§ 11. Тип Кишечнополостные. Класс Гидроидные

Определения и обозначения

Тип Кишечнополостные — многоклеточные животные с лучевой симметрией тела, кишечной полостью и щупальцами со стрекательными клетками. Название связано с полостью, в которой происходит начальное переваривание пищи. Эти признаки помогают отличить кишечнополостных от животных с другим планом строения.

Лучевая симметрия — такой план строения, при котором через тело можно провести несколько плоскостей, делящих его на сходные части. Она удобна животным, которые взаимодействуют с окружающей средой со всех сторон, а не движутся постоянно в одном направлении. Поэтому у гидры щупальца расположены вокруг рта.

Стрекательная клетка содержит капсулу с нитью, которая выбрасывается при раздражении и помогает ловить добычу или защищаться. Такая клетка работает как специальное средство захвата: нить удерживает или обездвиживает мелкое животное. Благодаря ей гидра может поймать добычу, хотя не преследует её сложными движениями.

Класс Гидроидные объединяет кишечнополостных, у которых обычно преобладает стадия полипа. Полип — прикреплённая форма тела, а у некоторых гидроидных в жизненном цикле появляется и свободноплавающая медуза. Это понятие помогает рассматривать полипа и медузу не обязательно как разных животных, а как разные стадии развития одного организма.

Как это устроено

Тело гидры устроено так, чтобы она могла прикрепляться и захватывать пищу. Подошва находится на одном конце тела и удерживает животное на субстрате — поверхности, к которой оно прикрепляется. На противоположном конце расположен рот, окружённый щупальцами: такое положение позволяет щупальцам первыми соприкоснуться с добычей. Между наружным и внутренним слоями клеток лежит студенистое вещество, которое разделяет эти слои.

Захват пищи начинается, когда добыча касается щупалец. Стрекательные клетки выбрасывают нити и помогают удержать или обездвижить её, поэтому добыча не уплывает. Затем щупальца направляют её ко рту, и пища попадает в кишечную полость. Там начинается переваривание, после чего клетки внутреннего слоя захватывают пищевые частицы и продолжают их перерабатывать внутри себя; непереваренные остатки выходят через рот.

У гидры нет сложной нервной системы, но есть сеть нервных клеток, распределённых по телу. Когда животное получает раздражение, сигнал распространяется по этой сети, а не идёт по одному центральному нервному пути. Поэтому гидра может сократить отдельный участок тела или всё тело целиком. Такая реакция помогает ей отвечать на прикосновение и другие воздействия среды.

При благоприятных условиях гидра размножается почкованием: на её теле вырастает небольшое выпячивание — почка. Она постепенно развивается, а затем отделяется и начинает жить самостоятельно, что позволяет быстро увеличить число особей. При неблагоприятных условиях гидра образует половые клетки. После их слияния возникает зародыш, который развивается в защитной оболочке и переносит неблагоприятный период.

У колониальных гидроидных, например обелии, жизненный цикл включает полипов и медуз. Колония полипов образует медуз, поэтому её стадия полипа обеспечивает бесполое размножение и расселение потомства. Медузы производят половые клетки, а после оплодотворения из яйцеклетки развивается личинка. Личинка оседает на подходящей поверхности и даёт начало новой колонии, связывая две стадии в единый цикл.

Сравнение стадий полипа и медузы у гидроидных

Сначала определите, какие признаки связаны с образом жизни: прикреплённость характерна для полипа, а свободное плавание — для медузы. Затем сравните положение рта и роль каждой стадии в размножении. Таблица описывает типичное чередование у гидроидных, но не означает, что у каждого представителя обязательно есть обе формы.

Разбор задач

Задача 1. Животное прикреплено к субстрату одним концом, а на другом находится отверстие, окружённое щупальцами. Назовите эти части. Важно не просто узнать форму тела, но и соотнести положение каждой части с её функцией. Подошва удерживает гидру, а ротовое отверстие принимает пищу.

1. Найдите конец, которым животное прикрепляется к субстрату: это подошва.
2. На противоположном конце найдите отверстие, окружённое щупальцами: это рот.
3. Свяжите щупальца с захватом добычи, а рот — с поступлением пищи в кишечную полость.

Ответ: прикреплённый конец — подошва; отверстие — рот, вокруг него расположены щупальца.

Задача 2. Почему гидра может поймать добычу и переварить её, хотя у неё нет органов пищеварения? Чтобы ответить, проследите весь путь пищи и не смешивайте кишечную полость с пищеварительными органами. У гидры пищеварение выполняют клетки, а полость помогает начать его и распределить пищу.

1. Стрекательные клетки на щупальцах удерживают или обездвиживают добычу.
2. Щупальца направляют её через рот в кишечную полость, где начинается переваривание.
3. Клетки захватывают пищевые частицы и завершают переваривание внутри себя; остатки выводятся через рот.

Ответ: отсутствие органов не мешает питанию: его обеспечивают клетки и кишечная полость, действующие последовательно.

Задача 3. Расположите этапы размножения обелии в правильном порядке: образование медуз колонией, образование половых клеток, оплодотворение, развитие личинки, прикрепление личинки и рост новой колонии. Подсказка — сначала существует колония полипов, затем возникает стадия медузы. Личинка появляется только после оплодотворения и именно она основывает новую колонию.

1. Колония полипов образует медуз.
2. Медузы производят половые клетки, которые затем сливаются при оплодотворении.
3. Из оплодотворённой яйцеклетки развивается личинка.
4. Личинка прикрепляется к субстрату и растёт, образуя новую колонию.

Ответ: образование медуз → образование половых клеток → оплодотворение → развитие личинки → её прикрепление и рост новой колонии.

Типичные ошибки

Ошибка: считать стрекательные клетки обычными клетками для передвижения. Так можно подумать из-за слова «стрекательные», но их главная задача — захват добычи и защита, а не перемещение тела. Проверка простая: спросите себя, что выбрасывает такая клетка при раздражении и как это помогает животному. Движение гидры обеспечивается сокращениями её тела, а стрекательная нить действует на добычу.

Ошибка: полагать, что пища переваривается только в кишечной полости. Это заблуждение возникает потому, что название типа напоминает о кишечнике, однако у гидры переваривание продолжается внутри клеток. Вспомните последовательность: сначала пища попадает в полость, затем её частицы захватывают клетки. Если в ответе есть только первый этап, объяснение неполное.

Ошибка: называть полипа и медузу разными животными. Их заметно различающиеся формы могут сбить с толку, но у некоторых гидроидных это стадии жизненного цикла одного организма. Проверьте себя: если одна стадия образует другую, а та даёт начало следующему поколению, нужно описывать цикл, а не двух несвязанных животных. При этом помните, что не у всех гидроидных представлены обе стадии.

Ошибка: утверждать, что гидра размножается только почкованием. Обычно о почковании вспоминают потому, что на теле гидры можно увидеть растущую почку, но при неблагоприятных условиях она образует и половые клетки. Чтобы проверить ответ, назовите оба способа и условия, с которыми связаны их проявления. Почкование — бесполый способ, а размножение с участием половых клеток — половой.

Связь с другими темами

Для понимания кишечнополостных нужно знать общие признаки животных и представлять, что многоклеточный организм состоит из клеток, выполняющих разные задачи. Эта тема помогает сравнивать строение и жизненные циклы других кишечнополостных, например сцифоидных медуз и коралловых полипов. Нервная сеть гидры показывает простую организацию передачи сигналов. Позже её удобно сопоставить с более сложной нервной системой других животных.

Что запомнить

• Гидра — одиночный пресноводный полип с лучевой симметрией.
• Рот гидры окружён щупальцами со стрекательными клетками.
• Кишечная полость служит для переваривания и распределения пищи.
• Нервная система гидры образована сетью нервных клеток.
• Гидра размножается почкованием и половым путём.
• У многих гидроидных полипы и медузы сменяют друг друга в жизненном цикле.