Класс Гидроидные

Определения и обозначения

Гидроидные — класс кишечнополостных животных, среди которых есть одиночные и колониальные формы. У них простое тело с кишечной полостью и щупальцами, а у многих видов в жизненном цикле встречаются разные формы тела. Это понятие помогает объединить животных со сходным строением, хотя выглядеть и жить они могут по-разному.

Полип — прикреплённая форма тела, обычно цилиндрическая, с ротовым отверстием и щупальцами на верхнем конце. Щупальца направлены вверх и помогают ловить животных, проплывающих рядом. Полип часто питается и растёт, а у колониальных видов может также участвовать в размножении или выполнять другую работу.

Медуза — свободноплавающая форма гидроидного с телом, похожим на зонтик. Ротовое отверстие и щупальца у неё расположены снизу, поэтому добыча оказывается рядом с ними во время движения в воде. Медуза встречается не у всех гидроидных, и это нужно помнить, сравнивая разные виды.

Стрекательные клетки — особые клетки, внутри которых есть капсула с тонкой нитью. При раздражении нить выстреливает и помогает удержать добычу или отпугнуть врага. Эти клетки нужны для охоты и защиты, но не для переваривания пищи.

Как это устроено

Тело полипа образовано наружным и внутренним слоями клеток, между которыми находится кишечная полость. Она сообщается с окружающей средой одним отверстием: отдельного анального отверстия у гидроидных нет. Такое устройство позволяет принимать пищу и выводить остатки через один и тот же вход, поэтому направление движения пищи меняется со временем.

Щупальца окружают рот и помогают полипу обследовать воду вокруг себя, хотя у него нет сложных органов чувств. Когда добыча касается щупальца, стрекательные клетки реагируют на раздражение: их нить выстреливает и удерживает или обездвиживает мелкое животное. Затем щупальца подводят добычу ко рту, так что обнаружение, захват и перенос пищи происходят последовательно.

Одиночная гидра живёт отдельно и может перемещаться по поверхности водоёма, например медленно скользя или переворачиваясь. Морские гидроидные нередко образуют колонии: отдельные полипы связаны между собой, поэтому колония действует как единое целое. У некоторых колоний особи различаются по строению и выполняемым задачам, что позволяет разделить питание, защиту и размножение.

Пища, захваченная щупальцами, через рот попадает в кишечную полость и там переваривается. Получившиеся питательные вещества переходят к клеткам внутреннего слоя, а затем распределяются по телу, поскольку у гидроидных нет кровеносной системы. Непереваренные остатки выводятся обратно через рот, когда животное освобождает полость от содержимого.

Полип может размножаться почкованием: на его теле вырастает небольшой вырост, который постепенно формирует собственные части тела. У многих гидроидных половое размножение связано с медузами: они образуют половые клетки, после их слияния развивается личинка, а затем из неё — новый полип. Жизненный цикл у видов различается, и гидра служит важным примером исключения: у неё медузной стадии нет.

Сравнение полипа и медузы у гидроидных

Сравнивай формы сразу по нескольким признакам: одному только внешнему виду может помешать разнообразие видов. Для определения особенно полезны образ жизни и положение рта со щупальцами. Последняя строка напоминает, что особенности одного вида нельзя автоматически переносить на весь класс.

Разбор задач

Задача 1. На рисунке изображён прикреплённый организм с цилиндрическим телом, ротовым отверстием и щупальцами на верхнем конце. Нужно определить форму тела и назвать два признака, которые помогли сделать вывод. Сначала установим образ жизни организма, затем проверим расположение его частей.

1. Организм прикреплён, поэтому это не свободноплавающая медуза.
2. Цилиндрическое тело и щупальца на верхнем конце соответствуют строению полипа.
3. Выберем два признака: прикреплённый образ жизни и положение рта со щупальцами сверху.

Ответ: изображён полип; на это указывают прикреплённый образ жизни и ротовое отверстие со щупальцами на верхнем конце тела. Оба признака согласуются между собой, поэтому вывод надёжен. Если бы организм свободно плавал и имел форму зонтика, стоило бы проверить, не медуза ли это.

Задача 2. Гидра поймала мелкое ракообразное. Опишите путь пищи от захвата добычи до её попадания в кишечную полость и объясните, как удаляются непереваренные остатки. Важно не путать захват добычи с её перевариванием. Проследим путь от щупалец к полости, а затем — наружу.

1. Стрекательные клетки на щупальцах удерживают и обездвиживают ракообразное.
2. Щупальца подводят добычу к ротовому отверстию, и через него она попадает в кишечную полость.
3. После переваривания непереваренные остатки выходят из полости через то же отверстие.

Ответ: путь пищи таков: щупальца захватывают ракообразное, подводят его ко рту, а затем добыча попадает в кишечную полость. Там пища переваривается, а питательные вещества используются организмом. Остатки удаляются через рот, потому что второго отверстия у гидры нет.

Задача 3. У одного вида наблюдаются прикреплённые колонии, а у другого — свободноплавающие медузы. Нужно сравнить формы тела и предположить, какие этапы размножения могут быть с ними связаны. Также объясните, почему медузу нельзя считать обязательной стадией для всех гидроидных.

1. Прикреплённая колония состоит из связанных полипов, тогда как отдельная медуза свободно перемещается в воде.
2. Полипы могут размножаться почкованием, а у многих видов медузы участвуют в половом размножении и образовании личинок.
3. Сравним не только формы, но и жизненные циклы: у разных видов они устроены неодинаково.

Ответ: колониальные полипы прикреплены и могут увеличивать колонию почкованием; свободноплавающие медузы у многих видов связаны с половым размножением. После полового процесса развивается личинка, из которой может вырасти новый полип. Медузная стадия не обязательна: например, гидра проходит жизненный цикл без неё.

Типичные ошибки

• Считать, что у каждого гидроидного обязательно есть медуза. Так думают, потому что у многих морских видов полипы и медузы связаны в одном жизненном цикле. Проверь себя на примере гидры: она относится к гидроидным, хотя медузной стадии у неё нет.

• Называть медузу прикреплённой формой, а полип — свободноплавающей. Ошибка возникает, если запомнить названия, но не связать их с образом жизни. Проверь: полип обычно прикреплён, а медуза свободно плавает; рот и щупальца у них расположены по-разному.

• Полагать, что стрекательные клетки переваривают пищу. Это можно перепутать, потому что клетки участвуют в охоте и действуют до попадания добычи в рот. Проверь себя по последовательности: клетки захватывают добычу, а переваривание происходит в кишечной полости.

• Представлять кишечную полость как систему с отдельными ртом и анальным отверстием. Такое представление переносят на гидроидных по аналогии с другими животными. Чтобы проверить себя, вспомни: у гидроидных одно отверстие служит и для приёма пищи, и для выведения остатков.

Связь с другими темами

До этой темы полезно знать общие признаки кишечнополостных и понимать, что тело животного состоит из клеток. Это помогает увидеть, какие особенности гидроидные разделяют со всей группой, а какие связаны с их формами тела. Позже сравнение пригодится при изучении сцифоидных медуз и коралловых полипов: сходные названия не означают одинаковый жизненный цикл. В экологии гидроидные важны как участники водных пищевых цепей — ими питаются другие животные.

Что запомнить

• Гидроидные относятся к кишечнополостным.
• Полип обычно прикреплён, а медуза свободно плавает.
• У гидроидных кишечная полость имеет одно отверстие.
• Стрекательные клетки помогают захватывать добычу и защищаться.
• Многие гидроидные размножаются почкованием и половым способом.
• Медузная стадия есть не у всех гидроидных.