§ 13. Разнообразие кишечнополостных

Определения и обозначения

Полип — прикреплённая форма кишечнополостного с ротовым отверстием и щупальцами, направленными вверх. Так устроена, например, гидра: она удерживается на поверхности и ловит добычу щупальцами. Понятие помогает узнавать животных, которые почти не перемещаются и питаются, поджидая добычу.

Медуза — свободноплавающая форма кишечнополостного с зонтиковидным телом и щупальцами по его краю. Она перемещается в воде, сокращая зонтик, а щупальцами захватывает добычу и защищается. Это слово нужно, чтобы отличать плавающую стадию от прикреплённого полипа.

Колония — группа связанных между собой особей, возникших обычно в результате почкования и совместно живущих. Почкование — способ бесполого размножения, при котором на теле родительской особи образуется вырост, способный стать новой особью. Понятие колонии объясняет, почему многие полипы существуют не поодиночке, а объединёнными группами.

Коралловый риф — подводное сооружение, образованное главным образом известковыми скелетами коралловых полипов. Полипы — живые животные, а их скелеты постепенно накапливаются и остаются после гибели организмов. Это понятие позволяет отделить живой коралл от созданной поколениями полипов твёрдой основы рифа.

Как это устроено

Кишечнополостные различаются размерами, формой тела и образом жизни, но сохраняют общий план строения. Лучевая симметрия означает, что части тела расположены вокруг центральной оси, поэтому животное может воспринимать раздражения с разных сторон. Щупальца со стрекательными клетками помогают ловить добычу и защищаться, а кишечная полость служит местом переваривания пищи. Эти признаки позволяют отнести животных к кишечнополостным, даже если внешне они совсем не похожи.

У гидроидных обычно преобладает полипоидная стадия, потому что полип хорошо приспособлен к прикреплённому образу жизни. Гидра живёт отдельно от других особей и удерживается на водных растениях или других поверхностях подошвой. Добычу она захватывает щупальцами, а размножаться может почкованием; при благоприятных условиях это позволяет быстро увеличивать число особей. Гидра также способна размножаться половым путём, когда условия становятся менее благоприятными.

У сцифоидных преобладает стадия медузы, поэтому их чаще замечают как свободноплавающих животных. Аурелия движется в толще воды, сокращая зонтик и выталкивая воду; так возникает движение в противоположную сторону. Рот находится на нижней стороне тела, а щупальца по краю зонтика помогают захватывать мелких водных животных и удерживать их. Именно сочетание свободного плавания и преобладающей медузной стадии характерно для этой группы.

У некоторых гидроидных жизненный цикл включает и полип, и медузу, потому что разные стадии выполняют разные задачи. Полип прикреплён и почкованием образует медуз: это бесполое размножение, при котором новые особи возникают без слияния половых клеток. Свободноплавающие медузы образуют половые клетки; после их слияния развивается личинка, которая оседает и превращается в новый полип. Так в жизненном цикле чередуются бесполая полипоидная и половая медузная стадии.

Коралловые полипы живут преимущественно в морях, но отличаются тем, одиночные они или колониальные. Актиния — одиночный полип: она прикрепляется к поверхности, но не строит колонию, подобную кораллу. Многие коралловые полипы, напротив, связаны в колонии и выделяют известковые скелеты. Когда скелеты многих поколений накапливаются, они создают основу рифа; так кораллы влияют на устройство морского дна.

Основные группы кишечнополостных

Чтобы определить группу, сначала сравните преобладающую форму тела и образ жизни, а затем проверьте размножение и примеры представителей. Одна общая черта, например наличие полипа, не всегда позволяет сделать точный вывод: полипы есть и у гидроидных, и у коралловых. Сочетание признаков даёт более надёжное сравнение.

Разбор задач

Задача 1. Определите, к какой группе относится животное, если оно прикреплено к субстрату и имеет ротовое отверстие, окружённое щупальцами. Чтобы решить задачу, нужно сначала распознать форму тела по положению животного и его частей. Затем следует проверить, достаточно ли этих данных для выбора группы.

1. Животное прикреплено, а рот окружён щупальцами, значит, перед нами полип.
2. Полипоидная форма характерна для гидроидных и коралловых полипов, поэтому одного описанного признака недостаточно.
3. Для точного ответа нужно узнать дополнительные признаки: среду обитания, одиночный или колониальный образ жизни, наличие известкового скелета.

Ответ: это полип; по приведённым признакам нельзя точно выбрать между гидроидными и коралловыми полипами. Не следует делать вывод о группе по одному общему признаку.

Задача 2. Сравните гидру и аурелию по форме тела, образу жизни и направлению щупалец. Здесь нужно определить, какая форма кишечнополостного представлена каждым животным, а затем сопоставить признаки. Такой порядок помогает не спутать животных только из-за различия размеров или внешнего вида.

1. Гидра имеет вытянутое тело и является полипом; она прикрепляется к поверхности.
2. У гидры рот и щупальца обращены вверх, что удобно для захвата добычи из воды.
3. Аурелия имеет зонтиковидное тело и является медузой; она свободно плавает, а щупальца расположены по краю зонтика.

Ответ: гидра — прикреплённый полип с щупальцами, направленными вверх; аурелия — свободноплавающая медуза с зонтиковидным телом и краевыми щупальцами.

Задача 3. В колонии гидроидных обнаружены полипы, образующие медуз, и свободноплавающие медузы, дающие начало новому поколению полипов. Объясните последовательность стадий. Важно проследить, какая форма размножается бесполым путём, а какая участвует в половом процессе.

1. Полип почкованием образует медуз; это бесполая часть жизненного цикла.
2. Медузы свободно плавают и образуют половые клетки, которые сливаются.
3. Из развившейся после оплодотворения личинки формируется новый полип, и цикл повторяется.

Ответ: полип → медуза → половые клетки и их слияние → личинка → новый полип. Почкование относится к бесполому размножению полипа, а образование потомства после слияния половых клеток — к половому размножению медузы.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что все кишечнополостные существуют только в форме полипа. Так думают, потому что у знакомой гидры именно эта форма хорошо заметна, но у многих видов жизненный цикл включает медузу, а у сцифоидных она преобладает. Проверьте себя: спросите, свободно ли животное плавает и какая стадия чаще встречается в жизненном цикле. Если вспомнить аурелию, становится ясно, что одним полипом разнообразие не ограничивается.

Полип и медузу иногда путают, ориентируясь на размер или общее впечатление от внешнего вида. Размер может меняться, поэтому он не является главным признаком; важнее образ жизни, форма тела и положение рта и щупалец. Проверьте, прикреплено ли животное и направлены ли его щупальца вверх, либо оно плавает с зонтиком и краевыми щупальцами. Такой способ сравнения надёжнее, чем оценка размера.

Кораллы можно принять за растения или камни, потому что колонии часто выглядят неподвижными и твёрдыми. Однако коралл — животное: его образуют живые полипы, а камнеподобный вид связан с известковыми скелетами. Проверьте себя вопросом, что именно питается и размножается: это полипы, а не скелет. Риф является сооружением из накопившихся скелетов, а не живым камнем.

Неверно считать, что все коралловые полипы образуют колонии и рифы. Такую мысль подсказывают известные коралловые колонии, но среди коралловых полипов есть одиночные формы, например актинии. Чтобы проверить вывод, выясните, живёт ли животное совместно с другими полипами и образует ли известковый скелет. Одного сходства с кораллом недостаточно, чтобы утверждать, что перед вами колония или строитель рифа.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны общие признаки кишечнополостных: кишечная полость, лучевая симметрия и стрекательные клетки. Разобраться в жизненном цикле гидроидных помогает знание бесполого и полового размножения, почкования и развития организмов. Сопоставление полипа и медузы пригодится при изучении жизненных циклов других животных. Сведения о коралловых рифах помогают понять, как живые организмы влияют на морские экосистемы и создают среду обитания для других видов.

Что запомнить

• Кишечнополостные представлены несколькими группами, различающимися строением и образом жизни.
• Полип обычно прикреплён, а медуза свободно плавает.
• У гидроидных обычно преобладает полипоидная стадия.
• У сцифоидных преобладает медузная стадия.
• Коралловые полипы могут быть одиночными или жить колониями.
• Известковые скелеты коралловых колоний участвуют в образовании рифов.