онтогенеза у них формируются не два, как у кишечнополостных, а три зародышевых листка. Между эктодермой , образующей покровы, и энтодермой, из которой построен кишечник, у них имеется еще и промежуточный зародышевый листок - мезодерма. Тело их в большинстве случаев вытянуто в длину и сплющено в спинно-брюшном направлении (принимает вид листа, пластинки, ленты).
2 . Важная особенность строения плоских червей - наличие у них кожно-мускульного мешка. Так называется совокупность эпителия и расположенной непосредственно под ним сложной системы мышечных волокон. Эти волокна, нередко распадающиеся на несколько слоев (кольцевые, продольные), одевают под эпителием все тело животного в виде сплошного мешка, а не разбиваются на отдельные мускульные пучки более специального назначения, как у высших билатеральных животных (членистоногих, моллюсков). Сокращением мышечных элементов кожно-мускульного мешка обусловливаются характерные "червеобразные" движения Plathelminthes.
3 . 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 ее роль многообразна. Она имеет опорное значение, служит местом накопления запасных питательных веществ, играет важную роль в процессах обмена и т.д.
5 . Нервная система состоит из парного мозгового ганглия и идущих от него кзади нервных стволов, соединенных кольцевыми перемычками. Особого развития достигают два продольных ствола (боковые или брюшные). У плоских червей формируется центральный регулирующий аппарат нервной системы.
6 . Кровеносная и дыхательная системы отсутствуют.
7 . Впервые появляются специальные органы выделения, построенные по типу так называемых протонефридиев. Они представлены системой разветвленных канальцев, оканчивающихся в паренхиме особой звездчатой клеткой с пучком ресничек. С внешней средой протонефридии сообщаются при помощи специальных экскреторных (выделительных) отверстий.
8. Половая система плоских червей гермафродитна; как правило, формируется сложная система протоков, служащих для выведения половых продуктов, и появляются органы, обеспечивающие возможность внутреннего оплодотворения.
Основные ароморфозы , обеспечившие возникновение и развитие плоских червей, следующие:
Развитие в эмбриогенезе третьего зародышевого листка - мезодермы ;
Возникновение мышечной, соединительной, эпителиальной и нервной тканей;
Возникновение узловой нервной системы, пищеварительной выделительной и репродуктивной систем органов;
Возникновение двусторонней симметрии.
Так же, как и у кишечнополостных, у плоских червей замкнутый кишечник, имеющий лишь одно отверстие: входное, оно же и анальное. Кровеносной и дыхательной систем у плоских червей нет.
Сравнительная характеристика классов плоских червей.
Исходный уровень знаний:
План ответа:
- Общая характеристика Плоских червей
- Внешнее и внутреннее строение Плоских червей
- Размножение Плоских червей
- Классификация Плоских червей, многообразие видов
- Особенности строения и развития червей класса Ресничные на примере Молочной планарии
- Особенности строения и развития червей класса Сосальщики на примере Печеночного сосальщика
- Особенности строения и развития червей класса Ленточные на примере Бычьего цепня и др.
Общая характеристика Плоских червей
Количество видов: около 25 тысяч.
Среда обитания: Обитают повсеместно во влажных средах, включая ткани и органы других животных.
Строение: Плоские черви – это первые многоклеточные животные, у которых в ходе эволюции появились билатеральная симметрия, трехслойность, настоящие органы и ткани.
Билатеральная (двусторонняя) симметрия – это значит, что сквозь тело животного можно провести воображаемую ось симметрии, при этом правая сторона тела будет зеркально похожа на левую.
В ходе зародышевого развития у трехслойных животных закладываются три слоя клеток: наружный – эктодерма , средний – мезодерма, внутренний – энтодерма . Из каждого слоя развиваются определенные органы и ткани:
из эктодермы формируются кожные покровы (эпителий) и нервная система;
из мезодермы – мышечная и соединительная ткани, половая, выделительная системы;
из энтодермы – пищеварительная система.
У плоских червей тело сплющено в спино-брюшном направлении, полость тела отсутствует, пространство между внутренними органами заполнено клетками мезодермы (паренхимой).
Пищеварительная система включает рот, глотку и слепозамкнутый кишечник. Поглощение пищи и выделение непереваренных остатков происходит через рот. У ленточных червей пищеварительная система полностью отсутствует, питательные вещества они всасывают всей поверхностью тела, находясь в кишечнике хозяина.
Выделительные органы – протонефридии . Они состоят из тонких ветвящихся канальцев, на одном конце которых находятся пламенные (мерцательные) клетки звездчатой формы, погруженные в паренхиму. Внутрь этих клеток отходит пучок ресничек (мерцательное пламя), движение которых напоминает мерцание пламени (отсюда название клеток). Пламенные клетки захватывают из паренхимы жидкие продукты распада, а реснички гонят их в каналец. Канальцы открываются на поверхности тела выделительной порой, через которую продукты распада удаляются из организма.
Нервная система лестничного типа (ортогон) . Она образована крупным головным парным нервным узлом (ганглием) и отходящими от него шестью нервными стволами: два на брюшной стороне, два на спинной и два по бокам. Нервные стволы соединены между собой перемычками. От ганглия и стволов отходят нервы к органам и коже.
Размножение и развитие:
Плоские черви – гермафродиты. Половые клетки созревают в половых железах (гонадах). Гермафродит имеет как мужские железы – семенники, так и женские – яичники. Оплодотворение – внутреннее, обычно перекрестное, т.е. черви обмениваются семенной жидкостью.
КЛАСС РЕСНИЧНЫЕ ЧЕРВИ
Молочная планария , маленькое водное животное, взрослая особь имеет длину ~25 мм и ширину ~6 мм, тело плоское, молочно-белое. На переднем конце тела находятся два глаза, отличающие свет от тьмы, а также пара щупалец (органы химического чувства), необходимые для поиска пищи. Двигаются планарии, с одной стороны, благодаря работе ресничек, покрывающих их кожу, с другой стороны, благодаря сокращению мышц кожно-мускульного мешка. Пространство между мышцами и внутренними органами заполнено паренхимой, в которой встречаются промежуточные клетки , отвечающие за регенерацию и бесполое размножение.
Планарии – хищники, питающиеся мелкими животными. Рот находится на брюшной стороне, ближе к середине тела, от него идет мускулистая глотка, от которой отходит три ветви замкнутого кишечника. Захватив жертву, планария высасывает глоткой её содержимое. В кишечнике происходит переваривание под действием ферментов (кишечное), клетки кишечника способны захватывать и переваривать кусочки пищи (внутриклеточное пищеварение). Непереваренные остатки пищи удаляются через рот.
Размножение и развитие . Ресничные – гермафродиты. Оплодотворение перекрестное. Оплодотворенные яйца попадают в кокон, который червь откладывает на подводные предметы. Развитие прямое.
КЛАСС СОСАЛЬЩИКИ
КЛАСС ЛЕНТОЧНЫЕ ЧЕРВИ
Бычий цепень – ленточный червь, достигает в длину от 4-х до 12 метров. Тело включает головку с присосками, шейку и стробилу – ленту члеников. Самые молодые членики находятся у шейки, самые старые представляют собой мешочки, заполненные яйцами, находятся на заднем конце, где они отрываются один за другим.
Размножение и развитие . Бычий цепень – гермафродит: в каждом его членике имеется один яичник и множество семенников. Наблюдается как перекрестное оплодотворение, так и самооплодотворение. Задние членики, заполненные зрелыми яйцами, открываются, и, с калом, выводятся наружу. Крупный рогатый скот (промежуточный хозяин) может проглотить яйца вместе с травой, в желудке из яиц выходят микроскопические личинки с шестью крючками, которые сквозь стенку кишечника попадают в кровь и разносятся по всему телу животного и заносятся в мышцы. Здесь шестикрючная личинка растет и превращается в финну – пузырек, внутри которого находится головка цепня с шейкой. Человек может заразиться финками, съев недостаточно прожаренное или проваренное мясо зараженного животного. В желудке человека из финки выходит головка, которая прикрепляется к стенке кишечника. От шейки отпочковываются новые членики – червь растет. Бычий цепень выделяет ядовитые вещества, которые вызывают у человека кишечные расстройства и малокровие.
Развитие свиного цепня имеет сходный характер, его промежуточным хозяином кроме свиньи и кабана может быть и человек, тогда в его мышцах развиваются финки.
Развитие широкого лентеца сопровождается сменой двух промежуточных хозяев: первый – рачок (циклоп), второй – рыба, съевшая рачка. Окончательным хозяином может быть человек или хищник, съевший зараженную рыбу.
Новые понятия и термины: мезодерма, кожно-мускульный мешок, тегумент, гиподерма, редукция, протонефридии (пламенные клетки), ортогон, стробила, ганглий, гонады, гермафродит, прямое и непрямое развитие, окончательный и промежуточный хозяин, мирацидий, церкария, финна, членик, вооруженный и невооруженный цепень.
Литература:
- Билич Г.Л., Крыжановский В.А. Биология. Полный курс. В 3-х т. – М.: ООО Издательский дом «Оникс 21 век», 2002
- Пименов А.В., Пименова И.Н. Зоология беспозвоночных. Теория. Задания. Ответы.: Саратов, ОАО издательство «Лицей», 2005.
- Чебышев Н.В., Кузнецов С.В., Зайчикова С.Г. Биология: пособие для поступающих в вузы. Т.2. – М.: ООО «Издательство Новая Волна», 1998.