Морские ежи. Голотурии, Офиуры

Определения и обозначения

Морские ежи — иглокожие с округлым или уплощённым телом, покрытым подвижными иглами. Иглы защищают животное, а их движения вместе с работой ножек помогают ему перемещаться и удерживаться на поверхности. Поэтому по форме тела и иглам ежа легко отличить от других групп иглокожих.

Голотурии, или морские огурцы, — иглокожие с вытянутым мягким телом и сильно уменьшенными скелетными элементами. Вокруг рта у них расположены щупальца, которые помогают собирать пищу со дна или из воды. Мягкая форма тела позволяет жить на грунте и перемещаться по нему.

Офиуры — иглокожие с хорошо заметным центральным диском и длинными гибкими лучами. Лучи резко отделены от диска и могут двигаться независимо от него. Это помогает отличить офиуру от морской звезды, у которой лучи плавно переходят в тело.

Амбулакральная система — сеть каналов и выростов тела иглокожих, заполненных жидкостью. Её трубчатые ножки участвуют в передвижении, а у разных групп могут помогать захватывать пищу и обмениваться газами. Система сохраняет общий план строения, но используется животными неодинаково.

Как это устроено

У всех трёх групп есть амбулакральная система, но форма тела определяет, какие её части и функции особенно полезны. Жидкость в каналах передаёт давление к ножкам, и те выдвигаются или втягиваются. Благодаря этому животное может цепляться за поверхность, ползти или взаимодействовать с пищей. У каждой группы этот общий механизм дополняется своими особенностями.

У морского ежа иглы выступают наружу и защищают тело от нападения и повреждений. Но одних игл для передвижения недостаточно: ёж опирается также на амбулакральные ножки, которые удерживают его на камнях и помогают ползти. Сочетание ножек и игл позволяет ему двигаться по неровной поверхности, не теряя устойчивости. Тонкие выросты кожи и ножки участвуют и в газообмене с водой.

У голотурий нет плотного панциря, который мешал бы телу сгибаться; скелетные элементы уменьшены и не образуют сплошной оболочки. Поэтому животное может менять форму и ползти по дну, используя сокращения мышц и ножки. Щупальца вокруг рта собирают пищевые частицы, например органические остатки из грунта. Для дыхания голотурия обычно втягивает воду через заднее отверстие тела в разветвлённые дыхательные деревья, где происходит газообмен.

Офиура передвигается главным образом не ножками, а волнообразными движениями гибких лучей. Лучи работают как подвижные конечности: отталкиваются от грунта и переносят тело вперёд. Трубчатые ножки на лучах могут помогать захватывать небольшие пищевые частицы и передавать их ко рту. Дыхание происходит через стенки особых полостей на нижней стороне диска, а также через поверхность ножек.

Способы дыхания различаются потому, что тело и образ жизни у этих иглокожих неодинаковы. У ежа вода омывает тонкие выросты кожи и ножки, у голотурии она проходит через внутренние дыхательные деревья, а у офиуры — через особые полости. Во всех случаях кислород из воды поступает в организм через тонкие влажные поверхности. Амбулакральная система не заменяет все органы дыхания, а дополняет их или участвует в газообмене в зависимости от группы.

Сравнение морских ежей, голотурий и офиур

Сначала сравни форму тела: она помогает быстро определить группу. Затем посмотри, какие части обеспечивают движение и питание, — не смешивай лучи офиуры со щупальцами голотурии. Строка о дыхании показывает, что у родственных животных газообмен может происходить разными способами.

Разбор задач

Задача 1. На рисунке изображено иглокожее с шарообразным телом и длинными подвижными иглами. Определите группу и назовите две функции игл.

1. Сначала сопоставим форму тела с признаками групп: шарообразное тело с иглами характерно для морского ежа.
2. Затем определим, для чего нужны иглы. Они служат защитой от хищников и помогают животному передвигаться, отталкиваясь от поверхности.
3. При этом проверим, что ёж движется не только иглами: в перемещении участвуют и амбулакральные ножки.

Ответ: это морской ёж; иглы защищают его и помогают передвижению.

Задача 2. Сравните голотурию и офиуру по форме тела, способу передвижения и участию амбулакральной системы.

1. По форме тела голотурия вытянутая и мягкая, а у офиуры хорошо различаются центральный диск и длинные гибкие лучи.
2. Голотурия ползёт по дну с помощью ножек и сокращений мышц тела. Офиура перемещается в основном волнообразными движениями лучей.
3. У голотурии ножки участвуют в движении, а щупальца у рта собирают пищу. У офиуры трубчатые ножки могут захватывать пищу, но главную роль в передвижении играют лучи.

Ответ: голотурия вытянутая и ползает телом и ножками, офиура имеет диск с лучами и передвигается их движениями; амбулакральная система участвует в работе ножек обеих групп, но не делает лучи офиуры ножками.

Задача 3. У животного вытянутое мягкое тело, а вокруг рта расположены щупальца. Определите группу и объясните, как строение связано с питанием и дыханием.

1. Сопоставим признаки: вытянутое мягкое тело и щупальца вокруг рта характерны для голотурии.
2. Щупальца помогают собирать пищевые частицы со дна или из воды и направлять их ко рту.
3. Для объяснения дыхания учтём, что у голотурий вода поступает в разветвлённые дыхательные деревья через заднее отверстие тела; тонкие стенки этих органов обеспечивают газообмен.

Ответ: это голотурия; щупальца собирают пищу, а дыхательные деревья участвуют в газообмене.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что у всех иглокожих заметны лучи. Так думают, потому что у морских звёзд лучевая форма особенно хорошо видна. Но у ежа тело округлое, а у голотурии — вытянутое, без длинных лучей. Проверь себя: определи группу по форме тела, а не по общему названию «иглокожие».

Ошибка: путать лучи офиуры со щупальцами голотурии. Обе группы имеют вытянутые части тела, поэтому их можно принять за одно и то же. Лучи офиуры отходят от центрального диска и помогают движению, а щупальца голотурии расположены вокруг рта и собирают пищу. Проверь, откуда растёт эта часть и какую функцию выполняет.

Ошибка: думать, что морской ёж движется только иглами. Иглы заметнее ножек, поэтому их роль легко переоценить. Однако ёж использует также амбулакральные ножки, чтобы перемещаться и удерживаться на поверхности. Проверь себя: называй обе участвующие части тела.

Ошибка: называть голотурию животным совсем без скелета. Мягкое тело создаёт такое впечатление, но скелетные элементы у неё сильно уменьшены, а не обязательно отсутствуют полностью. Проверь формулировку: правильно говорить о редуцированном, то есть уменьшенном, внутреннем скелете. Не приравнивай мягкость покровов к полному отсутствию скелетных элементов.

Связь с другими темами

Чтобы понять строение этих животных, нужно знать общий план строения иглокожих и лучевую симметрию взрослых животных. Это помогает увидеть общие черты разных групп, даже если их тела выглядят непохоже. При сравнении особенно полезно различать центральный диск, лучи, иглы и щупальца.

Тема связана с изучением скелета, передвижения, питания и дыхания животных. На примере трёх групп видно, что сходная амбулакральная система может выполнять разные задачи. Сравнение также помогает понять разнообразие иглокожих и их роль в морских экосистемах.

Что запомнить

• Морские ежи, голотурии и офиуры относятся к иглокожим.
• У морских ежей округлое тело покрыто подвижными иглами.
• У голотурий вытянутое тело и щупальца вокруг рта.
• У офиур центральный диск отчётливо отделён от длинных гибких лучей.
• Амбулакральная система участвует в нескольких жизненных процессах иглокожих.
• Особенности строения каждой группы связаны с её способом передвижения и питания.