чем дышат многощетинковые черви
Морские многощетинковые черви (полихеты): форма тела и строение, размножение, практическое значение
Многощетинковые черви, они же полихеты, относятся к классу кольчатых червей и обитают в основном на дне морей. Лишь немногие виды приспособлены к жизни в пресных водоемах. Их роль в экосистеме является значимой. Полихеты фильтруют воду, очищают грунт от разлагающихся органических остатков. В свою очередь, сами черви становятся пищей для многих рыб, ракообразных, иглокожих морских обитателей.
Щетинковые черви обитают на дне морей, и редко встречаются в пресноводных водоемах
Описание и строение
По сообщениям разных источников ученым известно на данный момент о 8−10 тысячах видов многощетинковых червей. Некоторые из них существуют в паразитической форме, но большинство существует в придонной зоне или проводит время, зарывшись в ил.
Внешне этого представителя кольчатых можно охарактеризовать так:
Среди многощетинковых червей существуют сидящие подвиды с сокращенным количеством параподий, которые сохраняются только в передней части тела. Эти полихеты живут внутри построенной ими защитной трубки и никогда не покидают ее.
Внутренние органы и системы представителя кольчатых устроены следующим образом:
Личинки червей ведут планктонный образ жизни в толще воды и переносятся течением на большие расстояния, так происходит их расселение. Изначально трохофора состоит из двух полушарий, постепенно ее тело вытягивается и принимает червеобразную форму за счет роста личиночных (ларвальных) сегментов. Зона роста чаще образуется на заднем конце личинки.
Размножение полихет
Большинство многощетинковых червей размножается половым путем. Самками выделяются яйцеклетки, а самцами — сперматозоиды. Половые органы животных развиты в перитонеальном эпителии. Оплодотворение у большинства видов происходит во внешней среде.
Как только сегмент тела переполняется созревшими половыми клетками, эпителий разрывается и они выпадают наружу. У иных видов для этого существуют специальные воронки — целомодукты. Оплодотворенная личинка называется трохофорой. Осев на дно, через некоторое время она превращается во взрослую особь.
Морские черви размножаются половым путем
Лишь у некоторых форм имеется усложненный половой аппарат, позволяющий им проводить копуляцию (например, у Saccocirrus). Многим видам многощетинковых червей присуще размножение почкованием. Часть сегментов тела при этом отделяется и распадается на отдельные членики.
В дальнейшем каждый из них формирует головную и анальную части, становясь самостоятельной особью. Такой процесс называется архетомией. При паратомии все происходит наоборот — отделяется цепочка, состоящая из нескольких особей. В дальнейшем они разъединяются, становясь индивидуально существующими червями.
Практическое значение
Морские многощетинковые черви населяют водоемы с соленой водой в огромном количестве и служат пищей многим промысловым породам рыб. Полихеты составляют основной рацион севрюги и осетра. Лишь при недостатке многощетинковых червей рыба переходит на другие виды корма и начинает поедать моллюсков, креветок и других ракообразных. Каспий, в котором ведется добыча рыбы осетровых пород, долгое время имел всего 5 видов полихет.
Группой советских ученых была проведена акклиматизация в Каспийском море полихеты нереис, которая была доставлена из Азовского моря. Именно этот червь отличается неприхотливостью и минимальными требованиями к уровню солености воды. В 40-х годах прошлого столетия в воды Каспия было выпущено 65 тысяч особей полихеты нереис, и к концу первого десятилетия черви заселили площадь в 30 тысяч км 2. Это позволило значительно повысить биологическую ценность Каспийского моря.
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.
Общая характеристика
Научное название многощетинковых червей — полихеты. Термин образован от двух латинских слов: polys — много, chaete — волос. Представители класса многощетинковых червей отличаются длинным сегментированным телом, которое покрыто большим количеством щетинок.
На передней части полихета находится выраженная головная лопасть с глазами. На ней располагаются чувствительные придатки:
Все это позволяет червю хорошо ориентироваться в пространстве. За счет этих органов работают обоняние, осязание и балансировка Следующий сегмент имеет на нижней стороне глотку. Остальные части одинаковы снаружи и изнутри.
Особенность представителей класса в том, что вся поверхность тоже сегментирована — это позволяет червю активно перемещаться в пространстве. Тело полихета закрыто прочной кутикулой, но за счет сегментированного туловища это не сказывается на их движениях.
Отличительный признак червей этого класса — параподии. Так называют отходящие от каждого сегмента лопасти, которые покрыты щетинками. У полихеты есть и определенные особенности в строении.
Кожно-мускульный мешок представлен тонкой кутикулой, эпителием, поперечными и продольными мышцами. За счет него работает двигательная система. Перегородки между сегментами образованы вторым слоем ткани.
Пищеварительная система представлена ртом, глоткой, тремя отделами кишечника и анальным отверстием. У хищных представителей есть хитиновые зубцы, которые позволяют лучше захватывать добычу.
Питание полихета состоит из моллюсков, рачков, кишечнополостных и червей, неподвижные виды поедают мелкие органические частицы и планктон. Дышит особь всем телом. Кровеносная система замкнутая, а это значит, что кровь течет только по сосудам.
Продукты жизнедеятельности выводятся из организма посредством специальных трубочек. Они располагаются по всему телу. Именно так работает выделительная система организма.
Особенности размножения
Большинство видов раздельнополые. Половые органы отличаются простым строением — у одних особей железы находятся по всему телу, у других — только в задней части. Их развитие происходит в перинатальном эпителии. После созревания яйца или сперматозоиды выходят в полость тела.
У большинства полихет происходит внешнее оплодотворение. Только некоторые виды способны к копуляции. Яйца и сперматозоиды попадают в воду после разрыва сегмента тела или с помощью нефромиксий.
У нереиса при половом созревании происходят изменения в организме. Тело делится на два участка — один не задействован в размножении, а другой производит нужные продукты. В половой области увеличивается количество щетинок, кишечник прекращает свою работу, мускулатура дегенерирует. Черви всплывают на поверхность воды для размножения.
У палоло половая часть тела достигает длины 20 см. Она отрывается и всплывает — это происходит в определенное время года и носит массовый характер. Некоторые виды полихета способны к почкованию, они отличаются высокой скоростью регенерации.
Ученые внимательно изучают особенности размножения полихет. Выловить особей очень просто — достаточно ночью посветить прожектором на морскую воду. На свет приплывает множество червей. Они также хорошо очищают воду и помогают увеличить количество промысловых рыб.
Представители класса
Класс насчитывает около 10 тысяч видов. Афродиту иначе называют морской мышью. Все дело в том, что ее тело покрывает множество тоненьких волосков серого цвета. Ведет донный образ жизни и большую часть времени проводит под песком.
Афродита — хищник и в ловле добычи ей помогают хитиновые усики. Она обнаруживает рачков или мелких рыбок, после чего захватывает жертву мощными челюстями и утаскивает в нору. Обитает в тропических морях. Вид впервые был описан в 1788 году.
Еще один представитель многощетинковых червей — нереис. Некоторые особи достигают 70 см в длину. Обитают в теплых водах, встречаются в Японском, Каспийском, Черном и других морях. В советское время ученые изучили этот вид и использовали его для создания кормовой базы для осетровых рыб. Черви отличаются необычным переливающимся окрасом — зеленым с оттенками бирюзового и фиолетового. Щетинки окрашены в оранжевый цвет. Основа питания — растительность, мертвые рыбы и крабы.
Ученым удалось установить, что нереисы общаются посредством феромонов — специальных химических ароматов. Их вырабатывает один орган и если его удалить, то червь становится беспомощным. Изучение нереисов позволило получить материал для исследования природы феромонов.
Седентария относится к сидячим полихетам. Отличается полной неподвижностью и необычным внешним видом. Изящные ажурные жабры раскрыты веером или скручены, длинное тело прячется в роговых трубках. Выросты оснащены сотней глаз и при приближении опасности быстро прячутся.
Полезная информация
Значение многощетинковых червей для природы очень велико — они фильтруют воду, поедают органические остатки, служат пищей для других видов. Многие натуралисты считают их необычными и красивыми. В XIX веке Вильгельм Петерс восхищался представителями класса. Он подчеркивал особое изящество червей, их строение и поведение. Натуралист также подметил, что многие виды были названы в честь греческих божеств. Чтобы лучше понять уникальность этого класса, можно изучить интересные факты о многощетинковых червях:
Среди полихет можно найти как крохотных особей, так и настоящих гигантов с длиной тела до трех метров. Некоторые виды пригодны для употребления в пищу. Черви палоло массово размножаются у тропических берегов Тихого океана. В это время их вылавливают, жарят на костре и поедают.
На Дальнем Востоке полихеты являются лучшей наживкой для ловли рыбы, поэтому ее можно купить в специализированных. Некоторые виды могут быть опасны для человека и их нельзя употреблять в пищу.
Нереида проникает на рисовые поля и уничтожает корневую систему. Из-за этого она наносит значительный урон сельскому хозяйству.
Натуралисты могут наблюдать за большим количеством червей в заливе Петра Великого. Особенно много в этой области нереис виренс. Их привычная среда обитания — песчаное дно или поверхность воды.
Образ жизни малощетинковых червей (олигохет) и полихет продолжает исследоваться учеными. Подобные создания занимают свое место в животном мире и являются кормовой базой для многих видов — рыб, чаек, крабов и т. д. Их успешно используют в некоторых отраслях сельского хозяйства. Тип кольчатых червей включает в себя разных представителей, которые имеют уникальные характеристики.
Мир животных
Общая характеристика типа Кольчатые черви (кольчецы)
Кольчатые черви (кольчецы) — крупный тип (около 9 тыс. видов) высших свободножи вущих морских, пресноводных и почвенных животных, имеющих более сложную организацию, чем плоские и круглые черви. Это в первую очередь относятся к морским многощетинковым червям, которые являются узловой группой в эволюции высших беспозвоночных: от их древних предков произошли моллюски и членистоногие.
Главнейшие прогрессивные черты строения кольчецов следующие:
1. Тело состоит из многочисленных (5—800) сегментов (колец). Сегментация выражается не только во внешней, но и во внутренней организации, в повторяемости многих внутренних органов, что повышает выживаемость животного при частичном повреждении тела.
2. Группы сходных по строению и функциям сегментов у многощетинковых червей объединены в отделы тела — головной, туловищный и анальную лопасть. Головной отдел образовался путем слияния нескольких передних сегментов. У малощетинковых червей сегментация тела однородная.
3. Полость тела вторичная, или целом, выстланный целомическим эпителием. В каждом сегменте целом представлен двумя изолированными мешками, заполненными целомической жидкостью.
Рис 11.7. Головной конец нереиды: I1—глаза; 2 — щупальца; 3 —усики; 4 — параподии с пучками щетинок.
4. Кожно-мускульный мешок состоит из тонкой эластичной кутикулы, расположенных под ней однослойного эпителия и двух мышечных слоев: наружного —кольцевого, и внутреннего — сильно развитого продольного.
5. Впервые появившиеся специализированные органы движения — параподии — представляют собой боковые двулопаст-ные выросты стенок тела туловищных сегментов, в которые заходит целом. Обе лопасти (спинная и брюшная) несут большее или меньшее количество щетинок (рис. 11.7). У малощетинковых червей параподии отсутствуют, имеются только пучки с немногочисленными щетинками.
6. В пищеварительной системе, имеющей три отдела, передняя кишка сильно дифференцирована на ряд органов (рот, глотку, пищевод, зоб, желудок).
7. Впервые развившаяся кровеносная система замкнутая. Она состоит из крупных продольных спинного и брюшного сосудов, соединенных в каждом сегменте кольцевыми сосудами (рис. 11.8). Движение крови осуществляется за счет перекачивающей деятельности сократимых участков спинного, реже кольцевых сосудов. В плазме крови содержатся дыхательные пигменты, близкие к гемоглобину, благодаря которым кольчецы заселили местообитания с самым различным содержанием кислорода.
8. Органы дыхания у многощетинковых червей —жабры; это тонкостенные листовидные, перистые или кустистые наружные выросты части спинных лопастей параподии, пронизанные кровеносными сосудами. Малощетинковые черви дышат всей поверхностью тела.
9. Органы выделения — попарно расположенные в каждом сегменте метанефридии, выводящие конечные продукты жизнедеятельности из полостной жидкости. Воронка метанефридия находится в целоме одного сегмента, а идущий от нее короткий каналец открывается наружу в последующем сегменте (см. рис. 11.8,6).
10. Нервная система ганглионарного типа. Она состоит из парных надглоточных и подглоточных ганглиев, соединенных нервными стволами в окологлоточное нервное кольцо, и многих пар ганглиев брюшной нервной цепочки, по одной паре в каждом сегменте (рис. 11.8, а). Органы чувств разнообразны: зрения (у многощетинковых червей), осязания, химического чувства, равновесия.
11. Подавляющее большинство кольчецов— раздельнополые животные, реже гермафродиты. Половые железы развиваются либо под целомическим эпителием во всех туловищных сегментах (у многощетинковых червей), либо только в некоторых (у малощетинковых червей). У многощетинковых червей половые клетки через разрывы целомического эпителия поступают в жидкость целома, откуда выводятся в воду специальными половыми воронками или метанефридиями. У большинства водных кольчецов оплодотворение внешнее, у почвенных форм — внутреннее. Развитие с метаморфозом (у многощетинковых червей) либо прямое (у малощетинковых червей, пиявок). Некоторые виды кольчецов, кроме полового, размножаются и бесполым способом (фрагментацией тела с последующей регенерацией недостающих частей). Тип Кольчатые черви подразделяется на три класса — Многощетинковые, Малощетинковые и Пиявки.
Класс Многощетинковые
Этот класс представлен морскими животными. Многие из них ведут активный образ жизни, ползая по дну, зарываясь в грунт или плавая в толще воды. Есть прикрепленные формы, живущие в защитных трубках. Обычно тело подразделено на голову, туловище и анальную лопасть. Нередко кольчатые черви — хищники. Их глотка снабжена хватательными придатками, острыми шипами или челюстями. Присутствуют параподии, имеющие разнообразную форму в зависимости от среды обитания и способа передвижения. Дышат жабрами. Многощетинковые раздельнополые, оплодотворение наружное.
Типичные представители этого класса —нереида и пескожил. Они являются кормовыми объектами для ряда промысловых рыб. Нереида успешно акклиматизирована в Каспийском море.