Как иглокожие заселили все моря

Тип Иглокожие. Классы: Морские лилии, Морские звезды, Морские ежи, Голотурии, Офиуры

Почему иглокожие сумели заселить все моря и океаны на глубинах и мелководьях?

Во-первых, иглокожие практически все- , ядные животные — питаются тем, что находят в придонных слоях.

Во-вторых, у них имеется уникальная водно-сосудистая система. Учитывая, что морская вода заполняет каналы внутри тела иглокожего практически самотеком, то и давление внутри его соответствует давлению на той глубине, на которой оно находится. Поэтому глубина обитания для иглокожих не имеет практически никакого значения.

В-третьих, иглокожие мало чувствительны к солености воды, особенно голотурии, обитающие в морях на различных глубинах.

По каким признакам тип иглокожих и его классы получили свои названия?

Все иглокожие имеют известковый скелет, часто с многочисленными иглами, выростами, шипами и т. п., отсюда и название типа — Иглокожие.

Класс Морские лилии. Среди них есть сидячие и свободноплавающие формы. Тело морских лилий внешне напоминает цветок. Оно имеет вид чашечки (часто на известковой ножке), в центре которой расположен рот. От чашечки берут начало обычно пять щупалец, которые раздваиваются и могут еще дополнительно ветвиться.

Класс Морские звезды. Их сплющенное тело состоит из центрального диска и от пяти до пятидесяти лучей. Ротовое отверстие находится на нижней стороне тела. Морские звезды — хищники, поедающие малоподвижных животных, главным образом двустворчатых моллюсков.

Класс Морские ежи. Эти животные внешне очень похожи на всем известных ежей. Они имеют шаровидное тело с жестким панцирем, покрытым подвижными иглами, выполняющими защитную функцию и принимающими участие в передвижении. Рот, как и у морских звезд, расположен с нижней стороны тела и снабжен грызущим аппаратом.

Класс Голотурии, или Морские огурцы. Тело этих животных, длина которого у разных видов колеблется от нескольких миллиметров до 2 метров, имеет мешковидную или червеобразную форму, похожую на огурец. Рот находится на переднем конце.

Класс Офиуры. Название «офиура» дословно означает «змеехвостка». Животные, относящиеся к данному классу, внешне похожи на морских звезд. Они имеют такое же плоское тело, состоящее из центрального диска и лучей. Но лучи эти резко обособлены от центрального диска, и у некоторых форм действительно похожи на приставленные к диску змеиные хвосты.

Каково значение иглокожих?

Иглокожие являются частью природных сообществ. Чаще всего они питаются различными мертвыми животными, опускающимися на дно, и илом, т. е. являются санитарами. Это прежде всего относится к морским ежам и звездам. Морские звезды поедают также малоподвижных и сидячих придонных животных.

Морские лилии и офиуры питаются мелкими планктонными организмами, т. е. выступают фильтраторами.

Морские ежи и относящиеся к голотуриям трепанги съедобны. Их вылавливают и даже специально разводят на морских плантациях для продажи.

Некоторые морские звезды уничтожают съедобных моллюсков, чем наносят значительный вред их промыслу.

Источник

Почему иглокожие заселили все моря

Сначала нам стоит разобраться, кто такие иглокожие и чем они отличаются от остальных видов животных? Иглокожие — это тип беспозвоночных, обитающих исключительно на морских просторах, большей частью свободноплавающие, изредка они прикреплены к чему-то на морском дне, относятся к ветви вторичноротых. На сегодняшний день насчитывается более 6000 видов иглокожих. Все животные типа иглокожих очень непохожи внешне, но несмотря на разнообразие форм, они имеют ряд признаков, объединяющих их.

Признаки вида

1. Водно-сосудистая (амбулакральная) система, с ее помощью они могут передвигаться, дышать и осязать.
2. Чаще всего радиальная, пятилучевая симметрия. По крайней мере все они проходят эту стадию развития, после чего симметрия может стать двухсторонняя.
3. Сильно развитый скелет, являющийся внутренним. Скелет этот состоит из известковых пластинок, зачастую с иглами и шипами.
4. Длина тела от 1 мм до 5 м.
5. Педициллярии (скелетные образования морских ежей и звезд в форме клешней).
6. Кожные жабры, выполняют дыхательную функцию.

• Морские лилии-могут обитать совершенно на любой глубине. Тело лилии состоит из чаши и пяти лучей, которые сильно разветвляются. Эти иглокожие употребляют в пищу мелкий планктон.
• Морские звезды-питаются останками животных организмов и сидячими животными. Желудок морской звезды может выворачиваться полностью через рот, затягивая жертву. После переваривания, желудок звезды возвращается обратно.
• Морские ежи-передвигаются свободно, обладают жестким панцирем, покрытый подвижными иглами. На концах своих длинных и острых иголок многие из них имеют яд, он может быть очень опасен для человека. Ежу же яд служит для отпугивания врагов, и для очищения тела от различного мусора.
• Голотурии или морские огурцы, если прикоснуться к этому животному, тело его сильно сожмется и станет похожим на огурец, отсюда и название. Питаются останками животных и растений. Голотурия обладает очень необычной способностью во время опасности она может через анальное отверстие, сжавшись, выбросить кишечник и половые органы. Противник будет ошеломлен, а голотурия очень скоро восстановит все свои потерянные органы.
• Офиуры свободно-движущиеся иглокожие, кормом им служат мелкие организмы, которые попадают к ним в ротовое отверстие вместе с фильтруемой водой.

История происхождения

Иглокожие — очень древние организмы. На самых глубоких слоях земли можно увидеть отпечатки древних представителей иглокожих. Есть среди них и такие виды, которых нет среди живущих теперь особей. Останки этих древних животных находятся археологами уже в отложениях раннего кембрийского периода. Скелет из извести помог останкам иглокожих хорошо сохраниться как ископаемое, в следствии этого история иглокожих в современное время может рассказать гораздо больше, чем история всех других беспозвоночных.

Размножение

Среди иглокожих есть как разнополые, так и гермафродиты, например, некоторые особи морской звезды носят свое потомство в особой сумке или полости. Размножаются они также двумя способами: бесполое и половое. Бесполое размножение подразумевает под собой стробиляцию деление тела на несколько частей. Из каждой части в дальнейшем вырастает полноценная особь. В половом размножении оплодотворение наружное: самцы выбрасывают в воду нитевидные подвижные сперматозоиды, а самки — микроскопически мелкие яйца, а встреча половых клеток происходит в воде, зародыш развивается там же. Зигота начинает дробление и через некоторое время зародыш становится многоклеточным. Вылупление происходит на этой стадии. Что любопытно, некоторые виды морских ежей заботятся о своем потомстве носят икру и молодняк на своем теле.

Почему иглокожие заселили все моря?

Животные этого вида могут обитать только сугубо в морской воде, длительное отсутствие надлежащей среды приведет к гибели животного. Во всех морях мира есть иглокожие, от Арктики до Антарктики. В некоторых морях популяция гораздо выше, это преимущественно теплые воды. В сильно опресненных морях, таких как Азовское и Каспийское встречаются единичные виды. Так почему же иглокожие заселили все моря мира? Потому, что приспособились!

1. Животные этого вида очень непритязательны в питании, в пищу идет то, что находится на морском дне, в том числе мелкие животные, водоросли, останки беспозвоночных животных, различные частицы растительных и животных организмов
2. У этих видов есть исключительная водно-сосудистая система. Когда морская вода заполнит все пять амбулакральных каналов иглокожего организма, давление внутри тела станет соответствовать давлению воды на той глубине, на которой оно находится. По этой причине для иглокожего безразлично на сколько метров под водой он находится.
3. Все иглокожие живут исключительно в морях и очень чувствительно относятся к опреснению воды. У морских обитателей ткани образованы в соленой воде и поэтому в них высокое содержание соли. Если этих животных запустить в пресную воду, то соль, находящаяся в организме иглокожего, уйдет сквозь кожу, свойства тканей нарушатся, и животное умрет. Иглокожие не способны самостоятельно корректировать солевой состав жидкостей своего тела.
4. У них довольно простое строение организма, крепкий наружный скелет, множество иголок, широкий спектр приспособляемости к внешним условиям. К примеру, они могут отбрасывать какую-то часть тела во время опасности. Или же, при атаке, хищная рыба может откусить несколько лучей морской звезде. Но животное от этого не умрет. В последствии эта часть тела будет восстановлена. Такая способность прекрасно защищает от гибели и соответственно хорошо сохраняет популяцию.
5. Немалую роль в том, почему иглокожие заселили все моря, занимает тот факт, что эти животные имеют высокую плодовитость. К примеру, самка голотурии способна выметывать до 77 млн икринок. Так же многие иглокожие являются долгожителями, живут по 20 и 30 лет.

Источник

Тип иглокожие — общая характеристика, признаки и виды представителей

История происхождения

Первые представители иглокожих появились примерно 520 млн лет назад в кембрийский период. Водные обитатели заселяли моря Ангариды, Гондваны и Лаврентии. Сегодня выделяют 5 классов иглокожих, однако учёные приводили гипотезы о принадлежности к этому типу и некоторых других вымерших организмов. Расцвет группы животных пришёлся на палеозой.

Иглокожих обитателей подводного мира можно определить по своеобразной структуре и минерализированному скелету, который хорошо сохраняется в состоянии ископаемого. Современными родственниками иглокожих выступают полухордовые. Оба типа относятся к вторичноротым. Вместе они образуют кладу Ambulacraria. Предположительно типы разделились 580−560 млн лет назад. Предком вторичноротых было билатерально-симметричное животное, имевшее три пары целомических мешков.

С развитием систематики удалось узнать немало фактов о древних организмах. Сначала классам иглокожих был характерен сидячий образ жизни. В то время представители водной фауны не обладали радиальной симметрией. Их тела покрывали пластины, а рот и анальное отверстие располагались на стороне, обращённой от субстрата. Внутренние органы размещались асимметрично.

У других представителей типа имелись радиальные амбулакральные бороздки вокруг рта, которыми они собирали пищу. От них произошло ещё несколько классов, включая современных морских лилий и голотурий. Первые свободноподвижные виды сочетали признаки морских ежей, морских звёзд и офиур.

Современная классификация

Для каждого класса иглокожих характерна определённая форма тела:

• Морские лилии. Единственный прикрепленный подтип. Животные обладают чашевидным телом. В его центре находится рот, от которого отходит венчик с перистыми ветвящимися лучиками. Они помогают лилиям захватывать пищу. От тела вниз отходит стебель. У некоторых особей его заменяет множество подвижных отростков, которыми лилии прикрепляются к субстрату. Если организмы не имеют таких средств передвижения, тогда они ползают или плавают.
• Морские звёзды. Животные представляют собой уплощённую пятиконечную звезду или пятиугольник. Они могут иметь различные оттенки. Животные медленно передвигаются по поверхности с помощью амбулакральных ножек. Особи некоторых разновидностей выворачивают желудок и обволакивают им моллюсков и других жертв.
• Морские ежи. Характеризуются шаровидным или дисковидным телом. Размер особей может достигать 30 см. Тело покрыто скелетными пластинками с длинными и тонкими иглами, которые защищают животных от врагов. У некоторых видов имеется специальный жевательный аппарат — аристотелевый фонарь. Таким ртом они не только едят, но и сверлят отверстия в скалах. Передвигаются морские ежи при помощи игл или амбулакральных ножек.
• Офиуры. Другое название — змеехвостки. Тело особей представляет собой плоский диск диаметром до 10 см. От него отходят 5 или 10 гибких членистых лучика. Их длина может превышать размер тела. Некоторые виды живородящи. Офиуры передвигаются за счёт изгибающихся лучиков. Их рацион составляют мелкие животные и детрит. Тропические разновидности характеризуются яркими расцветками. Некоторые змеехвостки могут светиться.
• Голотурии (морские огурцы). Основная черта животных — сильно редуцированный скелет. Тела, напоминающие огурец, достигают в длину 2 м. Рот окружён щупальцами, которые захватывают пищу. Голотурии склонны к автотомии: при сильных раздражениях они выбрасывают через образующийся в клоаке разрыв свой кишечник или лёгкое. Малоподвижные животные питаются илом или мелким планктоном. Некоторые виды морских огурцов люди употребляют в пищу.

Группа иглокожих насчитывает не меньше 6000 современных разновидностей. Вымерших подтипов было в два раза больше.

Характеристика и физиология

У взрослых особей иглокожих общей характеристикой выступает тело с пятилучевой симметрией. Их личинки отличаются билатерально-симметричной формой. Все классы иглокожих обязательно проходят пятилучевую стадию развития. У некоторых позже может появиться двусторонняя симметрия. Среди морских лилий и звёзд есть разновидности с большим числом рук. У некоторых змеехвосток ветвящиеся конечности образуют сложную структуру, напоминающую крону деревьев.

Особенности разных систем организмов:

• Пищеварительная. У взрослых иглокожих рот и анальное отверстие находятся на противоположных сторонах тела, а у голотурий — на его разных концах. Морские звёзды, ежи и офиуры передвигаются по субстрату оральной стороной. Кишечник представляет собой длинную сквозную трубку. У морских звёзд имеется желудок для наружного переваривания добычи. Пищеварительными железами выступают печёночные наросты.
• Выделительная. Органы выделения представлены амёбоцитами целома. Поглощённые продукты распада и иные вещества выводятся наружу через разрыв в стенке тела.
• Амбулакральная. Эта система выступает характерным признаком иглокожих. Она представляет собой заполненные жидкостью каналы, которые выполняют функции дыхания, осязания, выделения и движения. Раствор имеет состав, сходный с морской водой. Когда животное наполняет расслабленные каналы жидкостью, оно вытягивается во время движения, присасываясь к поверхности. При резком сокращении просвета вода выталкивается, а остальная часть тела подтягивается вперёд.
• Кровеносная. Слаборазвитая система состоит из полостей в соединительной ткани без эндотелиальной выстилки. Каждый луч тела включает 2 радиальных канала с кровеносным сосудом в перегородке между ними. Трубчатые образования впадают в оральное кольцо.
• Дыхательная. У большинства иглокожих имеются кожные жабры. Голотурии обладают водными лёгкими.

Целом морских обитателей состоит из полости тела, амбулакральной и перигемальной систем. Внутренние органы располагаются в обширной части. Некоторые из них размещены в карманах тела или подвешены на специальных складках — мезентериях. В коже находятся выросты, в которые заходят жабры.

Покров и скелет

Биоминеральный эндоскелет у представителей иглокожих развивается в подкожном слое. Он включает известковые пластинки с наружными придатками. У морских ежей дополнительные отростки развиты особенно сильно. Защитные иглы, которые защищают их от опасности, могут направляться в сторону надвигающегося врага. Скелетные образования, представляющие собой хватательные щипчики, называются педицеллярии. Они помогают морским ежам и звёздам очищать тело и избавляться от паразитирующих организмов.

Офиуры характеризуются особенно развитым скелетом в области лучей. В этих частях формируются массивные известковые членики — позвонки.

Также при описании водных обитателей нужно отметить, что они способны менять степень жёсткости своего покрова и соединительной ткани. К примеру, такое происходит, когда морская звезда дугообразно изгибается над добычей. Её амбулакральные ножки становятся опорой для лучей и прикрепляются к створкам моллюска. Когда животное поест, его ткань снова становится мягкой и эластичной, а само тело распрямляется.

Защищаясь от врагов, морские ежи изменяют жёсткость, чтобы зафиксировать положение игл и отразить ими атаку. В покровах представителей иглокожих находятся мышцы, нервные и иные типы клеток. Однако именно внеклеточный матрикс изменяет показатель жёсткости соединительной ткани.

Особенности размножения и развития

Многие виды иглокожих — раздельнополые животные. Яйца, бедные желтком, формируются взрослыми особями и вымётываются ими в воду. Размножаются морские животные наружным способом. Зародыш развивается в составе меропланктона. Оплодотворённая яйцеклетка дробится и затем формирует бластулу. Обычно на этой стадии и вылупляются новые особи. Бластулообразная личинка представлена пузырём. Эпителизированный слой жгутиконосных клеток выступает оболочкой. В полости пузыря находится студенистая жидкость. Бластула передвигается при помощи жгутиков.

Через определённый период некоторые клетки в бластуле начинают переселяться. На этой стадии формируются личиночный скелет и замкнутая первичная кишка. Затем обособляются целомы, после чего образуются руки и рот. Завершает процесс гаструляции формирование 3 зародышевых листка:

• эктодерма (покров личинки);
• энтодерма (кишечник);
• мезодерма (целом, первичная и вторичная мезенхима).

Потом бластопор перемещается на брюшную сторону и превращается в анус. Рядом формируется ротовая ямка, которая сливается с кишкой и преобразуется в рот. Кишечник разделяется на тонкий отдел, пищевод и желудок. Форма тела становится похожей на яйцо. Вокруг орального отверстия образуются реснички, которые помогают передвигаться и подгонять к себе пищу.

У личинки появляются органы, которые позволяют ей вести планктонный образ жизни. Потом в свободноплавающих организмах появляется имагинальный диск, который выступает зачатком будущей взрослой особи. Слева на теле формируется оральная сторона, а справа — аборальная. В конце метаморфоза полностью исчезают личиночные органы, а животное превращается во взрослую особь.

Места обитания

Большая часть представителей типа иглокожих проживает в морях. Животные не могут регулировать состав жидкости своего тела, поэтому они не переносят солёную среду. Лишь несколько разновидностей смогло адаптироваться к условиям пресных вод.

Все иглокожие ведут донный образ жизни. Они обитают в районе от литоральной зоны до самых глубин водоёмов. Господствующим донным классом выступают голотурии. Преимущественно иглокожие населяют Баренцево, Карское, Охотское и Чукотское моря.

Многие морские ежи, голотурии и змеехвостки предпочитают жить на илистом грунте или песке. Некоторые виды населяют камни. Среди иглокожих есть животные, которые предпочитают определённую температуру. С понижением показателей некоторые разновидности перемещаются в более глубокие воды.

Занимательные факты

Необычные обитатели морей выделяются среди многообразия жизненных форм на Земле. Даже в школах такая тема кажется ученикам увлекательной. Составить захватывающее сообщение по биологии помогут интересные факты об иглокожих:

• Первые особи этой группы животных возникли ещё задолго до динозавров.
• Тела некоторых вымерших видов достигали в длину 20 м.
• Питание водных животных разнообразно. Представители морских глубин могут быть как хищниками, так и растительноядными.
• Длина самых маленьких разновидностей иглокожих не превышает 2−3 мм.
• Некоторые обитатели морских глубин способны к регенерации. К примеру, морские звёзды могут получить из одного своего луча цельную особь.
• Существуют голотурии, которые при извлечении из воды на воздух размягчаются и растекаются, быстро погибая.
• Икра некоторых представителей морских ежей имеет промысловое значение для человека.
• Среди морских звёзд встречаются ядовитые виды. Некоторые представители этого класса могут разрушать кораллообразующие полипы.
• В красный список угрожаемых видов МСОП занесены 16 видов голотурий: 9 из них считаются уязвимыми, а 7 — вымирающими.

Иглокожие выглядят так, словно прилетели с другой планеты. Животные, населяющие морские глубины, выступают ярким примером того, что эволюция идёт разными путями, причём возникающие организмы отлично приспосабливаются к различным условиям жизни в природе.

Источник