Класс Морские звезды

Определения и обозначения

Класс Морские звёзды объединяет морских животных, относящихся к иглокожим. Их обычно узнают по центральному диску и отходящим от него лучам, а также по известковому скелету и ножкам на нижней стороне тела. Эти признаки помогают отличать звёзд от других иглокожих, например морских ежей и голотурий.

Водно-сосудистая система — сеть каналов, заполненных морской водой и связанных с амбулакральными ножками. Вода передаёт давление, благодаря которому ножки вытягиваются и сокращаются. Эта система нужна морской звезде прежде всего для движения и удерживания на поверхности.

Амбулакральные ножки — небольшие выросты водно-сосудистой системы, расположенные рядами в бороздках на ротовой стороне. На концах многих ножек есть присоски, которыми животное цепляется за камни или раковины. Ножки помогают ползти, удерживаться и воздействовать на добычу.

Лучевая симметрия означает, что части тела взрослой звезды расположены вокруг центральной оси, а не по одной правой и левой сторонам. Это удобно для животного, которое может двигаться и воспринимать условия вокруг в разных направлениях. Личинка устроена иначе: у неё двусторонняя симметрия, как у многих активно плавающих животных.

Как это устроено

Тело морской звезды состоит из центрального диска и обычно пяти лучей, хотя число лучей у некоторых видов бывает другим. Внутри кожи лежат известковые пластинки, образующие скелет и придающие телу опору; снаружи могут выступать короткие шипы. Нижняя сторона, где расположен рот и проходят бороздки с ножками, называется ротовой, а противоположная — аборальной. Такое разделение связано с образом жизни: ротовая сторона обращена к поверхности, по которой животное ползёт и ищет пищу.

Морская вода попадает в систему через особую пластинку на аборальной стороне и движется по каналам к ножкам. Когда жидкость поступает в ножку, она вытягивается; конец может прикрепиться к поверхности, а затем сокращение помогает подтянуть тело. Если давление меняется, ножка отцепляется и цикл повторяется. Поэтому движение зависит не от конечностей с обычными мышцами, а от согласованной работы каналов и множества ножек.

Пища морской звезды — мелкие животные и органические остатки; многие виды охотятся на двустворчатых моллюсков. Звезда обхватывает раковину ножками и постепенно тянет створки в стороны, пока не появится узкая щель. Затем она выворачивает желудок наружу, вводит его внутрь раковины и начинает переваривание. Такой способ позволяет питаться добычей, которую нельзя целиком проглотить.

Специальных органов дыхания и выделения у морской звезды нет. Кислород поступает, а углекислый газ и некоторые продукты обмена удаляются через тонкие участки поверхности тела и стенки ножек, потому что вещества могут проходить через них между организмом и водой. Окружающую среду животное воспринимает с помощью чувствительных клеток; на концах лучей находятся небольшие глазки, реагирующие на свет. Так звезда может отличать освещённые участки от затенённых и находить направление движения.

У многих морских звёзд отдельные особи образуют половые клетки, которые выделяются в воду. Там происходит наружное оплодотворение — слияние яйцеклетки и сперматозоида вне тела матери. Из яйца выходит свободноплавающая личинка с двусторонней симметрией, которая питается и расселяется в воде. Позже она оседает на дно и постепенно превращается во взрослое животное с лучевой симметрией.

Основные особенности морских звёзд

Таблица помогает быстро сопоставить строение морской звезды с тем, какую задачу оно выполняет. При повторении сначала назовите особенность, затем объясните её значение для жизни животного. Так проще увидеть, как отдельные части тела работают вместе.

Разбор задач

Задача 1. У морской звезды повреждены амбулакральные ножки. Объясните, какие функции животного могут нарушиться.

1. Свяжем ножки с водно-сосудистой системой: давление воды помогает им вытягиваться, прикрепляться и подтягивать тело.
2. Если ножки повреждены, звезда хуже передвигается и не так надёжно удерживается на камнях или другой поверхности.
3. Ножки также участвуют в работе с добычей, поэтому животному труднее захватывать её и удерживать раковину моллюска.

Ответ. Могут нарушиться передвижение, прикрепление к субстрату и захват пищи. Насколько сильным будет нарушение, зависит от количества и места повреждённых ножек.

Задача 2. Морская звезда раскрывает раковину двустворчатого моллюска и выворачивает желудок. Опишите последовательность действий при питании.

1. Сначала звезда находит моллюска и располагает тело над его раковиной.
2. Амбулакральными ножками она цепляется за створки и тянет их в разные стороны; постепенно образуется небольшая щель.
3. Затем звезда выворачивает желудок наружу и вводит его в щель, где начинает переваривать мягкие части моллюска.

Ответ. Морская звезда прикрепляется к створкам, раскрывает раковину усилием ножек, а затем выворачивает желудок внутрь. Такое питание возможно благодаря сцеплению ножек с поверхностью и способности желудка выходить из тела.

Задача 3. После повреждения луча у морской звезды постепенно восстанавливаются утраченные части. Объясните, что такое регенерация и почему её нельзя считать обычным способом размножения.

1. Восстановление утраченной части тела называется регенерацией: в данном случае у звезды отрастает повреждённый луч.
2. При обычном размножении появляется новый организм, а при регенерации восстанавливается часть уже существующего животного.
3. Не каждый отделённый луч способен дать целую звезду: для этого обычно требуется часть центрального диска.

Ответ. Регенерация — восстановление утраченных частей тела, а не обязательное образование новой особи. Возможность восстановления целого животного зависит от того, сохранилась ли часть центрального диска.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что взрослой морской звезде свойственна двусторонняя симметрия. Так можно решить, потому что у многих животных есть правая и левая стороны, а личинка звезды действительно двусторонне-симметрична. Проверьте себя: у взрослой особи лучи расходятся вокруг центрального диска.

Ошибка: путать ротовую и аборальную стороны. Иногда кажется, что рот должен быть сверху, но у звезды он расположен снизу, со стороны, обращённой к субстрату. Проверка простая: найдите сторону с бороздками и амбулакральными ножками — это ротовая сторона.

Ошибка: представлять амбулакральные ножки как конечности, которые двигаются только благодаря мышцам. Это заблуждение возникает из-за сходства ножек с маленькими лапками. Вспомните, что ими управляет давление жидкости в водно-сосудистой системе: каналы с водой связаны с движением ножек.

Ошибка: думать, что любой отделённый луч обязательно вырастет в новую звезду. Регенерация действительно позволяет восстанавливать части тела, но это не означает, что любая часть даст целый организм. Чтобы проверить себя, учитывайте сохранность центрального диска: без его части образование новой звезды обычно невозможно.

Связь с другими темами

Перед изучением морских звёзд полезно вспомнить общие признаки иглокожих и разобраться в терминах «симметрия», «скелет» и «личинка». Это поможет понять, чем взрослое животное отличается от личиночной стадии и как его строение связано с образом жизни. Знания о водно-сосудистой системе пригодятся при сравнении морских звёзд с морскими ежами, офиурами и голотуриями. У разных групп иглокожих есть особенности строения, но их объединяют общие черты происхождения и организации.

Что запомнить

• Морские звёзды — класс иглокожих, обитающих в морях.
• У взрослой морской звезды обычно лучевая симметрия, а у личинки — двусторонняя.
• Рот находится на нижней стороне тела.
• Амбулакральные ножки приводятся в действие водно-сосудистой системой.
• Многие морские звёзды питаются моллюсками и могут выворачивать желудок наружу.
• Оплодотворение обычно наружное, развитие происходит с личиночной стадией.
• Регенерация позволяет восстанавливать утраченные части тела, но не каждый луч способен дать начало целой особи.