§11. Подцарство Многоклеточные. Тип Кишечнополостные

Определения и обозначения

Многоклеточные животные — организмы, тело которых состоит из множества клеток, выполняющих разные функции. Одни клетки воспринимают воздействия, другие участвуют в пищеварении или движении. Такое разделение работы позволяет организму выполнять несколько процессов одновременно.

Кишечнополостные — многоклеточные животные с лучевой симметрией и кишечной полостью, имеющей одно ротовое отверстие. К этой группе относятся, например, гидры и медузы. Сочетание признаков помогает отличить их от других животных.

Лучевая симметрия — такое строение тела, при котором через его центральную ось можно провести несколько плоскостей, делящих тело на сходные части. Это не означает, что животное одинаково со всех сторон во всех деталях. Симметрия показывает общий план строения его тела.

Стрекательные клетки — специализированные клетки кишечнополостных, служащие для захвата добычи и защиты. Они особенно важны на щупальцах, которыми животное соприкасается с окружающей средой. Благодаря им небольшое животное может удержать добычу или отпугнуть врага.

Как это устроено

Стенка тела кишечнополостного образована наружным и внутренним клеточными слоями, разделёнными желеобразным веществом. Такое устройство помогает клеткам специализироваться: наружные в первую очередь взаимодействуют с окружающей средой, а внутренние участвуют в пищеварении. Между слоями нет сложной системы органов, поэтому функции распределены непосредственно между клетками. Это простой, но подходящий для такого строения тела способ организации.

Пища попадает через рот в кишечную полость, где происходит её переваривание. Полость также помогает распределять питательные вещества по телу, поскольку отдельной сложной системы для их переноса у кишечнополостных нет. Выходного отверстия не предусмотрено: непереваренные остатки возвращаются наружу через тот же рот. Поэтому кишечную полость нельзя считать сквозным кишечником.

Лучевая симметрия связана с тем, что животное может воспринимать добычу и раздражители с разных сторон. У многих кишечнополостных нет постоянного направления движения, как у животных с двусторонней симметрией. Несколько плоскостей через центральную ось делят тело на сходные части, и органы контакта с окружающей средой располагаются вокруг этой оси. Такое строение удобно при взаимодействии с объектами, которые могут оказаться с любой стороны.

Когда добыча касается щупальца, стрекательные клетки помогают её схватить и обездвижить. Это важно, потому что мелкая добыча может уплыть или вырваться. Щупальца удерживают её и направляют ко рту, через который она попадает в кишечную полость. Стрекательные клетки при этом не переваривают пищу: их роль — захват и защита.

Полип и медуза различаются формой тела и образом жизни. Полип обычно имеет цилиндрическое тело, прикрепляется к поверхности, а рот и щупальца направлены вверх; медуза свободно плавает, её тело напоминает зонтик, а рот обычно находится снизу. Эти различия связаны с тем, как животное живёт и перемещается в воде. У одних видов в жизненном цикле встречаются обе формы, у других представлена только одна.

Сравнение полипа и медузы

Сравните формы по каждому признаку, а не только по общему виду тела. Помните, что слова «обычно» указывают на распространённый вариант, но не исключают особенностей у отдельных видов. Последняя строка показывает, что наличие полипа и медузы в цикле зависит от конкретного животного.

Разбор задач

Задача 1. Гидра прикреплена к водному растению, а её щупальца направлены вверх. Определите форму тела и объясните, какой признак помог сделать вывод.

1. Отмечаем, что гидра прикреплена к растению, а не плавает свободно.
2. Вспоминаем, что у полипа рот и окружающие его щупальца направлены вверх.
3. Сопоставляем оба признака: прикреплённый образ жизни и направление щупалец характерны для полипа.

Ответ: гидра имеет форму полипа. Главный признак — прикреплённый образ жизни и щупальца, направленные вверх.

Задача 2. Добыча коснулась щупальца гидры. Опишите последовательность событий от контакта до попадания пищи в кишечную полость.

1. Прикосновение к щупальцу приводит в действие стрекательные клетки: они помогают схватить и обездвижить добычу.
2. Щупальца удерживают добычу, чтобы та не уплыла, и направляют её к ротовому отверстию.
3. Через рот добыча попадает в кишечную полость, где начинается её переваривание.

Ответ: стрекательные клетки участвуют в захвате, щупальца удерживают и подводят добычу ко рту, затем пища оказывается в кишечной полости.

Задача 3. У животного обнаружены два клеточных слоя, кишечная полость с одним отверстием и лучевая симметрия. Объясните, почему эти признаки позволяют отнести его к кишечнополостным, и укажите возможную форму тела.

1. Проверяем, есть ли признаки, характерные для кишечнополостных: два клеточных слоя, кишечная полость и единственное отверстие.
2. Учитываем лучевую симметрию, которая дополняет совокупность признаков и поддерживает вывод.
3. Определяем форму: по перечисленным признакам нельзя выбрать только полипа или только медузу, потому что они общие для группы.

Ответ: животное можно отнести к кишечнополостным. Возможна форма полипа или медузы; чтобы выбрать одну, нужны дополнительные сведения о форме тела и образе жизни.

Типичные ошибки

Ошибка: считать кишечную полость сквозным кишечником. Так думают, потому что оба понятия связаны с пищеварением, но у сквозного кишечника есть вход и выход, а у кишечнополостных — только одно отверстие. Проверьте себя: спросите, через какое отверстие удаляются непереваренные остатки. Если ответ — через рот, перед вами не сквозной кишечник.

Ошибка: путать лучевую симметрию с двусторонней. Путаница возникает из-за того, что оба типа симметрии связаны с делением тела на части. При лучевой симметрии через центральную ось можно провести несколько плоскостей, а при двусторонней сходные половины обычно разделяет одна плоскость. Для проверки представьте, сколько плоскостей делят тело на сходные части.

Ошибка: называть стрекательные клетки пищеварительными. Они связаны с добычей, поэтому их легко принять за клетки, которые её переваривают. На самом деле стрекательные клетки захватывают добычу и защищают животное, а пища переваривается в кишечной полости. Проверьте себя: различайте захват пищи и её переваривание.

Ошибка: считать, что у каждого кишечнополостного обязательно есть и полип, и медуза. Такое представление может появиться при знакомстве с жизненным циклом одного вида. Однако соотношение форм зависит от вида, и одна из них может отсутствовать. Проверяйте вывод по конкретному животному, а не переносите особенности одного вида на всю группу.

Связь с другими темами

Для изучения кишечнополостных нужно знать, чем животные отличаются от других организмов и что многоклеточное тело состоит из множества клеток. Представления о клетках, тканях и симметрии помогут понять, как у животных усложняется строение и распределяются функции. Эти знания пригодятся при сравнении кишечнополостных с другими группами беспозвоночных. Они также помогут разбирать жизненные циклы, в которых могут сменяться разные формы тела.

Что запомнить

• Кишечнополостные — многоклеточные животные.
• Для них характерны лучевая симметрия и кишечная полость.
• Кишечная полость имеет одно отверстие — рот.
• Стенка тела образована наружным и внутренним клеточными слоями.
• Стрекательные клетки служат для захвата добычи и защиты.
• Полип обычно прикреплён, а медуза обычно свободно плавает.
• Не у всех кишечнополостных в жизненном цикле представлены обе формы.