Тип Иглокожие

Определения и обозначения

Тип Иглокожие — группа исключительно морских животных с внутренним известковым скелетом и особым строением тела. Их относят к отдельному типу, потому что сочетание этих признаков и устройство амбулакральной системы отличают их от других животных. Это помогает объединить разные по виду группы общим происхождением и планом строения.

Амбулакральная система — заполненная жидкостью система каналов внутри тела. Она участвует в движении, прикреплении к поверхности и других жизненных процессах. Благодаря ей животное может управлять ножками без обычных конечностей, как у многих других животных.

Амбулакральные ножки — небольшие выросты амбулакральной системы, которые часто расположены рядами. Они помогают иглокожему передвигаться, удерживаться на субстрате — поверхности, на которой оно живёт, — и захватывать пищу. Поэтому ножки важны не только для движения.

Лучевая симметрия — расположение частей тела вокруг центральной оси. У взрослых иглокожих обычно выражена пятилучевая симметрия: тело можно мысленно разделить на пять сходных частей вокруг центра. Такой термин нужен, чтобы описывать расположение частей тела, а не просто его внешнюю форму.

Как это устроено

Иглокожих объединяют не потому, что все они похожи на звёзды, а благодаря общему плану строения. Они живут только в морях, имеют внутренний известковый скелет и амбулакральную систему. Скелет поддерживает тело, а система каналов связана с ножками и помогает выполнять разные действия. Совместное наличие этих признаков позволяет отличать иглокожих от других типов животных.

Амбулакральная система состоит из каналов, заполненных жидкостью, и связанных с ними амбулакральных ножек. Когда жидкость перемещается по каналам, она поступает в ножки и меняет их форму: ножки вытягиваются, прикрепляются к поверхности, а затем сокращаются. Так возникают движения, которые сдвигают тело или помогают удержать его на месте. Устройство системы объясняет, почему иглокожие могут обходиться без привычных конечностей.

У взрослых иглокожих части тела обычно расположены вокруг центра, часто по пять направлений. Такая лучевая симметрия подходит животным, которые взаимодействуют с окружающей средой разными сторонами тела. Однако личинки устроены иначе: их тело двусторонне-симметрично, то есть его можно разделить на правую и левую половины. Различие важно, потому что оно показывает, как меняется строение животного по мере развития.

Иглокожие ведут разный образ жизни: одни медленно ползают по дну, другие перемещаются с помощью подвижных лучей, а некоторые прикрепляются к поверхности. Они также отличаются питанием: среди них есть хищники, животные, собирающие пищу со дна, и формы, фильтрующие частицы из воды. Скелетные иглы, крепкие покровы или способность прятаться помогают защищаться от врагов. Разные способы движения, питания и защиты связаны с тем, где и как живёт каждый представитель.

Многие иглокожие способны к регенерации — восстановлению утраченной части тела. Это полезно, если животное повреждено или потеряло часть тела при нападении хищника. Однако способность к восстановлению не одинакова у всех видов, и для роста нового организма требуется достаточно большой фрагмент с нужными частями. Поэтому нельзя считать, что любое иглокожее целиком вырастет из любого отделившегося кусочка.

Основные классы иглокожих и их особенности

Сравнивайте классы по строкам: так легче увидеть, например, как разные группы передвигаются. Затем смотрите на столбцы и находите сочетание признаков, характерное для каждого класса. Отдельные особенности различаются, но все перечисленные животные относятся к иглокожим.

Разбор задач

Задача 1. У животного пять лучей, на нижней стороне которых расположены амбулакральные ножки. Определите, к какой группе иглокожих оно может относиться, и назовите признаки, по которым сделан вывод. Нужно сопоставить форму тела и расположение ножек с особенностями классов. Одного числа лучей недостаточно для уверенного определения, поэтому учитываем оба признака.

1. Отмечаем пять лучей, отходящих от центральной части тела: такая форма характерна для морской звезды.
2. Проверяем расположение ножек: у морских звёзд они находятся на нижней стороне лучей.
3. Сопоставляем признаки вместе: лучи и ряды амбулакральных ножек указывают на морскую звезду.

Ответ: животное может относиться к морским звёздам. Вывод сделан по пяти лучам и расположенным снизу амбулакральным ножкам. Другие признаки, например форма центрального диска, помогли бы уточнить определение.

Задача 2. Морскую звезду наблюдают на стекле аквариума. Объясните, как она удерживается на поверхности и перемещается, используя знания об амбулакральной системе. Важно связать работу каналов с изменением формы ножек. Так становится понятно, почему звезда не просто скользит по стеклу.

1. Жидкость движется по каналам амбулакральной системы и поступает в ножки.
2. Ножки вытягиваются и прикрепляются к стеклу, поэтому животное удерживается на вертикальной поверхности.
3. Затем ножки сокращаются и тянут тело вперёд; новые ножки прикрепляются, и движение повторяется.

Ответ: морская звезда держится на стекле за счёт прикрепления ножек, а перемещается благодаря их последовательному вытягиванию и сокращению. Жидкость в системе каналов приводит ножки в действие. Амбулакральная система обеспечивает и сцепление с поверхностью, и движение.

Задача 3. Сравните морского ежа и голотурию по форме тела, способу передвижения и особенностям покровов. Объясните, какие признаки позволяют отнести обоих животных к иглокожим. Сначала выделим различия, а затем найдём общий признак типа. Такое сравнение не позволяет спутать особенности отдельного класса с общими свойствами иглокожих.

1. У морского ежа тело округлое, с известковым скелетом и подвижными иглами; он перемещается с помощью ножек и игл.
2. У голотурии тело вытянутое и мягкое на вид; она ползает, сокращая тело и используя амбулакральные ножки.
3. Несмотря на различия формы и покровов, оба животных имеют внутренний известковый скелет и амбулакральную систему.

Ответ: морской ёж округлый и колючий, а голотурия вытянутая и с мягкими покровами. Их способы передвижения тоже различаются. К иглокожим их относят по общему плану строения, в том числе по известковому скелету и амбулакральной системе.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что все иглокожие имеют форму звезды. Так можно решить, если ориентироваться только на название типа или на знакомый пример морской звезды. Но морские ежи бывают округлыми, а голотурии — вытянутыми. Проверьте себя: можете ли вы назвать хотя бы два класса, чья форма тела не похожа на звезду?

Ошибка: переносить лучевую симметрию взрослых иглокожих на их личинок. Обычно так происходит, если помнить внешний вид взрослого животного, но забыть о стадиях развития. Личинки двусторонне-симметричны, то есть имеют правую и левую стороны. Проверка простая: отдельно назовите симметрию взрослой формы и личинки.

Ошибка: называть амбулакральные ножки обычными конечностями. Их легко принять за ноги, потому что они помогают двигаться и держаться на поверхности. Но ножки являются частью амбулакральной системы — сети каналов с жидкостью. Проверьте себя: можете ли вы объяснить, как движение жидкости приводит ножку в действие?

Ошибка: думать, что иглокожие живут в пресной воде или на суше. Такое предположение возникает, когда морских животных объединяют с животными вообще и не запоминают особенность их среды. Представители типа обитают только в морях. Проверяя ответ, спросите себя, встречается ли иглокожее в озере или на суше: для этого типа такие места не подходят.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о симметрии тела, скелете, среде обитания и приспособленности животных. Иглокожие продолжают изучение беспозвоночных: их удобно сравнивать с представителями других типов по строению тела и способам движения. Их разнообразие связано и с темами о морских экосистемах, пищевых цепях и приспособлениях организмов к условиям среды. Так строение отдельного животного помогает понять его роль в природе.

Что запомнить

• Иглокожие — исключительно морские животные.
• У большинства взрослых иглокожих выражена пятилучевая симметрия.
• Личинки иглокожих двусторонне-симметричны.
• Внутренний скелет образован известковыми пластинками или иглами.
• Амбулакральная система помогает передвигаться и выполнять другие жизненные функции.
• К иглокожим относятся морские звёзды, офиуры, морские ежи, голотурии и морские лилии.
• Многие иглокожие способны восстанавливать утраченные части тела.