§ 12. Строение и жизнедеятельность кишечнополостных

Определения и обозначения

Кишечнополостные — многоклеточные водные животные, тело которых обладает лучевой симметрией и имеет кишечную полость. Их стенка состоит из двух слоёв клеток, а вокруг ротового отверстия часто расположены щупальца. Эти признаки помогают отличить кишечнополостных от других групп животных и понять, как они захватывают пищу.

Лучевая симметрия — расположение частей тела вокруг центральной оси. У такого животного нельзя выделить единственную пару сторон, как у животного с двусторонней симметрией. Такое строение удобно, если организм прикреплён или плавает: добыча и раздражители могут появиться с разных направлений.

Стрекательные клетки — особые клетки, служащие для защиты и захвата добычи. Внутри клетки находится свёрнутая нить, которая при раздражении выбрасывается наружу и может обездвижить жертву. Благодаря этим клеткам животное ловит добычу щупальцами, не имея конечностей.

Кишечная полость — внутреннее пространство тела, где переваривается пища. Она соединена с внешней средой одним отверстием, которое одновременно служит ртом и выходом для непереваренных остатков. Это важно учитывать, описывая путь пищи: отдельного отверстия для её удаления у кишечнополостных нет.

Как это устроено

Тело кишечнополостного образовано двумя слоями клеток, а между ними лежит студенистое вещество. Наружный слой соприкасается с окружающей водой, а внутренний выстилает кишечную полость. Такое устройство стенки позволяет клеткам выполнять разные задачи: одни защищают тело и воспринимают воздействия, другие участвуют в пищеварении. Студенистая прослойка поддерживает форму тела, особенно у медуз.

Ротовое отверстие окружено щупальцами, на которых находятся стрекательные клетки. Когда добыча касается щупальца, клетки выбрасывают нити и помогают удержать или обездвижить её. Затем щупальца направляют добычу ко рту, и она попадает в кишечную полость. Так захват пищи происходит рядом с отверстием, ведущим в место её переваривания.

Пищеварение начинается в кишечной полости: выделяемые клетками вещества расщепляют пищу на более мелкие части. Затем клетки внутреннего слоя захватывают частицы, и переваривание продолжается уже внутри клеток. Такое сочетание называют полостным и внутриклеточным пищеварением. Остатки, которые организм не смог переварить, выводятся через рот, потому что второго отверстия нет.

Нервная система кишечнополостных — это сеть нервных клеток, распределённых по телу. Она не собирает всю информацию в одном центре, поэтому сигнал от раздражителя может распространяться в разных направлениях. В ответ сокращаются участки тела или щупальца. Такая реакция помогает животному отдёрнуть щупальца, изменить форму тела или отреагировать на добычу.

У кишечнополостных встречаются две жизненные формы — полип и медуза. Полип обычно прикреплён к поверхности и располагается ртом вверх, а медуза свободно плавает, и её рот направлен вниз. Различия в образе жизни связаны с формой тела и расположением щупалец. У полипов чаще преобладает бесполое размножение, у медуз — половое, хотя у некоторых видов в жизненном цикле сменяются обе формы.

Сравнение полипа и медузы

Сравнивайте формы по нескольким признакам сразу: одному названию или размеру недостаточно, чтобы определить полип это или медуза. Сначала выясните, прикреплено ли животное или плавает, затем проверьте направление рта и положение щупалец. Способ размножения помогает дополнить сравнение.

Разбор задач

Задача 1. У животного есть щупальца со стрекательными клетками, кишечная полость и одно отверстие, выполняющее роль рта. Определите, к какой группе животных оно относится.

1. Отметим признак: тело имеет кишечную полость, связанную с внешней средой отверстием.
2. Проверим остальные признаки: щупальца со стрекательными клетками характерны для захвата добычи и защиты.
3. Сопоставим признаки: вместе они указывают на группу животных, обладающих такой стенкой тела и способом питания.

Ответ. Это кишечнополостное животное. Вывод основан на совокупности признаков, а не только на наличии щупалец.

Задача 2. Гидра коснулась добычи щупальцами. Опишите последовательность событий от захвата добычи до удаления непереваренных остатков.

1. Стрекательные клетки срабатывают при прикосновении, и добыча оказывается обездвиженной или удержанной.
2. Щупальца направляют добычу ко рту, через который она попадает в кишечную полость.
3. В полости начинается расщепление пищи, а затем клетки захватывают её частицы и переваривают их внутри себя.
4. Непереваренные остатки возвращаются к ротовому отверстию и удаляются через него.

Ответ. Последовательность такая: захват щупальцами, поступление через рот, полостное пищеварение, внутриклеточное пищеварение и удаление остатков через тот же рот. Стрекательные клетки не переваривают пищу, а помогают поймать её.

Задача 3. Сравните полип и медузу по образу жизни, расположению ротового отверстия и щупалец, а также способу размножения. Объясните, почему эти формы нельзя различать только по размеру тела.

1. Определим образ жизни: полип обычно прикреплён, а медуза свободно плавает.
2. Сравним строение: у полипа рот направлен вверх и окружён щупальцами; у медузы рот обращён вниз, а щупальца располагаются по краю тела.
3. Укажем размножение: у полипа чаще преобладает бесполое, у медузы — половое.
4. Проверим, можно ли опираться только на размер: размер не показывает ни положения в воде, ни направления рта, ни способа размножения.

Ответ. Полип и медуза различаются по образу жизни, строению и преобладающему способу размножения. Размер сам по себе не позволяет надёжно определить жизненную форму.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что у кишечной полости есть отдельные отверстия для рта и удаления остатков. Так думают, перенося на кишечнополостных устройство пищеварительной системы более сложных животных. Проверьте себя: у животного только одно отверстие, и оно выполняет обе функции. Если в ответе назван отдельный выход, он неверен.

Стрекательные клетки иногда называют пищеварительными, потому что они связаны с поимкой пищи. Но их основная задача — защита и захват добычи, а переваривание идёт в кишечной полости и внутри клеток. Чтобы проверить ответ, проследите путь пищи после того, как она обездвижена. Если стрекательным клеткам приписано расщепление пищи, функции перепутаны.

Лучевая симметрия не означает, что у животного вообще нет определённого положения тела. Части тела расположены вокруг центральной оси, поэтому воздействие может поступить с разных сторон. Проверка проста: представьте, что проводите несколько плоскостей через эту ось и получаете сходные части тела. Не путайте симметрию с отсутствием оси.

Полип и медузу нельзя различать только по размеру. Большой размер не доказывает, что перед вами медуза, а маленький — что полип. Сравните, прикреплено ли животное, куда направлен рот и где находятся щупальца; дополнительно учтите преобладающий способ размножения. Такой набор признаков надёжнее одного внешнего впечатления.

Связь с другими темами

Перед изучением кишечнополостных полезно помнить, что животные — многоклеточные организмы. Их клетки могут различаться строением и выполнять разные функции. Это помогает понять, почему клетки стенки тела участвуют в защите, пищеварении и реакции на раздражение.

Знания о клетках и пищеварении пригодятся при дальнейшем изучении усложнения животных. У кишечнополостных пища переваривается и в полости, и внутри клеток, поэтому на их примере можно увидеть связь между строением организма и способом питания. Позже сравнение с другими животными поможет проследить, как меняются системы органов.

Сопоставление полипа и медузы показывает, что у одного вида могут быть разные жизненные формы. Оно также помогает понять смену форм и разнообразие способов размножения. При сравнении обращайте внимание не только на внешний вид, но и на положение в воде, строение и роль формы в жизненном цикле.

Что запомнить

• Кишечнополостные — водные многоклеточные животные.
• Их тело имеет лучевую симметрию.
• Стенка тела образована двумя слоями клеток.
• Добычу захватывают щупальца со стрекательными клетками.
• Пища переваривается в кишечной полости и внутри клеток.
• Ротовое отверстие служит также для удаления непереваренных остатков.
• Полип и медуза различаются строением и образом жизни.