Актинии, гидры и кораллы. Стадии развития

Похожие на цветы морские анемоны, образующие огромные скалы под водой кораллы и прозрачные зонтиковидные медузы принадлежат к числу наиболее привлекательных обитателей океана. Сколь бы ни были не похожи друг на друга эти животные, все они относятся к кишечнополостным - группе, насчитывающей свыше 9000 видов водных организмов, населяющих в основном мелководья.

На продольном разрезе схематизированного гидроидного полипа отражены основные особенности строения кишечнополостных. Рот [6], окруженный венчиком щупалец [5], несущих стрекательные клетки, открывается прямо в пищеварительную полость [2].

В стенке тела различают наружный слой, или эктодерму [7], отдаленный от внутреннего слоя, энтодермы [11], студенистым слоем-мезоглеей [1]. Кишечнополостные размножаются почкованием [10] или половым путем. Сперматозоиды [9] и яйцеклетки [3] образуются в соответствующих мужских [8] и женских [4] половых органах

Черта, которая позволяет относить кораллы, медуз и пресноводных гидр к кишечнополостным,- это присутствие широкой пищеварительной (гастральной) полости в центре тела. Тело этих животных образовано концентрическими слоями клеточных групп, слагающих примитивные ткани, в которых клетки работают взаимосвязанно, как части единого целого, а не независимые элементы клеточных скоплений, как это было у губок. Кишечнополостные-первые животные, достигшие подобного уровня организации на эволюционной лестнице, и все они имеют сходные черты в строении и расположении тканей.

Морские анемоны, или актинии,- одиночные животные, а похожая на растение Obelia образует колонию из нескольких сотен особей-полипов. В случае когда полипы различаются между со бой, говорят о полиморфных колониях. У некоторых морских колониальных кишечнополостных существуют отдельные полипы для питания, защиты и размножения, а иногда и для расселения.

Стадии развития. В цикле развития многих кишечнополостных можно видеть две отчетливо различающиеся стадии: свободнопла вающую (медузоидную) стадию расселения и сидячую стадию прикрепления и роста. Это означает, что некоторые виды могут населять одновременно и придонные слои, и океаническую толщу. Но у различных видов преобладает либо одна, либо другая стадия, чем и объясняется большое разнообразие форм в группе кишечнополостных. У Obelia [5], например, медузоидная стадия живет сравнительно недолго, за ней следует более продолжительная сидяче-прикрепленная стадия, и такой цикл развития типичен для кишечнополостных из группы Hydrozoa. Достигнув зрелости, колония Obelia образует особые формы полипов, которые производят медуз.

На взрослой колонии [1] Obelia имеются специализированные полипы [2], из которых развиваются свободноплавающие формы (медузы) [3], обладающие половыми органами. Они выделяют в воду сперматозоиды [4] или яйцеклетки [5]. Оплодотворенное яйцо [6] развивается в покрытую ресничками личинку [7], которая плавает, пока не отыщет подходящий для прикрепления субстрат. Здесь она вырастает и размножается почкованием

В классе Scyphozoa положение обратное: здесь доминирует медузоидная стадия. У третьего класса кишечнополостных - Anthozoa, включающего кораллы [6-8] и актиний [4], прикрепленная стадия вовсе вытесняет медузоидную. Во всех этих группах яйцеклетки и сперматозоиды выпадают непосредственно из гонад, расположенных в определенных участках энтодермы, выстилающей гастральную полость, а затем через ротовое отверстие выводятся наружу. Из оплодотворенных яиц развивается личинка, которая оседает на дно и превращается в новую особь.

Оленерогий коралл - широко распространенный на коралловых рифах вид. Глядя на него, не сразу догадаешься, что это живое существо, поскольку каждый отдельный полип заключен в защитную известковую чашечку. Показанные здесь обитатели тропических вод тяготеют к колониальному образу жизни

Рифообразующие кораллы, подобные тем, что создали Большой Барьерный риф вдоль австралийского побережья, растут только в тропических водах между изотермами + 20°С. За счет почкования и деления полипов колония растет вверх и в стороны. Иногда кораллы ярко окрашены, но большинство белого цвета

Коралловый полип

Но есть виды, особенно среди Hydrozoa, составляющие исключение. Так, например, представители рода Hydra [1] совсем не имеют медузоидной стадии и по своему образу жизни напоминают актиний, за исключением того, что их сперматозоиды и яйцеклетки развиваются снаружи, а не внутри полипа. А есть, наоборот, такие виды, у которых доминирует медузоидная стадия, а стадия полипа либо сильно редуцирована, либо вовсе отсутствует.

Представители рода Hydra встречаются по всему миру, за исключением приполярных областей. Питаясь, гидра обычно вытягивается, а ее щупальца свободно расправлены. Если вблизи от них окажется какое-нибудь съедобное животное, нематоциты выстреливают и частично парализуют добычу, которую сократившиеся щупальца подтягивают ко рту

По сравнению со сложными вариантами полового размножения бесполое размножение кишечнополостных кажется очень простым процессом: у Hydra новые особи отпочковываются от родительской формы [3], а актинии просто делятся пополам. Бесполое размножение может привести и к образованию колоний из отдельных полипов, объединенных общей гастральной полостью. Способность кишечнополостных размножаться бесполым путем означает, кроме того, что они достаточно легко регенерируют. И действительно, даже небольшой кусочек животного может развиться в новую особь, которая вполне способна к половому размножению.

Почкование - один из способов бесполого размножения. При благоприятных условиях на родительской форме Hydra образуется небольшой бугорок. Постепенно он развивается в новую особь и отшнуровывается

Питание кишечнополостных. У большинства кишечнополостных питанию помогают щупальца, окружающие ротовое отверстие. Щедро усеянные стрекательными клетками (нематоцитами) [9], эти щупальца поражают добычу и подтягивают ее. Взаимодействуя друг с другом, они плотно охватывают добычу и проталкивают ее в гастральную полость. Затем ротовое отверстие закрывается и клетки энтодермы секретируют в гастральную полость пищеварительные ферменты. Ферменты расщепляют пищу, превращая ее либо в легко усваивающиеся жидкие продукты, либо во взвесь мелких частиц, которые могут быть захвачены клетками энтодермы. Непереваренные остатки пищи удаляются сокращениями тела через приоткрытое ротовое отверстие.

Нематоциты [1]-оружие защиты и нападения у кишечнополостных. Некоторые из них [3] вводят в жертву парализующий яд, другие [4, 6] выделяют клейкое вещество, третьи [5] выбрасывают опутывающие нити. На одном конце клетки находится чувствительный волосок [2], действующий как спусковой крючок. Если проплывающее мимо животное заденет за него, нематоцит выстреливает

Способность к передвижению. Все кишечнополостные двигаются, хотя их движение может ограничиваться лишь шевелением щупалец и изменением формы тела. Движения кишечнополостных осуществляются благодаря мышечным волокнам, расположенным как в эктодерме, так и в энтодерме. Кроме того, основание актиний обильно снабжено мышечными волокнами, позволяющими этим животным передвигаться по грунту, как бы скользя по нему. Гидра тоже может передвигаться подобным образом, но она движется быстрее за счет своего рода «кувырканий».

Даже самые простые движения кишечнополостных требуют известной координации. Такая координация осуществляется диффузной сетью нервных клеток, пронизывающих ткани животного и формирующих тем самым примитивную нервную систему.