Беспозвоночные: простейшие, кишечнополостные, черви, моллюски

Типы беспозвоночных в учебнике идут не по алфавиту и не по размеру. Порядок простейшие → кишечнополостные → плоские черви → круглые черви → кольчатые черви → моллюски → членистоногие — это порядок усложнения, и каждая группа приносит с собой новое приобретение, которого у предыдущей не было. Если держать в голове эту лестницу, задания линий 9 и 11 решаются рассуждением, а не памятью.

У простейших всё тело — одна клетка. Она и есть организм: сама движется, питается, дышит, выделяет, размножается. Появление многоклеточности — первый скачок.

У кишечнополостных клеток уже много, и они разные по работе: одни стрекают, другие переваривают, третьи сокращаются. Появляется кишечная полость и лучевая симметрия, удобная для сидячего образа жизни, когда опасность и добыча приходят с любой стороны. Слоёв тела два, отверстие одно — рот, и через него же удаляется непереваренное.

У плоских червей появляется двусторонняя симметрия — а это признак животного, которое ползёт вперёд: у него возникают перед и зад, и органы чувств собираются спереди, на «голове». Слоёв тела становится три. Кишечник по-прежнему замкнутый, с одним отверстием.

У круглых червей появляется сквозной кишечник: рот и анальное отверстие. Это важнее, чем кажется: теперь пища идёт в одну сторону и может перерабатываться по частям, на разных участках — как на конвейере. Появляется и первичная полость тела.

У кольчатых червей появляются сегментация (тело из повторяющихся члеников), замкнутая кровеносная система и вторичная полость тела (целом). Кровеносная система нужна, когда тело стало крупным и вещества уже не могут доходить до всех клеток простым просачиванием.

У моллюсков появляются мантия и часто раковина, а также сердце и незамкнутая кровеносная система. У членистоногих — наружный хитиновый скелет и членистые конечности, о них отдельный урок.

Обратите внимание на приём, который повторяется всю эту лестницу: новое приобретение почти всегда решает задачу, созданную предыдущим приобретением. Стало больше клеток — понадобилась полость для переваривания. Тело поползло вперёд — понадобилась голова. Тело выросло — понадобилась кровь.

Амёба обыкновенная живёт в иле пресных водоёмов и выглядит как бесформенный комочек: постоянной формы тела у неё нет. Двигается она, выпуская ложноножки — выросты цитоплазмы, в которые перетекает всё остальное тело. Теми же ложноножками она обхватывает пищевую частицу — бактерию, водоросль — и замыкает её внутри в пищеварительную вакуоль; такой способ захвата называется фагоцитозом. Непереваренные остатки выбрасываются в любом месте поверхности.

Дышит амёба всей поверхностью тела: кислород просто проникает внутрь через мембрану. А вот сократительная вакуоль требует объяснения, потому что её работу спрашивают постоянно. Вокруг амёбы — пресная вода, в которой солей меньше, чем в её цитоплазме, поэтому вода непрерывно входит внутрь. Если бы её не удаляли, клетка лопнула бы. Сократительная вакуоль собирает лишнюю воду и выбрасывает её наружу. Вот почему у морских простейших сократительная вакуоль либо отсутствует, либо работает редко: в солёной воде она не нужна.

Размножается амёба делением надвое. При ухудшении условий — высыхании водоёма, холоде — она округляется, покрывается плотной оболочкой и превращается в цисту. Циста переносит неблагоприятное время и разносится ветром; это и способ переживания, и способ расселения.

Инфузория-туфелька устроена сложнее. Форма тела у неё постоянная, потому что снаружи есть уплотнённая оболочка. Движется она ресничками — их тысячи, и они бьют согласованно. Пища попадает не куда придётся, а в клеточный рот, затем в глотку, откуда отшнуровывается пищеварительная вакуоль; остатки выбрасываются через порошицу — постоянное место на теле. Ядра у неё два: большое отвечает за питание и движение, малое — за размножение. Кроме деления, у инфузории бывает конъюгация: две особи обмениваются наследственным материалом, не увеличивая своего числа.

Эвглена зелёная интересна тем, что стоит на границе двух царств: у неё есть хлоропласты и на свету она питается как растение, а в темноте переходит на готовые органические вещества, как животное. Движется жгутиком, свет находит светочувствительным глазком. Именно эвглену приводят в доказательство единства происхождения растений и животных.

Среди простейших есть опасные паразиты. Дизентерийная амёба поселяется в кишечнике человека и разрушает его стенку; заражение — через немытые руки, овощи и сырую воду. Малярийный плазмодий разрушает эритроциты, а переносит его малярийный комар — поэтому борьба с малярией это прежде всего борьба с комарами и осушение мест их выплода.

Гидра — мелкий пресноводный полип, прикреплённый подошвой к подводным предметам; на противоположном конце ротовое отверстие, окружённое венчиком щупалец. Симметрия лучевая — и это прямо следует из образа жизни: неподвижное животное должно одинаково реагировать на всё, что приближается с любой стороны.

Тело гидры состоит из двух слоёв клеток: наружного (эктодерма) и внутреннего (энтодерма), между ними — студенистая прослойка. Внутри — кишечная полость, и у неё одно отверстие: рот служит и для проглатывания, и для выбрасывания непереваренного.

Клетки наружного слоя разные, и каждая объяснима. Кожно-мускульные обеспечивают форму и сокращение. Стрекательные — главное оружие: внутри капсула с ядовитой нитью, снаружи чувствительный волосок; прикосновение жертвы выстреливает нить, яд парализует добычу. Нервные клетки со звёздчатыми отростками соединены в сеть — это диффузная нервная система, самая простая из существующих: раздражение любой точки тела распространяется по всей сети. Промежуточные клетки — резерв, из них может образоваться клетка любого типа; именно поэтому гидра обладает поразительной способностью к регенерации и восстанавливается даже из небольшой части тела.

Внутренний слой — железистые клетки (выделяют пищеварительный сок в полость) и пищеварительно-мускульные с жгутиками и ложноножками. Отсюда важная особенность: пищеварение у гидры двойное — сначала полостное, потом внутриклеточное.

Размножается гидра двумя способами. Летом — почкованием: на теле вырастает бугорок, превращается в маленькую гидру и отделяется. Осенью — половым путём; оплодотворённые яйца зимуют, а взрослые гидры погибают.

Кроме полипов, к типу относятся медузы — свободноплавающая форма с зонтиком и щупальцами по краю — и коралловые полипы, образующие колонии с известковым скелетом. Коралловые рифы — крупнейшие постройки, созданные живыми организмами, и целая экосистема, поэтому вопрос об их значении встречается и в экологических линиях 19–21.

У плоских червей тело сплющено сверху вниз, полости тела нет (промежутки заполнены рыхлой тканью), симметрия двусторонняя, слоёв клеток три. Кишечник замкнутый: есть рот, но нет анального отверстия.

Белая планария — свободноживущий хищник ручьёв, по ней удобно смотреть общий план строения: глазки и осязательные лопасти впереди, разветвлённый кишечник, нервные стволы с узлом-«мозгом» в голове.

Два других представителя — паразиты, и про них спрашивают в задании 22 постоянно, потому что там нужна мера профилактики.

Печёночный сосальщик живёт в печени крупного рогатого скота. Его развитие идёт со сменой хозяев: яйца попадают в воду, из них выходят личинки, которые внедряются в малого прудовика (промежуточный хозяин), размножаются там, потом выходят и прикрепляются к прибрежной траве, покрываясь оболочкой. Корова или овца проглатывает их с травой — и цикл замыкается. Профилактика для человека: не пить сырую воду из водоёмов и не есть немытую зелень с заливных лугов.

Бычий цепень — ленточный червь длиной до 10 метров, живущий в кишечнике человека. Кишечника у него нет вовсе: он всасывает переваренную пищу хозяина всей поверхностью тела, а на головке имеет присоски для закрепления. Тело состоит из члеников, задние набиты яйцами и отрываются. Промежуточный хозяин — крупный рогатый скот: из проглоченных с травой яиц в мышцах развиваются финны. Человек заражается, съев плохо проваренную говядину. Профилактика: тщательная термическая обработка мяса, ветеринарный контроль на бойнях, недопущение загрязнения пастбищ.

Общий вывод, который засчитывают: у паразитов упрощаются органы чувств и движения (они не нужны), но усиливаются органы прикрепления и чрезвычайно развивается плодовитость — потому что вероятность попасть в нужного хозяина ничтожно мала.

Круглые черви (нематоды) — тело веретеновидное, круглое в поперечном сечении, покрытое плотной кутикулой. Главное приобретение — сквозной кишечник с ртом и анальным отверстием. Появилась и первичная полость тела, заполненная жидкостью под давлением: она работает как «гидроскелет», поддерживая форму.

Аскарида человеческая живёт в тонком кишечнике, до 40 см длиной, самка откладывает около 200 тысяч яиц в сутки. Заражение — через немытые руки, овощи, фрукты, куда яйца попадают из почвы. Острица вызывает зуд в области заднего прохода, откуда яйца попадают под ногти и снова в рот — самозаражение; поэтому профилактика здесь это прежде всего короткие ногти, мытьё рук и смена белья.

Кольчатые черви — следующая ступень, и приобретений у них сразу три. Сегментация: тело состоит из члеников, во многом повторяющих друг друга; отсюда и живучесть, и возможность восстанавливать утраченные части. Замкнутая кровеносная система: кровь движется только по сосудам, спинному и брюшному, а роль сердца выполняют кольцевые сосуды передних сегментов. Вторичная полость тела (целом) — выстлана собственным эпителием и разделена перегородками по сегментам.

Дождевой червь — образцовый представитель. Дышит всей поверхностью кожи, поэтому кожа должна быть влажной; отсюда и ответ на классический вопрос, почему после дождя черви выползают на поверхность: вода заполняет ходы и вытесняет воздух, дышать в почве становится нечем. Нервная система — брюшная нервная цепочка с узлом в каждом сегменте. Передвигается червь, попеременно сокращая кольцевые и продольные мышцы и упираясь щетинками. Гермафродит, но оплодотворение перекрёстное; кокон с яйцами образует поясок.

Значение дождевых червей для почвы — отдельная тема, которой занимался Чарлз Дарвин, посвятивший им последнюю книгу. Черви рыхлят почву, прокладывая ходы, по которым внутрь проходят воздух и вода; затаскивают вглубь опавшие листья и перемешивают их с минеральной частью; их выбросы образуют прочные комочки, улучшающие структуру почвы. Поэтому численность дождевых червей служит показателем плодородия.

Название типа буквально значит «мягкотелые». Тело не сегментировано и обычно делится на голову, туловище и ногу. Туловище охвачено кожной складкой — мантией; между мантией и телом лежит мантийная полость, куда открываются кишечник, органы выделения и половая система и где помещаются органы дыхания. Мантия выделяет раковину, состоящую из извести; у некоторых моллюсков раковина скрыта под кожей или утрачена.

Кровеносная система у моллюсков незамкнутая: есть сердце, но кровь из сосудов изливается в промежутки между органами и лишь потом собирается обратно. Это существенное отличие от кольчатых червей, и его спрашивают в заданиях на сравнение.

Брюхоногие — прудовик, катушка, виноградная улитка, слизень. Раковина обычно закручена спиралью, на голове щупальца с глазами, в глотке — тёрка (радула), которой они соскабливают растительную пищу. Большинство дышит лёгким — даже водные прудовики поднимаются за воздухом к поверхности.

Двустворчатые — беззубка, перловица, мидия, устрица. Головы нет, раковина из двух створок, дыхание жабрами. Питаются фильтрацией: прогоняют воду через мантийную полость и отцеживают взвешенные частицы. Отсюда важная экологическая роль — биологическая очистка водоёмов: одна беззубка профильтровывает десятки литров воды в сутки. Отсюда же их уязвимость: они накапливают загрязнения и первыми исчезают в грязной воде.

Головоногие — кальмар, осьминог, каракатица. Нога преобразована в щупальца, раковина внутренняя или отсутствует, движение — реактивное: вода выбрасывается через воронку. У них самая совершенная нервная система среди беспозвоночных и хорошо развитые глаза; осьминоги способны к обучению.

Значение моллюсков: пища человека (мидии, устрицы, кальмары), перламутр и жемчуг, очистка воды; с другой стороны — слизни и виноградная улитка вредят растениям, а прудовик малый служит промежуточным хозяином печёночного сосальщика.