Коловратки это круглые черви
Обновлено: 25.04.2024
Ранее все первичнополостные животные объединялись в один тип. Однако различия между ними заставили разделить этих животных на 8 типов: коловратки, брюхоресничные, киноринхи, лорициферы, приапулиды, круглые черви, волосатики и скребни.
Коловратки (Rotifera) – мелкие животные длиной от 0,01 (самое маленькое многоклеточное животное) до 2 мм , в изобилии встречающиеся в лужах. Иногда коловратки образуют колонии диаметром до 3–4 мм. Некоторые из них живут в солёной воде; встречаются также паразиты червей, простейших и ракообразных.
Удлинённое тело разделяется на голову, туловище и ногу. Два венчика ресничек на голове закручивают воду в водоворот, втягивающий пищевые частицы в ротовое отверстие. Они же приводят тело в движение (хотя среди животных этого типа встречаются и прикреплённые формы). У многих коловраток имеется панцирь.
Самцы карликовые и найдены не у всех видов. Личиночная стадия отсутствует. Коловратки обычно яйцекладущие: летом самка откладывает неоплодотворённые яйца, из которых вылупляются самки; перед наступлением холодов откладываются яйца с толстой оболочкой, развивающиеся уже с оплодотворением. Коловратки способны к анабиозу.
Коловраток 3 класса и 1500–2000 видов. Они обитают практически везде, где есть вода. Коловратки служат пищей многим другим животным.
Брюхоресничные (Gastrotricha) – микроскопические водные животные длиной 0,5–1,5 мм. Удлинённое червеобразное тело с ресничками на брюшной стороне покрыто кутикулярными чешуйками и клеевыми железами, при помощи которых червь прикрепляется к субстрату. Задний конец тела вильчатый. Мускулатура состоит из отдельных мышечных пучков. Гастротрихи питаются мелкими водорослями. Среди животных этого типа встречаются как гермафродиты, так и раздельнополые виды; половые органы занимают большую часть тела самки. Личиночная стадия в развитии отсутствует.
Гастротрихов несколько сотен видов в пресной и солёной воде.
Киноринхи (Kinorhyncha) – мелкие морские черви. Голова в моменты опасности может втягиваться в членистое тело. Ресничек нет; на голове находятся шипики. Мускулатура сходна с предыдущими типами, но сегментирована по членикам. Киноринхи раздельнополы; оплодотворение внутреннее.
Киноринхи не могут плавать; шипиками они вырывают норы в иле и закрепляются там. Описано менее 100 видов киноринхов по всему миру от приливной зоны до глубины в 6 километров.
Крошечные лорициферы (Loricifera) были открыты совсем недавно – в 1983 году. Тело длиной в доли миллиметра слегка вытянуто. Лорициферы живут в морской гальке, плотно прицепившись к частицам грунта. Описано два семейства этих животных.
Приапулиды (Priapulida) – небольшая (20 видов) реликтовая группа морских червей, живущих в холодных водах Северной Атлантики, Арктики и Антарктики. Длина сегментированного цилиндрического тела составляет от нескольких миллиметров до 40 см. Выворачивающийся наружу при помощи мускулов хоботок покрыт шипами. Выделительные и половые органы соединены в мочеполовую систему. Мембрана, подстилающая эпителий, долгое время принималась за целом. Приапулиды зарываются в ил на дне океана, где охотятся на других червей.
Круглые черви (Nematoda) – это несегментированные черви без хоботка. Круглое в поперечном сечении тело длиной от 80 мкм до 8 м покрыто кутикулой, голова практически не выражена, реснички отсутствуют. Мышечные волокна продольные. Органы осязания обычно имеют форму шипов, щетинок или сосочков; у некоторых свободноживущих видов имеются фото- и хеморецепторы.
Самцы нематод значительно мельче самок. Самки способны отложить сотни миллионов яиц в сутки. Молодые черви вылупляются из яиц в почве или в теле организма-хозяина.
Круглые черви. Слева направо: элегантный кенорабдитис, большой почечный червь, рабдитис, нитчатка Банкрофта, спиральная трихинелла
Волосатиковые (Nematomorpha) сходны с круглыми червями по форме и строению. Длина тела колеблется от 3 до 90 см, а его диаметр – от 0,3 до 2,5 мм. Окраска от белой до светло-коричневой.
Волосатики откладывают миллионы яиц в виде длинных белых шнуров. Личинки этих животных – паразиты членистоногих; взрослые животные живут в морях и пресных водоёмах. Некоторые волосатики могут случайно попасть в организм человека или домашнего животного и некоторое время там жить, причиняя вред. Около 250 видов.
Скребни (Acanthocephala) паразитируют в кишечнике позвоночных. Они также похожи на круглых червей, хотя и отличаются от них рядом признаков. Вытянутое тело длиной от 1 мм до десятков сантиметров заканчивается хоботком с крючками, служащими для прикрепления к хозяину. Кишечник отсутствует, питание осуществляется осмотически – всей поверхностью тела. В процессе развития происходит метаморфоз; промежуточные хозяева – членистоногие. При сильном заражении могут вызывать гибель хозяина; наблюдались случаи заражения людей. Описано 300 видов.
Коловратки (лат. Rotifera , =Rotatoria) — тип многоклеточных животных, ранее относимых к группе первичнополостных червей. Основным характерным признаком является наличие так называемого коловращательного аппарата — ресничного образования на переднем конце тела, который используется для питания и движения.
Известно около 1500 видов коловраток, в России — около 600 видов [1] . В основном это пресноводные обитатели, но также они водятся в море и влажных почвах. Большинство коловраток свободноподвижные, но есть и прикреплённые формы. Подавляющее большинство видов свободноживущие, но встречаются также паразиты и комменсалы.
По размеру коловратки не превышают 2 мм (в среднем гораздо меньше). Представитель этого типа Ascomorpha minima — самое мелкое многоклеточное животное, размер его составляет около 40 микрон. В связи с малыми размерами ткани часто приобретают синцитиальное строение. Для типа в целом характерна эвтелия — постоянство клеточного состава, то есть постоянное число клеток у всех особей одного вида. Некоторые коловратки способны впадать в криптобиоз.
Содержание
Строение
На переднем конце тела расположен коловращательный аппарат. Он в простейшем варианте состоит из двух венчиков ресничек (трохус (передний) и цингулюм (задний)) и ресничного поля между ними. Головной отдел может втягиваться с помощью специальных мышц-ретракторов.
Туловище содержит большую часть внутренних органов. На его конце, над основанием ноги расположено отверстие клоаки.
Покровы и мускулатура
Покровы представлены синцитием, на периферии которого располагается терминальная сеть из актиноподобных филаментов. На поверхности расположен слой гликокаликса, который может иногда достигать значительной толщины. Синцитий подстилает базальная пластинка, под ней находится первичная полость тела.
Кожно-мускульный мешок у коловраток отсутствует, имеются отдельные, большей частью поперечнополосатые мышечные волокна.
Пищеварительная система
Выделительная система
Выделительная система представлена протонефридиями (от 4 до 50 циртоцитов); их протоки впадают в мочевой пузырёк, который открывается в клоаку.
Нервная система
Присутствует один выраженный надглоточный ганглий, от которого идут нервные стволы к разным органам; но также могут быть нервные скопления в районе ноги и половой системы. Основными органами чувств являются головные щупальца — конические бугорки с пучком ресничек на вершине. В общем случае их три: пара вентральных и непарное дорсальное (теменное).
В районе надглоточного ганглия у большинства имеются 1 или 2 фоторецептора инвертированного типа, строение которых достаточно примитивно (только у немногих имеется подобие стекловидного тела).
Размножение и развитие
Коловратки раздельнополы. Половая система самки представлена цельным (кл. Monogononta) или двулопастным (кл. Bdelloidea=Digononta) яичником, лежащим в задней части тела, под кишкой. Яичник подразделён на часть собственно продуцирующую яйцеклетки и желточник. От яичника отходит короткий яйцевод, впадающий в клоаку. Самцы обладают единственным семенником; от него отходит семяпровод, дистальная часть которого проходит в выворачивающемся копулятивном органе.
В разных систематических группах коловраток половой диморфизм выражен по-разному. Так у представителей класса Seisonidea самцы и самки не слишком различаются по внешнему виду. Напротив, у коловраток из класса Monogononta самцы карликовые, не питающиеся, и из внутренних органов у них представлена только гонада. У представителей класса Bdelloidea (Digononta) самцы вовсе отсутствуют, а размножение идёт только путём партеногенеза.
Развитие прямое, без метаморфоза. Дробление очень рано становится билатерально-симметричным. После периода эмбрионального развития клетки перестают делиться — с этим связано постоянство клеточного состава коловраток (также из-за этого у коловраток отсутствует способность к регенерации).
Жизненный цикл
(на примере класса Monogononta)
Жизненный цикл представляет собой гетерогонию, то есть чередование партеногенетического и полового размножения.
Некоторые классы коловраток (например бделлоидные — Bdelloidea) десятки миллионов лет обходятся без полового размножения. Удивительно, но в отсутствие этого важнейшего, как традиционно считается, фактора изменчивости, эти классы обогащаются десятками новых видов. Предположительно — из-за способности использования генов других мелких существ (см. ссылки).
Коловратки (лат. Rotifera , =Rotatoria) — тип билатеральных животных, ранее относимых к группе первичнополостных червей. Основным характерным признаком является наличие так называемого коловращательного аппарата — ресничного образования на переднем конце тела, который используется для питания и движения.
Известно около 1500 видов коловраток. В основном это пресноводные обитатели, но также они водятся в море и влажных почвах. Большинство коловраток свободноподвижные, но есть и прикреплённые формы. Подавляющее большинсчтво видов свободноживущие, но встречаются также паразиты и комменасалы.
По размеру коловратки не превышают 2 мм (в среднем гораздо меньше). Представитель этого типа Ascomorpha minima — самое мелкое многоклеточное животное, размер его составляет около 40 микрон. В связи с малыми размерами ткани часто приобретают синцитиальное строение. Для типа в целом характерна эвтелия - постоянство клеточного состава, то есть постоянное число клеток у всех особей одного вида. Некоторые коловратки способны впадать в криптобиоз.
Содержание
Строение
На переднем конце тела расположен коловращательный аппарат. Он в простейшем варианте состоит из двух венчиков ресничек (трохус (передний) и цингулюм (задний)) и ресничного поля между ними. Головной отдел может втягиваться с помощью специальных мышц-ретракторов.
Туловище содержит большую часть внутренних органов. На его конце, над основанием ноги расположено отверстие клоаки.
Покровы и мускулатура
Покровы представлены синцитием, на периферии которого располагается терминальная сеть из актиноподобных филаментов. На поверхности расположен слой гликокаликса, который может иногда достигать значительной толщины. Синцитий подстилает базальная пластинка, под ней находится первичная полость тела.
Кожно-мускульный мешок у коловраток отсутствует, имеются отдельные, большей частью поперечнополосатые мышечные волокна.
Пищеварительная система
Выделительная система
Выделительная система представлена протонефридиями (от 4 до 50 циртоцитов); их протоки впадают в мочевой пузырёк, который открывается в клоаку.
Нервная система
Присутствует один выраженный надглоточный ганглий, от которого идут нервные стволы к разным органам; но также могут быть нервные скопления в районе ноги и половой системы. Основными органами чувств являются головные щупальца — конические бугорки с пучком ресничек на вершине. В общем случае их три: пара вентральных и непарное дорсальное (теменное).
В районе надглоточного ганглия у большинства имеются 1 или 2 фоторецептора инвертированного типа, строение которых достаточно примитивно (только у немногих имеется подобие стекловидного тела).
Размножение и развитие
Коловратки раздельнополы. Половая система самки представлена цельным (кл. Monogononta) или двулопастным (кл. Bdelloidea=Digononta) яичником, лежащим в задней части тела, под кишкой. Яичник подразделён на часть собственно продуцирующую яйцеклетки и желточник. От яичника отходит короткий яйцевод, впадающий в клоаку. Самцы обладают единственным семенником; от него отходит семяпровод, дистальная часть которого проходит в выворачивающемся копулятивном органе.
В разных систематических группах коловраток половой диморфизм выражен по-разному. Так у представителей класса Seisonidea самцы и самки не слишком различаются по внешнему виду. Напротив, у коловраток из класса Monogononta самцы карликовые, не питающиеся, и из внутренних органов у них представлена только гонада. У представителей класса Bdelloidea (Digononta) самцы вовсе отсутствуют, а размножение идёт только путём партеногенеза.
Развитие прямое, без метаморфоза. Дробление очень рано становится билатерально-симметричным. После периода эмбрионального развития клетки перестают делиться — с этим связано постоянство их клеточного состава (также из-за этого у коловраток отсутствует способность к регенерации).
Жизненный цикл
(на примере класса Monogononta)
Жизненный цикл представляет собой гетерогонию, то есть чередование партеногенетического и полового размножения.
В стабильных, благоприятных условиях в популяции присутствуют только самки, которые размножаются партеногенезом, то есть производя на свет таких же самок. В неблагоприятных же условиях (например угроза пересыхания водоёма, приближение морозов) появляются гаплоидные самцы, оплодотворяющие самок, в результате чего образуются "зимние" или покоящиеся яйца с толстой защитной оболочкой. Из этих яиц выходят впоследствии (при наступлении благоприятных условий) партеногенетические самки, и цикл повторяется.
Некоторые классы коловраток (например бделлоидные - Bdelloidea) десятки миллионов лет обходятся без полового размножения. Удивительно, но в отсутствие этого важнейшего, как традиционно считается, фактора изменчивости, эти классы обогащаются десятками новых видов. Предположительно - из-за способности использования генов других мелких существ (см. ссылки).
Классификация
Литература
Коловратки обитают в основном в пресных, редко морских водоемах, входя в состав планктона или бентоса. Есть виды, населяющие влажную почву.
Рис. 1. Схема строения коловратки.
А - вид со спины, Б - вид сбоку:
1 - коловращательный аппарат, 2 - рот,
3 - мастакс, 4 - средняя кишка,
5 - задняя кишка, 6 - протонефридий,
7 - яичник, 8 - головной ганглий.
Первичная полость тела хорошо выражена. В состав пищеварительной системы входят ротовое отверстие, глотка, жевательный желудок, средняя кишка, короткая задняя кишка, анальное отверстие. Рот окружен коловращательным аппаратом. В жевательном желудке, или мастаксе находятся кутикулярные челюсти – наковальня и два молоточка. В мешковидную среднюю кишку впадают две пищеварительные железы. В состав выделительной системы входят два протонефридия, их выделительные каналы впадают в мочевой пузырь, который открывается в заднюю кишку.
Рис. 2. Годовой цикл коловратки:
1 - яйцо (зимующая стадия), 2-6 -
партеногенетические самки нескольких
линий поколений, 7 - самец.
Нервная система состоит из надглоточного ганглия и отходящих от него нервов. Органы чувств представлены 1–2 или несколькими парами инвертированных глазков и осязательными щупальцами.
Коловратки – раздельнополые животные. Самки имеют один яичник и один желточник, покрытые общей оболочкой. Яйцевод открывается в заднюю кишку. Так как в заднюю кишку впадают протоки половой и выделительной систем, то ее концевую часть называют клоакой.
Для жизненного цикла большей части видов характерно чередование полового и нескольких партеногенетических поколений (рис. 2).
► Описание других классов типа Круглые черви:
► Раздел Двусторонне-симметричные (Bilateria) подцарства Многоклеточные включает также:
Коловратки (лат. Rotifera, =Rotatoria) — тип многоклеточных животных, ранее относимых к группе первичнополостных червей. Основным характерным признаком является наличие так называемого коловращательного аппарата — ресничного образования на переднем конце тела, который используется для питания и движения.
Известно около 1500 видов коловраток, в России — около 600 видов. В основном это пресноводные обитатели, но также они водятся в море и влажных почвах. Большинство коловраток свободноподвижные, но есть и прикреплённые формы. Подавляющее большинство видов свободноживущие, но встречаются также паразиты и комменсалы.
По размеру коловратки не превышают 2 мм (в среднем гораздо меньше). Представитель этого типа Ascomorpha minima — самое мелкое многоклеточное животное, размер его составляет около 40 микрон. В связи с малыми размерами ткани часто приобретают синцитиальное строение. Для типа в целом характерна эутелия — постоянство клеточного состава, то есть постоянное число клеток у всех особей одного вида. Некоторые коловратки способны впадать в криптобиоз.
Видео под катом:
Бделлоидные коловратки — единственная большая группа животных, в которой утрата полового размножения не привела к быстрому вымиранию. Все остальные группы, отказавшиеся от полового размножения, представляют собой маленькие концевые веточки (или небольшие пучки веточек) на эволюционном дереве. Это означает, что такие группы обычно вымирают, не успев дать начало большим таксонам (семействам, отрядам или классам). Предполагается, что важной причиной вымирания бесполых популяций являются паразиты, обгоняющие их в эволюционной гонке и доводящие до полного истребления.
Бделлоидные коловратки, однако, обходятся без полового размножения уже как минимум 40 миллионов лет. За это время они успели стать довольно разнообразной группой, которой биологи придают ранг класса и которая включает более 450 современных видов.
Главными врагами бделлоидных коловраток являются паразитические грибы рода Rotiferophthora. Это специализированные паразиты, вызывающие смертельное заболевание у бделлоидных коловраток и ни у кого больше. Гриб убивает коловратку, прорастает наружу через ее покровы и рассеивает споры, которые поедаются другими коловратками и заражают их.
Авторы решили проверить, могут ли коловратки избавиться от паразитов при помощи высыхания и последующего перенесения ветром. Они экспериментировали с коловратками рода Habrotrocha, относящимися к одному клону, то есть генетически почти или полностью идентичными.
Коловраток рассаживали по одной в чашки Петри и давали им спокойно жить и размножаться в течение 9 дней. За это время каждая коловратка успевала дать начало маленькой популяции из нескольких десятков особей. После этого во все чашки, кроме контрольных, добавляли споры смертоносного гриба Rotiferophthora angustispora. Гриб начинал бурно размножаться и истреблял всех коловраток в чашке за 12–15 дней. Контрольные популяции тем временем продолжали размножаться, и их численность стабилизировалась на уровне 200–300 особей примерно в то же самое время, когда в зараженных популяциях погибали последние животные.
Затем авторы попробовали высушивать зараженную популяцию коловраток через три дня после заражения и оставлять в сухом виде на неделю. После этого в чашку снова наливали воды. Поначалу казалось, что всё идет нормально: коловратки оживали и выглядели здоровыми, а вода была незаразной для других коловраток, что свидетельствует об отсутствии живых грибных спор. Но уже через 48 часов из тел мертвых коловраток начинали показываться гифы уцелевших грибов, они рассеивали споры, и через 2–3 недели популяция коловраток погибала.
Оставив зараженных коловраток в высушенном виде не на одну, а на две недели, авторы получили точно такой же результат: после добавления воды оживали не только коловратки, но и грибы, и всё кончалось плачевно.
Помогает ли им в этом также и распространение при помощи ветра? Авторы соорудили камеру, в которой дул легкий ветерок, и поставили туда чашку с зараженной и только что высушенной популяцией коловраток. В чашке были также естественные субстраты: мох и ил. На расстоянии 30–40 см были установлены 24 пустые чашки. За неделю в эти чашки нанесло ветром в общей сложности 5 мг сухого материала. Чашки залили водой, и в 17 из них вскоре обнаружились ожившие коловратки. В семи из этих семнадцати популяций вскоре появился гриб-паразит, который расправился с коловратками, как обычно, в течение 2–3 недель. Однако остальные 10 популяций оказались свободными от гриба и чувствовали себя нормально до окончания эксперимента.
Очевидно, что в природе коловраткам и их паразитам часто приходится сталкиваться и с более долгими засухами, и с переносом на гораздо большие расстояния, чем в проведенных экспериментах. Полученные результаты подтверждают идею, согласно которой коловратки ухитряются выжить без полового размножения благодаря тому, что хорошо научились играть с паразитами в прятки.
Читайте также: