Какие особенности строения имеют гидроидные медузы. Как происходит их жизненный цикл и размножение. Чем гидроидные медузы отличаются от других кишечнополостных. Какие интересные представители есть среди гидроидных медуз.
Содержание
Общая характеристика гидроидных медуз
Гидроидные медузы — это класс кишечнополостных животных, относящийся к типу Cnidaria. Они имеют ряд характерных особенностей строения и жизненного цикла:
- Тело в форме колокола или зонтика с щупальцами по краю
- Наличие паруса (велума) — кольцевой складки по краю зонтика
- Чередование поколений медуз и полипов в жизненном цикле
- Небольшие размеры — обычно от нескольких миллиметров до 5-6 см
- Обитание преимущественно в морской воде
Гидроидные медузы широко распространены в Мировом океане. Они играют важную роль в морских экосистемах, являясь частью планктона и пищей для многих животных.
Строение гидроидных медуз
Тело гидроидной медузы имеет радиально-симметричное строение и состоит из следующих основных частей:
Зонтик (купол)
Зонтик представляет собой основную часть тела медузы. Он имеет форму колокола или полусферы. Внешняя выпуклая сторона называется эксумбрелла, а внутренняя вогнутая — субумбрелла. Зонтик медузы образован двумя слоями клеток:
- Наружный эктодермальный слой
- Внутренний энтодермальный слой
Между ними находится мезоглея — студенистое вещество, придающее телу упругость.
Щупальца
По краю зонтика расположены щупальца. Их количество может сильно варьировать у разных видов — от 4 до нескольких сотен. Щупальца выполняют функции:
- Захват добычи
- Защита
- Осязание
На щупальцах расположены стрекательные клетки (книдоциты) со стрекательными капсулами.
Велум (парус)
Уникальной особенностью гидроидных медуз является наличие паруса (велума) — кольцевой мускульной складки по краю зонтика. Велум выполняет важные функции:
- Участвует в движении медузы, сужая выходное отверстие при сокращении
- Регулирует поток воды, выбрасываемой из-под зонтика
- Увеличивает силу реактивного движения
Благодаря парусу гидроидные медузы могут активно плавать, в отличие от сцифоидных медуз.
Манубриум
В центре субумбреллярной стороны располагается ротовой стебелек — манубриум. На его конце находится рот, ведущий в гастральную полость. Манубриум может иметь различную форму и размеры у разных видов.
Размножение и жизненный цикл
Жизненный цикл большинства гидроидных медуз включает чередование поколений — полового (медуза) и бесполого (полип). Этот процесс называется метагенезом. Рассмотрим основные этапы:
1. Стадия медузы
Взрослые медузы раздельнополы. В их гонадах образуются половые клетки:
- Сперматозоиды у самцов
- Яйцеклетки у самок
Половые продукты выделяются в воду, где происходит оплодотворение.
2. Развитие личинки
Из оплодотворенной яйцеклетки развивается свободноплавающая личинка — планула. Она имеет овальную форму и покрыта ресничками.
3. Оседание и образование полипа
Планула оседает на подходящий субстрат и превращается в полип. У большинства видов образуется колония связанных между собой полипов.
4. Бесполое размножение
Полипы размножаются почкованием, образуя новых особей. На определенном этапе начинается процесс образования медуз.
5. Формирование медуз
На теле полипа образуются особые почки, из которых развиваются молодые медузы. Этот процесс называется медузообразованием. Сформировавшиеся медузы отрываются от полипа и начинают самостоятельную жизнь.
Таким образом, жизненный цикл замыкается. Медузы вновь производят половые клетки, давая начало новому поколению.
Интересные представители гидроидных медуз
Обелия (Obelia)
Обелия — широко распространенный род гидроидных медуз. Ее жизненный цикл является классическим примером метагенеза у кишечнополостных.
- Полипы образуют ветвистые колонии высотой до 20 см
- Медузы очень мелкие — около 5 мм в диаметре
- Имеют 16-24 щупальца по краю зонтика
Гониомус (Gonionemus vertens)
Эта медуза известна под названием «крестовичок». Она обитает в прибрежных водах северной части Тихого океана.
- Диаметр зонтика до 25-30 мм
- Имеет характерный крестообразный рисунок на зонтике
- Обладает сильно жгучими стрекательными клетками
Ожоги гониомуса могут быть опасны для человека, вызывая сильную боль и аллергические реакции.
Краспедакуста (Craspedacusta sowerbii)
Это один из немногих видов пресноводных медуз. Родом из Китая, сейчас распространилась по всему миру.
- Диаметр зонтика до 20-25 мм
- Имеет около 400 щупалец
- Полипы микроскопические, около 1-2 мм
Краспедакуста интересна тем, что смогла адаптироваться к жизни в пресных водоемах, что нехарактерно для медуз.
Отличия гидроидных медуз от других кишечнополостных
Гидроидные медузы имеют ряд особенностей, отличающих их от других классов кишечнополостных:
От сцифоидных медуз:
- Наличие паруса (велума)
- Меньшие размеры
- Более простое строение
- Отсутствие ропалиев (краевых телец)
От кубомедуз:
- Радиальная симметрия (у кубомедуз — тетрамерная)
- Отсутствие сложных глаз
- Менее развитая нервная система
От гидроидных полипов:
- Свободноплавающий образ жизни
- Наличие развитой мускулатуры
- Более сложная организация нервной системы
Эти отличия позволяют гидроидным медузам занимать свою экологическую нишу и успешно существовать в разных условиях.
Экологическая роль гидроидных медуз
Гидроидные медузы играют важную роль в морских экосистемах:
- Являются частью планктона, основы пищевых цепей в океане
- Служат пищей для многих рыб, черепах и других морских животных
- Регулируют численность мелких ракообразных и личинок рыб
- Участвуют в круговороте веществ в океане
В то же время массовое размножение некоторых видов может приводить к негативным последствиям:
- Снижению популяций промысловых рыб
- Засорению рыболовных сетей
- Ухудшению качества воды в прибрежных зонах
Изучение экологии гидроидных медуз важно для понимания процессов, происходящих в морских экосистемах, и прогнозирования их изменений.
Заключение
Гидроидные медузы представляют собой удивительную группу животных, сочетающую простоту строения с эффективными приспособлениями к жизни в водной среде. Их изучение важно для понимания эволюции кишечнополостных и функционирования морских экосистем. Дальнейшие исследования этих животных могут привести к новым открытиям в области биологии, медицины и экологии.
Гидроидные
Содержание
Гидроидные (Hydrozoa) — это один из самых богатых видами класс кишечнополостных. Он включает очень мелких полипов и гидроидных медуз. К нему относится не только известная всем гидра обыкновенная, но и пресноводная медуза Craspedacusta sowerbyi, португальский кораблик — колония, выглядящая как единый организм, внешне похожая на пучок водорослей, рифообразующие розовые и жгучие кораллы, организованные в форме деревца или ветки, линзовидные наркомедузы, изящные Tubularia и др. Колониальные гидроидные являются важным компонентом сообщества обрастателей. Они поселяются на камнях, скалах, дамбах, раковинах моллюсков, корпусах кораблей и стенках доков.
Чем гидроидные отличаются от других кишечнополостных?
Гидроидные — это наиболее просто устроенные кишечнополостные с чётко выраженным двухслойным строением.
- Это единственный класс, в состав колоний которого могут входить как полипы, так и медузы.
- Только среди представителей этого класса книдарий есть пресноводные виды.
- У гидроидных полипов никогда не бывает перегородок в гастральной полости, а их нервная система не образует ганглиев и органов чувств.
- У гидроидных медуз, в отличие от сцифоидных, радиальные каналы неветвящиеся.
- Нематоцисты гидроидных залегают только в эпидермисе (эктодерме), но разнообразие их стрекательных клеток велико.
- В мезоглее нет никаких клеток.
- Гонады из половых клеток формируются либо в гастродермисе, либо в эпидермисе.
- В целом для них характерно чередование поколений медузы (полового поколения) и полипа (бесполого поколения). Но у многих видов одно из этих поколений (обычно медуза) подавлено или совсем отсутствует. В последнем случае оставшееся поколение (обычно полип) становится половым.
- Скелет (есть не у всех) выделяется наружу эктодермой в виде кутикулы, иногда пропитанной кальцием.
- У гидроидных медуз по краю зонтика расположена особая перепонка — парус (веллум).
- На щупальцах медуз расположен один тип органов чувств: либо только статоцисты (чаще всего), либо глазки, глазные пятна или сложно устроенные органы зрения с хрусталиками. Статоцисты — это органы равновесия, они представляют собой замкнутые пузырьки, выстланные чувствительным эпителием и заполненные жидкостью. Внутри каждого пузырька (их у медуз 8) находятся кусочки карбоната кальция, выполняющие роль статолитов.
Статоцисты — это органы равновесия, они представляют собой замкнутые пузырьки, выстланные чувствительным эпителием и заполненные жидкостью. Внутри каждого пузырька (их у медуз 8) находятся кусочки карбоната кальция, выполняющие роль статолитов.Гидроидные Дальнего Востока
Общая характеристика гидроидных
Гидроидные полипы очень мелкие, как правило, они не превышают 1 мм в высоту. У одиночных представителей, таких, как Hydra, есть рот, манубриум (ротовой диск), щупальца, собственно тело и педальный диск (подошва). Большинство полипов класса образует колонии. Их видоизменённые тела в составе колонии напоминают цветок на стебле. Их «стебелёк» называют ножкой, а «цветок» — гидрантом. Последний имеет хорошо развитый манубриум, похожий на палец или простое вздутие. У многих видов манубриум и отдел кишечной полости под ним выполняют роль желудка.
Строение гидроидного полипа
У колониальных полипов щупальца не имеют полостей, у гидры они полые.
На гидранте или на других участках колонии закладываются гидромедузы. Даже взрослые гидроидные медузы тоже очень мелкие — от 1 мм до 2-3 см, хотя есть более крупные виды (до 20 см). Тела медуз похожи на перевёрнутый тюльпан или неглубокое блюдце. По внутреннему краю их колокола расположена складка мезоглеи и эпидермиса — веллум (парус), которая увеличивает мощность реактивной струи воды, выбрасываемой медузой при плавании. В веллуме есть кольцевая поперечнополосатая мышца. Присутствует ещё и кольцевая корональная мышца, связанная с субумбреллой (внутренняя вогнутая сторона зонтика).
В центре колокола расположен свисающий вниз манубриум в виде хоботка. Он может быть коротким или длинным, трубчатым или четырёхгранным. В его центре лежит рот, ведущий в манубриальный канал. Аборальный (противоположный ротовому) конец канала образует расширение, функционирующее как желудок. От желудка к краю колокола отходит 4 неветвящихся радиальных канала. У некоторых видов каналов может быть несколько больше или очень много.
Строение гидроидной медузы
Щупалец у гидромедуз может быть 4 — по числу каналов или больше, у некоторых видов они отсутствуют. По краю колокола гидромедуз расположены либо глазки, либо статоцисты, ни у кого из них нет того и другого одновременно. Как правило, гонады медуз А-форм расположены на манубриуме, а гонады медуз L-форм — на нижней стороне радиальных каналов. Независимо от расположения, половые клетки вымётываются наружу.
Среди колоний есть ветвящиеся, столониальные и с ценосарком. У жгучих кораллов (Millepora spp.) — колония столониальная, у Hydractinia — с ценосарком, сифонофоры собраны в ветвящиеся колонии.
Гидры (
Hydra)
Род мелких пресноводных одиночных полипов около 1 см длиной, распространённых в умеренной и тропической зонах. Они обитают в стоячих водах на мелководье, в зарослях растений, где их трудно заметить из-за мелкого размера. Удивительна их способность к регенерации, они не стареют и не умирают от старости.
Гидра Автор: Ши Аннан, CC BY-SA 4.0
Гидры имеют трубчатое радиально-симметричное тело. Оно может состоять из стебелька и туловища или из одного стебелька, в любом случае тело заканчивается подошвой (педальным диском). К субстрату педальный диск прикрепляется при помощи клейкой жидкости, выделяемой его клетками. Свободный конец гидр имеет ротовое отверстие, окружённое 5-12 тонкими щупальцами. В эктодерме щупалец залегают книдоциты с нематоцистами, заполненными токсинами.
Оказывается, на педальном диске гидр есть ещё одно отверстие — пора, которая выделяет жидкость из кишечной полости или пузырёк газа. Вместе с пузырьком гидра отрывается от субстрата и всплывает, паря вниз головой. Так она может занимать новые места для жизни. Ротовое же отверстие у долго непитающейся гидры может практически срастаться. Для того, чтобы поесть, ей приходится каждый раз «прорывать» рот заново.
Гидра плавает на пузырьке воздуха
Окраска животного зависит от способа питания.
Она может быть бурой, зелёной, бесцветной, серой. Зелёными гидры становятся из-за наличия в их теле симбиотических водорослей зоохлорелл. Большую часть времени гидра поджидает добычу (мальков рыб и мелких беспозвоночных), вытягивая тело и обшаривая всё вокруг своими щупальцами. Прикоснувшуюся жертву они обжигают стрекательными клетками и быстро втягивают через рот в кишечную полость. После заглатывания добычи тело гидры раздувается, а щупальца сжимаются. В таком виде оно находится до тех пор, пока не переварится пища.
Спасаясь от нападения, гидра сжимается в плотный комочек, а при необходимости медленно передвигается:
- скользя на подошве;
- кувыркаясь через «голову»;
- подтягивая подошву к закреплённой на субстрат оральной стороне (как гусеница).
Как и у всех кишечнополостных тело, гидры состоит из двух слоёв: эктодермы (эпидермиса) и энтодермы (гастродермиса), между которыми расположен тонкий слой промежуточного вещества — мезоглеи.
Клеточный состав эктодермы гидры
Эктодерма — наружный зародышевый листок на ранних стадиях развития животного, во взрослом состоянии его называют эпидермисом.
Он выстилает гидру снаружи и ему приходится выполнять функции многих органов тела животного. У гидр он отвечает за определённые виды движения, защиту, ориентацию в пространстве и контакты с объектами. Участвует в размножении, проведении веществ и т.д.
В состав эпидермиса гидры стабильно входят следующие виды клеток:
- эпителиально-мускульные, их 20 000. Они выполняют покровную, образовательную и двигательную функции. Составляют основную массу клеток слоя, плотно прилегая друг к другу и формируя покровный однослойный эпителий. Цилиндрические по форме, они имеют два сократимых мышечных отростка, прилегающих к мезоглее и формирующих продольную мускулатуру, ориентированную вдоль вертикальной оси тела. При их одновременном сокращении тело гидры сжимается, при расслаблении — вытягивается. Если сокращаются отростки с одной стороны тела, а с другой остаются вытянутыми, то тело гидры изгибается. В верхней трети тела эпителиально-мускульные клетки экто- и энтодермы делятся митотически. Часть вновь образованных клеток смещается в сторону гипостома, часть в сторону подошвы, где дифференцируются в стрекательные или железистые клетки;
- интерстициальные (промежуточные, или стволовые) — из них формируются все другие типы клеток, кроме эпителиально-мускульных. Они мелкие, округлые, с крупным ядром, у гидры их 15 000. Стволовые клетки могут стать как половыми так и соматическими. Сами они не мигрируют, но их потомки способны к быстрому перемещению;
- нейроны (нервные клетки). У гидр они расположены только в эктодерме. У них 5 000 нейронов звездчатой формы, разбросанных по всему слою, сообщающихся друг с другом отростками и образующих сеть. Они контактируют и с эпителиально-мускульными клетками, которым передают сигналы, побуждающие их к действию. На подошве, вокруг рта и на щупальцах они образуют скопления. Недавно было обнаружено, что у гидр есть околоротовое нервное кольцо, схожее с таковым у гидромедуз, расположенное по краю зонтика. Чёткого деления на чувствительные, вставочные и моторные нейроны у гидры нет. Одна и та же клетка может воспринимать сигнал и передавать его. Зато нейроны чётко делятся на чувствительные и ганглиозные. У чувствительных клеток есть отросток, выходящий наружу тела;
- стрекательные — у гидр книдоциты, служат для защиты и нападения. Они наиболее многочисленны (55 000), появляются из промежуточных в области туловища, а потом мигрируют в места скопления или рассеиваются по всему телу. У гидры они разбросаны по всему телу, но наиболее многочисленны на щупальцах, где внедряются в эпителиально-мускульные и образуют бугорки под названием батареи;
- половые клетки (гаметы). Гидры оогамные животные, у них образуются разные половые клетки — мужские (сперматозоиды) и женские (яйцеклетки). Гидры бывают как разнополыми (большинство), так и гермафродитами.
Часть вновь образованных клеток смещается в сторону гипостома, часть в сторону подошвы, где дифференцируются в стрекательные или железистые клетки;
Чёткого деления на чувствительные, вставочные и моторные нейроны у гидры нет. Одна и та же клетка может воспринимать сигнал и передавать его. Зато нейроны чётко делятся на чувствительные и ганглиозные. У чувствительных клеток есть отросток, выходящий наружу тела;Клеточный состав энтодермы гидры
Энтодерма (гастродермис) выстилает гастральную полость гидр.
Она состоит из двух типов клеток:
- эпителиально-мускульных пищеварительных. Их сторона, обращённая в кишечную полость, несёт 1-3 жгутика, которые, вращаясь, создают ток воды в кишке, перемешивают и подгоняют питательные вещества. При помощи ложноножек они захватывают пищевые частицы, образуют пищеварительную вакуоль и обеспечивают внутриклеточное пищеварение. С другой стороны клеток расположены мышечные отростки, ориентированные поперёк тела гидры. При их сокращении тело гидры сужается и вытягивается;
- железистых, расположенных в центральной части гастральной полости, среди пищеварительно-мускульных. В них находится крупная вакуоль с пищеварительными соками. При поступлении пищи в полость кишки клетки выбрасывают сок с ферментами наружу и обеспечивают внутриполостное пищеварение.
Значит, у гидры, как и у всех кишечнополостных, существует две фазы пищеварения: внутриполостное и внутриклеточное.
Жизнедеятельность и регенерация гидр
Специальных органов дыхания и выделения у гидр нет. Они дышат и удаляют ненужные вещества всей поверхностью тела путём диффузии. Крупные непереваренные частицы удаляются через рот или пору. При помощи нервной системы гидры реагируют на воздействие окружающей среды (рефлексы). Они откликаются на изменение температуры и химического состава воды, на прикосновения, свет и др.
Питаются гидры в основном водными беспозвоночными, чаще циклопами и дафниями. Во время охоты они вытягивают свои щупальца, увеличивая их в 4-5 раз по сравнению с длиной тела. Также могут двигаться за жертвой. Некоторые гидры большую часть питательных веществ получают от симбиотических водорослей.
Если разрезать гидру пополам, то она достроит недостающую часть тела. Даже разделённая на мелкие части она быстро регенерирует. Удивительная способность возрождаться способствовала появлению названия всего класса Гидрозои.
Они получили название в честь лернейской мифической гидры, с которой сражался Геракл. Когда герой отрубал у неё одну голову, на её месте вырастали две новые. Ещё в 1742 году Абрам Трамбле (швейцарский учёный) изучал эту способность гидры. Он разрезал её на мелкие части и она воплощалась в множество новых гидр, выворачивал наизнанку, а она не погибала. У вывернутой гидры клетки просто мигрировали на новые места, и внешняя часть становилась внутренней и наоборот.
Размножение
Размножаются гидры бесполым и половым путём. В их цикле развития отсутствуют стадии медузы и планулы. В благоприятных условиях, в умеренном климате — летом, они размножаются бесполым путём. Обычно в нижней трети тела кишечнополостного на эпидерме появляется почка, которая растёт и формируется в молодую гидру со щупальцами и ртом. Новое животное полностью похоже на материнское (клон) отделяется (отпочковывается) и прикрепляется к субстрату недалеко от матери. Так образуется дочерний полип.
Осенью у гидры формируются половые железы в виде медузоидных узелков. Это редуцированная стадия медузы, в которых из промежуточных клеток развиваются гаметы. Яйцеклетки появляются в половых железах (яичниках) расположенных ближе к педальному диску, а сперматозоиды в семенниках ближе к ротовому диску, благодаря чему предотвращается самооплодотворение у гермофродитных видов, таких как Hydra circumcincta и Hydra viridissima (у них на теле есть как семенники, так и яичники). Сперматозоиды через сосочковидную пору выходят в воду, они проникают через разрыв эпидермиса в яичники других особей и сливаются с яйцеклетками. Так происходит перекрёстное внутреннее оплодотворение гидр.
Образующийся зародыш развивается до стадии гаструлы, покрывается хитиновой оболочкой и впадает в анабиоз, в диапаузе он переживает зиму. Гидра может произвести за сезон много яиц. Ко времени созревания зародыша материнская гидра погибает. Зародыш опускается на дно и зимует.
Весной он развивается в полип. Такое развитие без стадии личинки (у кишечнополостных планулы) называется прямым (без превращения).
Гидроидные: цикл развития гидры
За исключением периода почкования, полипы гидр ведут одиночный образ жизни. Представители рода: стебельчатая гидра, зелёная гидра, обыкновенная гидра.
Морские гидроидные
В отличие от пресноводных, морские гидроидные полипы редко бывают одиночными. Чаще они образуют колонии. В простейшем случае колонии состоят из одинаковых по строению и выполняемым функциям полипов — гидрантов. В сложно устроенных полипы и медузы (зооиды) специализируются на выполнении определённых функций: питании, защите, размножении, передвижении и др. и тогда колония становится как бы единым организмом.
При почковании новые зооиды не отделяются от материнского организма. Пища, пойманная одним из них, поступает в общую кишечную полость и распределяется между всеми. Размер колонии гидроидов может быть равным нескольким миллиметрам (гидроидные полипы) или метрам (сифонофоры).
Они могут иметь внешний скелет из органического вещества (хитина) или (редко) из известняка (гидроидные кораллы). В совместных группах полипы размножаются бесполым путём, увеличивая число особей в колонии, а медузы отвечают за половое размножение.
Медузы могут отпочковываться от общей оси или производить гаметы, оставаясь прикреплёнными к главному стволу (такие медузы называют медузоидами). Оплодотворение происходит в окружающей воде, из зародыша развивается планула, оседает и даёт начало первичному полипу.
Одни колонии прочно прикрепляются к субстрату при помощи отростков — гидрориз и не перемещаются. Другие ведут свободный планктонный образ жизни (сифонофоры).
Жгучие кораллы, или Миллепоры (
Millepora)
Миллепоры — это род колониальных гидроидных стрекающих, характеризующийся сильным развитием наружного известкового скелета. В скелете находятся многочисленные микроскопические полипы. Они функционально разделены, гастрозоиды обрабатывают и переваривают пищу, пойманную дактилозоидами, которые группируются вокруг них.
Гастрозоиды маленькие и пухлые, они протягивают через поры от четырех до шести обрубков щупалец, но в остальном невидимы. У дактилозоидов волосистые щупальца покрыты книдобластами.
Жгучие кораллы. Автор: Грабить, CC BY 2.0
Особи соединены внутри системой каналов и скрыты за порами скелета. Живут в симбиозе с зооксантеллами, участвуют в формировании рифов. Их колонии похожи на неправильные деревья с «ветками» из щупалец, коробки или листья. Внешне они напоминают коралловых полипов и живут в тёплых морях рядом и вместе с ними или на них. Основные места их скоплений находятся в Красном и Карибском морях.
Ожог миллипоровых кораллов опасен для человека. Он вызывает ощущения, сравнимые с прикосновением раскалённой стали, это может быть причиной шока и потери сознания, что для ныряльщика грозит смертью. На месте ожога появляется пузырь, лопающийся через несколько дней и становящийся трудно заживающей язвой. Но если перед кораллом помахать рукой, то его щупальца спрячутся, тогда его можно брать без опаски.
Миллепора белая. Автор: NOAA-Joyce & Frank Burek, общественное достояние
Питаются миллепоры планктоном. Бесполое размножение у них осуществляется путём фрагментации, части коралла отламываются, например, во время бури и образуют новую колонию. Половое размножение обеспечивает недолговечная стадия медузы. Из зародыша развивается подвижная личинка планула, которая некоторое время живёт как планктонный организм. Потом оседает и становится полипом, формирующим новую колонию.
Millepora exaesa. Автор: NPS-Ева Дидонато, общественное достояние
Сифонофоры (Siphonophora)
Сифонофоры — подвижные, обитающие на поверхности или в толще воды (пелагические) высокоспециализированные колониальные организмы. Внешне они похожи на алмазные ожерелья, хрустальные люстры, парусники, парящие в воде. Они состоят из прозрачных зооидов (участков колонии). Все сифонофоры полиморфны (в состав колоний входят как полипы, так и медузы). От полиморфных морских гидроидных полипов они отличаются тем, что разнообразие особей в их колонии связано с функциональной дифференцировкой не только полипоидных, но и медузоидных особей.
Siphonophora.
Авторы: Катриона Манро, Стефан Зиберт, Фелипе Сапата, Марк Ховисон, Алехандро Дамиан-Серрано, Сэмюэл Х. Черч, Фрейя Э. Гетц, Филип Р. Пью, Стивен Х. Д. Хэддок, Кейси У. Данн, CC BY 4.0
Самые известный представитель — португальский военный кораблик (Physalia physalis). Самые крупные из них достигают нескольких десятков м. в длину, а их щупальца бывают ещё длиннее.
В 2020 году у западного побережья Австралии в глубоководном каньоне была найдена рекордная колония в 48 м. длиной.
У сифонофор найдено 6 типов нематоцист, в том числе исключительно ядовитые. Питаются они зоопланктоном — мелкими рыбами, ракообразными и др. Как и у всех колоний, их основу составляет трубка видоизменённого полипа, представляющая общую пищеварительную систему. Она состоит из эпидермиса, гастродермиса и мезоглеи. От трубки отходят зооиды — функциональные единицы колонии, гомологичные полипам и медузам.
Колониальные гидроидные
У колонии в типичном виде, который в полном объёме представлен далеко не у всех сифонофор, выделяют 3 отдела:
- поплавок, или пневматофор — передний отдел, видоизменённая медузоидная особь. Представляет собой заполненное газом эктодермальное впячивание, отделённое от окружающей среды сфинктером (клапаном). Специальные клетки внутри него способны выделять газы, среди которых преобладают углекислый и угарный газы. Пневматофор регулирует плавучесть колонии, выполняя роль поплавка, паруса и гидростатического аппарата. Для погружения, например перед наступлением шторма, стенки поплавка сокращаются и часть газов выдавливается наружу. Наполнение пневматофора газами, напротив, обеспечивает подъём колонии к поверхности. У организмов, живущих у приповерхностной плёнки воды (нейстонные), например у португальского кораблика, пневматофор выступает над поверхностью и служит парусом;
- нектосома — участок, расположенный сразу за поплавком. Он состоит из нескольких плавательных колоколов — нектофоров — видоизменённых медуз. За счёт него колония может передвигаться независимо от волнения моря;
- сифоносома — удлинённая часть тела, на которой закладываются и живут зооиды. Здесь располагаются особи колонии, образующие кормидии, выполняющие разные функции.
Представляет собой заполненное газом эктодермальное впячивание, отделённое от окружающей среды сфинктером (клапаном). Специальные клетки внутри него способны выделять газы, среди которых преобладают углекислый и угарный газы. Пневматофор регулирует плавучесть колонии, выполняя роль поплавка, паруса и гидростатического аппарата. Для погружения, например перед наступлением шторма, стенки поплавка сокращаются и часть газов выдавливается наружу. Наполнение пневматофора газами, напротив, обеспечивает подъём колонии к поверхности. У организмов, живущих у приповерхностной плёнки воды (нейстонные), например у португальского кораблика, пневматофор выступает над поверхностью и служит парусом;
Здесь располагаются особи колонии, образующие кормидии, выполняющие разные функции.Нижний конец тела колонии несёт рот и иногда одно щупальце. Все зоиды колонии специализированы на выполнении определённых функций и носят особые названия. В состав кормидия могут входить следующие особи:
- крышечка — видоизменённый уплощённый полип, прикрывающий кормидий;
- гастрозоиды отвечают за питание, у них есть ротовое отверстие. Они сопровождаются единственным сильно разветвлённым щупальцем, покрытым многочисленными стрекательными клетками. Щупальце тоже отдельный видоизменённый полип;
- пальпоны — полипы без ротового отверстия, способствуют удалению ненужных веществ. У них одно неразветвлённое щупальце;
- гонофоры — осуществляют размножение. Они организованы как медузы, но от колонии не отрываются.
Среди сифонофор есть как раздельнополые колонии, так и гермафродиты.
И мужские и женские половые клетки выходят наружу, где происходит оплодотворение. Из зародыша развивается личинка-планула — развитие с метаморфозом. У некоторых сифонофор медузы отделяются от колонии, что приводит к чередованию поколений.
Португальский кораблик
Физалия, или португальский военный кораблик — это фиолетово-синий колониальный организм, пассивно курсирующий под «парусом» — прозрачным пузырём-пневматофором, по волнам тёплых морей. Физалия относится к ядовитым кишечнополостным. От пузыря асимметрично отходит ствол колонии с длинными (до 50 м) щупальцами со стрекательными клетками, содержащими опасные даже для человека ядами. Португальский кораблик похож на лодку, он ориентирован горизонтально и плавает ртом вперёд. Зоиты свисают вниз от ствола колонии. Состоит из медуз и полипов.
Гидроидные: португальский кораблик
У него есть только два отдела — пневматофор и сифосома. Пневматофор только кажется тонким, на самом деле он очень прочный, так как состоит из двух слоёв эктодермы, энтодермы и мезоглеи, а сверху покрыт хитинизированной оболочкой.
На пневматофоре расположен гребень, имеющий выгнутую форму. Он и работает как парус. Питается португальский кораблик личинками рыб, мелкими кальмарами и рыбами.
Парусник (
Velella velella)
Велла, парусник, или парусница — вид, который ранее хотели причислить к отряду Сифонофоры, теперь он входят в состав отряда Anthoathecata. Колония состоит только из полипов, она похожая на кружевную салфетку. В центре овала-пневматофора, укреплённого хитиновыми структурами, в виде диска с «рёбрами», заполненными газами, расположен парус, за что животное и получило своё название. Парус бывает скошен вправо или влево. Как ярко-синие плотики они плавают у поверхности воды тёплых морей, а их зооиды свешиваются вниз.
Для парусника характерна чёткая смена поколений. Свободноплавающие медузы размножаются половым путём, колониальные полипы — почкованием. Медузы нерестятся, из них образуются планулы, которые превращаются в первый полип колонии. Медузы содержат симбиотические зооксантеллы.
Размер колонии может достигать 10 см, но обычно он равен 7 см. Полипы имеют специализацию. В центре расположен крупный видоизменённый полип — гастрозоид, который отлавливает и переваривает пищу. Он окружен гастро-гонозооидами (полипами, специализирующимися на питании и размножении) и дактилозооидами (полипами-защитниками). Для человека их яд не опасен.
Трахимедузы (Trachymedusae)
Медузы с пулевидным колоколом с прямым краем и кольцом уплотнённой ткани внизу. С половыми железами на радиальных каналах, статоцистами и множеством тонких щупалец. Стадия полипа в их жизненном цикле отсутствует и планула сразу становится медузой. Вид Halitrephes maasi обитает на внушительной глубине (до 1500 м), имеет 70 тонких щупалец, прозрачное тело с прямым краем зонтика.
Halitrephes maasi. Автор: NOAA, общественное достояние
Наркомедузы (Narcomedusae)
Отряд стрекающих, у которых в жизненном цикле отсутствует стадия полипа. Узнать их можно по наличию первичных щупалец на наружной стороне зонтика.
У них линзовидное тело с рассечённым краем зонтика. У некоторых особей есть миниатюрные вторичные щупальца. На лопастях зонтика расположены округлые органы чувств со статоцистами.
Гидроидные: Bathykorus bouilloni. Автор: Кевин Раскофф, общественное достояние
Другой их отличительный признак — видоизменение пищеварительной системы. Широкий и короткий ротовой хоботок (манубриум) распростёрт по внутренней поверхности зонтика, в его отверстии расположен желудок. Края желудка у многих видов создают выросты в виде карманов — желудочные карманы. Радиальные каналы у них отсутствуют. Половые органы расположены в желудке или его карманах.
Планула наркомедуз оральной стороной обращена вбок, где и образуются щупальца. Личинка сразу превращается в медузу, минуя стадию полипа. Некоторые представители родов Cunina (Cuninidae) и Pegantha (Solmarisidae) на определённых стадиях жизненного цикла ведут паразитический образ жизни. Их личинки оседают на гидро- и сцифомедуз, многощетинковых червей, веслоногих раков или рыб.
У них вырастает хоботок и пара щупалец. Хоботок они погружают в пищеварительную систему хозяина, а от задней части отпочковываются паразитические личинки второго поколения или медузы, которые переходят к паразитированию в полость желудка хозяина.
Лимномедузы (Limnomedusae)
Гидроидные лимномедузы — отряд медуз, также в большинстве случаев не имеющих стадии полипа. Одиночные, редко колониальные. Среди них есть те, что способны вызывать у человека болезненные ожоги (Gonionemus vertens) и обитатели пресных вод (роды Limnocnida и Craspedacusta). Внешне они похожи на трахемедуз, но лишены уплотнения ткани по краю зонтика.
К лимномелузам относится ядовитая медуза-крестовик, или гонионема (Gonionemus vertens), обитающая в прибрежной зоне Тихого океана, но встречающаяся и в Северном полушарии Атлантики. Цикл её развития включает мелкого (0,5 мм) полипа, в которого превращается планула. От полипов отпочковываются фрустулы — личинки, похожие на планулу, но лишённые ресничек.
Они становятся либо полипами, либо медузами.
Гидроидные: медуза-крестовичок
У крестовичка прозрачный колокол диаметром 25-40 мм, сквозь него просвечивают окрашенные гонады в виде креста, расположенные в четырёх радиальных каналах пищеварительной системы. По краю зонтика можно заметить 60 тонких изгибающихся щупалец с утолщениями — батареями стрекательных клеток. Ожог стрекательных клеток крестовика болезнен для человека, но несмертелен.
Гидроидные (Hydrozoa) гидрозои, фото морские гидроидные полипы медузы строение размножение физиология половое размножение развитие чередование поколений, реферат доклад для школы класса гидрозои
Гидроидные (Hydrozoa) — низший класс, состоящий большей частью из мелких форм, содержит полипов и медуз (2700 видов). К гидроидным относятся одиночные и колониальные стрекающие кишечнополостные, обладающие самой разнообразной, но преимущественно радиальной симметрией тела. Вся гастральная полость их тела выстлана только энтодермой и никогда не имеет радиальных перегородок, свойственных коралловым полипам.
Половые железы, или гонады, лежат всегда в эктодерме. Класс делится на 2 подкласса — гидроидных (Hydroidea) и сифонофор (Siphonophora). Сифонофоры имеют вид свободноплавающих колоний, состоящих из нескольких форм полипоидных и медузоидных особей; гидроидные имеют характер одиночных или колониальных полипов, или же медуз.
Одной из характернейших особенностей гидроидных является наличие у многих видов в их жизненном цикле чередования двух различно устроенных поколений, одно из которых (полипоидное) ведет прикрепленный образ жизни, размножается почкованием и обычно образует колонии, другое же (медузоидное) является свободноплавающим, размножается половым путем (медузы раздельнополы) и не образует колоний. Медузы отпочковываются от колоний полипов, полипы же образуются из яиц медуз. Подобное правильное чередование полового и вегетативного поколений (характерно для отряда Leptolida), называемое метагенезом, иногда носит замаскированный характер, вследствие того что медузоидные особи не отрываются от колонии полипов, а остаются соединенными с ней, претерпевают редукцию и, теряя свои характерные признаки, входят в состав колонии в качестве половых особей, именуемых медузоидами, гонофорами или споросаками.
В других случаях полипоидное поколение может выпадать из жизненного цикла, и тогда медузы возникают непосредственно из яиц (отряд Trachilida).
Морские гидроидные полипы. Лишь очень немногие гидроидные полипы наподобие гидры ведут одиночный образ жизни. Большинство образует колонии, состоящие из множества особей. Формирование колоний становится легко понятным из сравнения с гидрой. Представим себе, что почки, образовавшиеся на теле гидры, не отрываются от нее, а остаются с ней в постоянной связи и сами начинают почковаться, не отделяя от себя образующихся дочерних полипов. Получается комплекс особей, сидящих как бы на общем стволе и его побочных ветвях.
Колония чаще всего имеет вид деревца или кустика. Основание общего ствола колонии обыкновенно дает стелющиеся по субстрату отростки, похожие на корни растений и служащие для прикрепления колонии. Ствол ветвится, на ветвях сидят отдельные особи колонии — гидраты; каждая особь соответствует как бы одной почке гидры и напоминает гидру.
Гистология гидранта в общем отвечает таковой гидры, но гастральная полость гидрантов продолжается в полость, или капал, проходящий через весь ствол и ветви колонии. Таким образом, гастральные полости всех гидрантов сообщаются между собой, так что пища, захваченная отдельными гидрантами, может затем в переработанном виде распределяться по всей колонии. Эктодермальный эпителий ствола выделяет на поверхности особую органическую оболочку — теку, которая придает ему большую устойчивость. Тека доходит до основания гидрантов (подотряд Athecata), а иногда продолжается и на них самих (подотряд Thecaphora) в виде защитного колпачка, или гидротеки.
Размножение морских гидроидных полипов, образование и строение медуз. Сами полипы способны лишь к бесполому размножению почкованием, в гидрантах половые железы не образуются. Они формируются лишь в специальных, возникающих на колонии тоже путем почкования половых особях, медузах, переходящих к свободноплавающему образу жизни.
Сначала на известных местах стебля колонии появляется вырост, напоминающий зачаток гидранта. Этот вырост сильно вытягивается и превращается в полый столбик, видоизмененный полип — бластостиль, по бокам которого выпочковываются зачатки медуз. Каждый зачаток постепенно превращается в молодую медузу, которая отрывается от бластостиля и уплывает. Медузка растет, развивает в себе половые клетки и приступает к половому размножению. Иногда медузы выпочковываются поодиночке, без бластостиля.
Медузы, за исключением некоторых отклонений в организации пищеварительной системы, построены по той же схеме, что и полипы, но часто сильно сплющены в плоскости, перпендикулярной к главной оси тела.
Медуза имеет вид колокола или зонтика; наружная выпуклая сторона называется эксумбреллой, внутренняя вогнутая — субумбреллой. Посредине последней выдается более или менее длинный ротовой стебелек со ртом на свободном конце. Рот ведет в пищеварительную, или гастральную, полость, состоящую из центрального желудка и расходящихся от него к краям зонтика радиальных каналов в числе, равном четырем или кратном четырем, и соединенных в толще мезоглеи сплошной энтодермальной пластинкой.
На краю зонтика все радиальные каналы сообщаются между собой посредством кольцевого канала. Желудок и каналы в совокупности образуют гастроваскулярную (т. е. кишечно-сосудистую) систему. По свободному краю зонтика прикреплена тонкая кольцевидная мускулистая перепонка, суживающая вход в полость колокола. Она называется парусом и является характерной особенностью гидроидных медуз, отличающей их от медуз, принадлежащих к Scyphozoa. Парус играет важную роль при движении медуз. На краю зонтика расположены, кроме того, щупальца. Они, подобно радиальным каналам, имеются в определенном числе, чаще всего кратном четырем.
Вследствие правильного расположения радиальных каналов и щупалец лучистая симметрия медуз ярко выражена.
Тело медуз характеризуется сильным развитием мезоглеи, которая очень утолщается и содержит большое количество воды, приобретая студенистый желеобразный вид. Благодаря этому все тело медуз почти стекловидно и прозрачно. Прозрачность, свойственная очень многим планктонным животным, рассматривается как особый род покровительственной окраски, укрывающей животное от врагов.
Нервная система медуз устроена значительно сложнее, чем у полипов. У медуз кроме общего подкожного нервного сплетения по краю зонтика наблюдаются скопления ганглиозных клеток, которые вместе с отростками образуют сплошное нервное кольцо. От него иннервируются мышечные волокна паруса, а также особые органы чувств, расположенные по краю зонтика. У одних гидроидных медуз эти органы имеют вид глазков, у других — так называемых статоцистов, или органов равновесия.
Глаза медуз в наиболее примитивном виде устроены по типу простых глазных пятен. У основания некоторых щупалец имеется небольшой участок эктодермального эпителия, состоящий из клеток двух родов. Одни из них высокие — чувствительные, или ретипальные, клетки; другие содержат многочисленные бурые или черные зерна пигмента и чередуются с чувствительными клетками, совокупность которых отвечает сетчатке глаза высших животных. Присутствие пигмента вообще характерно для органов зрения во всем животном царстве.
Несколько более сложно устроены глазные ямки, где пигментированный участок эпителия лежит на дне небольшого впячивания покрова. Подобный уход глаза с поверхности тела вглубь предохраняет его от различных чисто механических раздражений, например трения о воду, прикосновения посторонних предметов и т. п. Кроме того, впячивание глаза ведет к увеличению поверхности светочувствительного слоя и количества ретинальных клеток. Наконец, у некоторых медуз полость глазной ямки заполняется прозрачным выделением эктодермы, получающим вид лучепреломляющей чечевицы (линзы). Таким путем возникает хрусталик, концентрирующий световые лучи на сетчатке глаза.
Органы равновесия могут быть устроены различно: в виде чувствительных щупалец, но чаще всего в виде глубоких эпителиальных ямок, которые могут отшнуровываться от поверхности тела и превращаться в замкнутые пузырьки, или статоцисты. Пузырек выстлан чувствительным эктодермальным эпителием и заполнен жидкостью. Одна из клеток пузырька впячивается внутрь него в виде вздутой на конце булавы, внутри которой выделяется одна или несколько конкреций углекислой извести.
Это статолиты, или слуховые камешки, и они столь же характерны для органов чувства равновесия, как пигмент для органов зрения. Чувствительные клетки пузырька снабжены каждая длинным чувствительным волоском, направленным к находящейся в центре его булаве. Строение волоска сходно со строением книдоциля стрекательных клеток. По функции статоцисты медуз более или менее отвечают функции полукружных каналов уха человека. Новейшие электронно-микроскопические исследования показали, что волоски чувствительных клеток в статоцистах медуз построены по одному типу с чувствительными волосками рецепторных органов более высоко организованных животных вплоть до позвоночных.
В последнее время статоцисты медуз считают не только органами равновесия, но и приспособлениями, стимулирующими сократительные движения краев зонтика: если вырезать у медузы все статоцисты, то она перестанет двигаться.
Медузы раздельнополы. Половые железы (гонады) располагаются у них на нижней стороне зонтика, под радиальными каналами или на ротовом стебельке, и представляют собой кучки половых клеток, лежащих между эктодермой и мезоглеей.
Медузы плавают в толще воды, частью переносимые морскими течениями, частью двигаясь активно при помощи действия мышечных волокон, имеющихся по краю зонтика и в парусе. Одновременным сокращением зонтика и паруса и их последующим расслаблением вода, которая находится в вогнутости зонтика, то выталкивается из него, то пассивно вновь его заполняет. При выталкивании воды животное получает обратный толчок и двигается выпуклой стороной зонтика вперед. Вследствие чередования сокращений и расслаблений зонтика и паруса движение медуз состоит из ряда прерывистых толчков.
Медузы — хищницы. Своими щупальцами они захватывают и убивают различных мелких животных, проглатывают их и переваривают в гастральной полости.
Половое размножение и развитие. Половые клетки после созревания выходят наружу через небольшие разрывы наружной стенки тела. Оплодотворение и все дальнейшее развитие яиц протекает вне материнского организма. Яйцо испытывает полное равномерное дробление, в результате которого формируется продолговатая бластула.
Переход от бластулы к двухслойному состоянию — гаструляция — у громадного большинства кишечнополостных совершается не впячиванием одной половины бластулы в другую, а путем иммиграции. На заднем полюсе бластулы часть клеток ее стенки начинает поодиночке уходить внутрь личинки, т. е. в бластоцель. В конце концов полость заполняется сплошной массой однородных клеток, которые представляют зачаток энтодермы.
Развившаяся таким образом личинка — паренхимула — напоминает паренхимулу губок. В дальнейшем часть энтодермальных клеток личинки дегенерирует и на их месте возникает небольшая полость — зачаток будущей гастральной полости. На этой стадии, характерной для кишечнополостных, личинка называется планулой.
Планула овальной формы, сплошь покрыта ресничками, при помощи которых она некоторое время свободно плавает, а потом опускается на дно и прикрепляется к нему слегка расширенным передним концом. В энтодерме осевшей планулы формируется гастральная полость; на конце, противоположном месту прикрепления, прорывается отверстие, сообщающее эту полость с внешней средой, — ротовое отверстие, по краям последнего вырастает венчик щупалец и планула превращается в маленького полипа.
Полип растет, почкуется и дает колонию гидроидных полипов.
Чередование поколений. Итак, жизнь гидроидных полипов состоит из правильного чередования двух поколений, различных по строению и способу размножения. Одно поколение, полипоидное, ведет сидячий образ жизни и размножается только бесполым способом, производя посредством почкования полипов и медуз. Медузы (второе поколение) отрываются от колоний полипов и переходят к свободному подвижному образу жизни. Они размножаются половым путем и снова дают начало поколению полипов. Такое чередование поколений, размножающихся различным способом, а именно половым и бесполым, называется метагенезом.
Большинство Hydroidea имеет типичное чередование поколений. У некоторых представителей, однако, наблюдается уклонение от намеченной схемы, сказывающееся в частичном подавлении одного из поколений, а именно медузоидного. Образующиеся на колонии медузы перестают отрываться от нее и, оставаясь на месте, т.
е. на бластостиле, развивают в себе половые клетки. Такие медузы, или медузоиды, отличаются недоразвитием рта, органов чувств и некоторых других органов. Подавление медузоидного поколения может идти еще дальше, причем медузы постепенно утрачивают характерную форму и превращаются в простые, набитые половыми клетками мешки (гонофоры), сидящие на колонии полипов. Будучи сначала свободноподвижным самостоятельным поколением, медузы, таким образом, постепенно становятся как бы половыми органами колонии полипов: интересный пример низведения особи до степени простого органа.
Но иногда изменение в смене поколений идет, по-видимому, в обратном направлении, причем медузоидное поколение получает полное преобладание над полипоидным. По крайней мере, подобно тому как мы встречаем среди гидроидных формы чисто полипоидные (гидра), не дающие никогда медуз, точно так же есть группа медуз (отряд Trachylida), которые в течение всего жизненного цикла остаются медузами. Они похожи на описанных раньше гидроидных медуз; планула этих медуз не оседает на дно, но превращается прямо в медузу.
Таким образом, здесь чередование поколений исчезает и остается только одно поколение — медузоидное.
Систематика класса Гидроидные (Hydrozoa):
- Подкласс: Hydroidolina Collins & Marques, 2004 = Гидроиды
- Отряд/Порядок: Anthoathecata Cornelius, 1992 =
- Отряд/Порядок: Leptothecata Cornelius, 1992 =
- Отряд/Порядок: Siphonophorae Eschscholtz, 1829 = Сифонофоры
- Подкласс: Trachylinae Haeckel, 1879 = Трахимедузы
- Отряд/Порядок: Actinulida = Актинулиды
- Отряд/Порядок: Limnomedusae Kramp, 1938 = Лимномедузы
- Отряд/Порядок: Limnopolypae =
- Отряд/Порядок: Narcomedusae Haeckel, 1879 = Наркомедузы
- Отряд/Порядок: Trachymedusae = Трахимедузы
Литература:
1. А. Догель. Зоология беспозвоночных. Издание 7, переработанное и дополненное. Москва «Высшая школа», 1981
Теги:
беспозвоночные, кишечнополостные, гидроидные, животные на букву г
| |||||||||||||||||||||||||||||||
..
В ветвящихся формах полипы
Кормление
Их жала не удерживают некоторых голожаберных от поедания их.
Морроу: фото и информационный бюллетень
: 151Тип Cnidaria, Гидроиды
Тип Cnidaria, Гидроиды
Главная > Беспозвоночные Обновлено 16.12.2022 Тип Гидроиды
ЦИРОТРОПИЧЕСКИЙ / ГАВАЙСКИЙ
ИНДО-ТИХООКЕАНСКИЙ РЕГИОН / ГАВАЙСКИЕ
|
Размножение достигается за счет высвобождения этих плодородных
