5. Тип Губки

Определения и обозначения

Губки — многоклеточные водные животные, ведущие прикреплённый образ жизни и питающиеся фильтрацией воды. Фильтрация — это пропускание воды через тело с задержкой находящихся в ней пищевых частиц. Так губка получает пищу, хотя сама обычно не перемещается.

Поры — многочисленные отверстия в стенках тела, через которые вода поступает внутрь губки. Они распределены по поверхности, поэтому вода может входить сразу во многих местах. По пути она приносит кислород и пищевые частицы.

Устье — крупное отверстие, через которое вода выходит из тела губки. Оно служит выходом для воды после того, как она прошла через внутреннюю полость. Поэтому устье нельзя путать с порами, через которые вода входит.

Воротничковые клетки — клетки с жгутиком и окружающим его «воротничком». Жгутик похож на тонкую подвижную нить, а его движения заставляют воду течь. Воротничок задерживает частички пищи, поэтому клетка участвует и в создании тока воды, и в питании.

Как это устроено

Тело губки пронизано порами и имеет внутреннюю полость, соединённую с устьем. Вода входит через поры, проходит внутрь и покидает губку через устье. Такое устройство важно потому, что прикреплённая губка не может искать пищу и кислород, перемещаясь по водоёму: нужные вещества приносит поток. Вместе с водой удаляются отходы жизнедеятельности.

Ток воды возникает благодаря движению жгутиков воротничковых клеток. Когда жгутики работают, вода проходит через тело, а пищевые частицы оказываются рядом с клетками. Воротнички задерживают эти частицы, после чего клетки захватывают их. Так губка получает готовую органическую пищу, а не производит её, как растения.

Тело губки нуждается в опоре, поэтому у неё есть скелет. Он поддерживает тело и помогает ему сохранять форму, хотя сам по себе не передвигает животное и не добывает пищу. У разных губок опорные элементы различаются: скелет может включать спикулы — небольшие твёрдые игольчатые элементы, а также органическое вещество спонгин. Различный состав скелета связан с особенностями разных видов губок.

Губку нельзя считать просто набором одинаковых клеток. Одни клетки создают ток воды и захватывают пищу, другие участвуют в поддержке тела или его восстановлении. Однако эти клетки не образуют настоящих тканей и органов — устойчивых частей организма, составленных из тканей и выполняющих общую задачу. Разделение функций между клетками помогает губке жить и без такой сложной организации.

Губки размножаются половым и бесполым путём. При половом размножении возникают клетки, из которых развивается новое поколение; молодая стадия может расселяться, прежде чем прикрепится. При бесполом размножении у некоторых губок образуются устойчивые внутренние почки, способные пережить неблагоприятные условия. Это особенно полезно для прикреплённого животного: новые особи могут появиться рядом, а устойчивые почки помогают переждать трудный период.

Строение и образ жизни губок

Сравнивайте признаки в первых двух столбцах, чтобы увидеть, как устройство губки связано с её жизнью. В последнем столбце указано значение каждого признака. Таблица помогает проследить, как прикреплённый образ жизни сочетается с питанием и размножением.

Разбор задач

Задача 1

У губки вода поступает через многочисленные мелкие отверстия и выходит через одно крупное. Назовите эти отверстия и объясните направление движения воды. Чтобы ответить, нужно связать размер и количество отверстий с их ролью в движении воды. Затем проследить путь от входа в тело до выхода.

1. Многочисленные мелкие отверстия называются порами. Через них вода поступает внутрь губки.
2. Крупное отверстие называется устьем. Оно служит выходом для воды, которая прошла через тело.
3. Следовательно, направление потока такое: поры, внутренняя полость, устье. Вода приносит губке нужные вещества и уносит отходы.

Ответ: вода входит через поры, проходит через тело и выходит через устье. Поры — входные отверстия, устье — выходное.

Задача 2

Вода проходит через тело губки, но пищевые частицы остаются внутри. Объясните, какие клетки обеспечивают ток воды и какие захватывают пищу. Здесь важно не разделять движение воды и питание на несвязанные процессы: их обеспечивают одни и те же воротничковые клетки. Разберём последовательно, что делает каждая часть такой клетки.

1. Воротничковые клетки снабжены жгутиками. Их движения создают ток воды через тело губки.
2. Вода приносит пищевые частицы, а воротничок вокруг жгутика задерживает их. Поэтому частицы не уходят вместе с потоком.
3. Задержанные частицы захватывает сама воротничковая клетка. Значит, эти клетки и поддерживают фильтрацию, и участвуют в получении пищи.

Ответ: жгутики воротничковых клеток создают движение воды, а воротнички задерживают пищевые частицы, которые клетки захватывают.

Задача 3

Сравните губку с животным, у которого есть ткани и органы: укажите два отличия в организации тела и объясните, как губка при этом выполняет основные жизненные функции. Сначала нужно сравнить уровень организации, а затем показать, почему отсутствие тканей и органов не мешает губке жить. Не следует делать вывод, что у неё все клетки одинаковы.

1. У животного с тканями клетки объединены в ткани, а ткани входят в состав органов. У губки настоящих тканей и органов нет: её тело организовано на клеточном уровне.
2. Клетки губки различаются по функциям, хотя не складываются в органы. Например, воротничковые клетки создают ток воды и захватывают пищевые частицы.
3. Вместе с потоком воды губка получает пищу и кислород, а отходы удаляются. Скелет поддерживает тело, а работа разных клеток обеспечивает жизненные процессы.

Ответ: два отличия — у губки нет настоящих тканей и органов, а её функции выполняют отдельные группы клеток. Питание, газообмен и удаление отходов связаны с током воды через тело.

Типичные ошибки

Ошибка: считать устье местом поступления воды. Это путают, потому что устье — заметное крупное отверстие, но размер не определяет направление потока. Проверь себя: входом служат многочисленные поры, а вода выходит через устье.

Ошибка: называть губку растением из-за её прикреплённого образа жизни. Такое впечатление возникает потому, что губка не перемещается, как многие знакомые животные. Проверь себя: губка захватывает готовые органические частицы из воды, значит, она питается как животное.

Ошибка: приписывать губкам ткани и органы. Их иногда воображают у любого многоклеточного животного, но многоклеточность сама по себе не означает наличие тканей. Проверь себя: у губки клетки выполняют разные задачи, однако настоящих тканей и органов не образуют.

Ошибка: считать, что губка питается только растворёнными веществами. Это мнение может возникнуть, если представить, что вода просто снабжает её веществами. Проверь себя: воротничковые клетки задерживают и захватывают пищевые частицы, поэтому губка получает из воды не только растворённые вещества.

Связь с другими темами

Для изучения губок полезно знать общие признаки животных и понимать разницу между одноклеточными и многоклеточными организмами. Губки показывают, что у многоклеточного животного могут быть разные по функциям клетки, но ещё не быть настоящих тканей и органов. Это помогает проследить усложнение организации животных при изучении тканей и органов. Фильтрация воды также связывает губок с экологией: они участвуют в жизни водоёмов и задерживают частицы из воды.

Что запомнить

• Губки — многоклеточные водные животные.
• Большинство губок живёт прикреплённо.
• Вода поступает через поры и выходит через устье.
• Воротничковые клетки создают ток воды и захватывают пищу.
• У губок нет настоящих тканей и органов.
• Скелет поддерживает тело губки.
• Губки размножаются половым и бесполым путём.