Эволюция

Найденные ископаемые останки иглокожих существовали 500 миллионов лет назад, хотя вполне вероятно, что эти морские животные появились гораздо раньше. Главную причину того, что иглокожие благополучно дожили до наших дней, видят в наличии у них прочного скелета.

Движение

Если не считать морских лилий, ведущих несвободный донный образ жизни, все иглокожие могут двигаться с помощью десятка ножек, расположенных на той стороне их тела, что обращена ко дну. Благодаря особой системе пульсации воды в теле этих животных они могут то сжимать, то расправлять ножки и совершать таким образом медленные перемещения.

Среда обитания и распространение

Иглокожие водятся почти исключительно в морской воде, лишь немногие из них приспособились к жизни в пресных водах. Морские лилии — класс, к которому относятся главным образом глубоководные виды, — обитают на небольшой глубине, прикрепившись ко дну моря.

Общая характеристика

Все иглокожие, несмотря на самые разнообразные формы тела имеют один и тот же тип пятилучевой симметрии. Это означает, что тело иглокожих можно разделить на пять совершенно одинаковых частей, расходящихся от одной центральной оси, подобно спицам колеса.

Все представители остальных четырех классов живут и перемещаются по морскому дну как на мелководье, так и на больших глубинах.

Даже если долго и внимательно рассматривать морскую звезду или ежа, не сразу удастся определить, где у них голова, а где ноги, какая часть тела у них впереди, какая сзади.

Морской еж
Морской еж

Ежи представляют собой шар, покрытый шипами, а морские звезды — плоское блюдце с пятью внешне совершенно одинаковыми конечностями. Головы у иглокожих нет, рот и анальное отверстие расположены на одной оси, проходящей по центру тела, перпендикулярно поверхности земли; рот находится на стороне, обращенной ко дну, задний проход — на противоположной. Таким образом, эти животные имеют симметричное строение с общим центром, от которого лучами расходятся пять абсолютно идентичных частей. Так называемая пятилучевая симметрия хорошо видна у звезд, между тем как усмотреть ее в усеянных иглами «одеждах» ежей гораздо труднее. Однако, если посчастливится найти скелет ежа без «колючек», вы сразу же различите пять его симметричных частей.

При дальнейшем изучении внутреннего строения иглокожих обнаружится, что кожный покров их тела составляют три слоя: внешний, срединный и внутренний. Внешний слой — эпидермис — самый тонкий, он покрывает все тело. Срединный, представляющий собой соединительную ткань пористой известковой структуры, образует так называемый кожный скелет: у ежей он состоит из плотной скорлупы с иглами, а у морских звезд и других видов — из пластинок. Последний слой — эпителий — «облицовывает» внутреннюю полость, где расположены органы пищеварения и размножения, а также тянущиеся вдоль лучей тела иглокожих пять рядов полых трубочек — амбулакральные ножки. Эти ножки двигаются благодаря так называемой амбулакральной системе — сложному сплетению каналов, наполненных жидкостью. Каналы, напоминающие кровеносные сосуды, постоянно перегоняют жидкость, от этого ножки становятся упругими, что позволяет иглокожим ползать по морскому дну. Дыхание осуществляется благодаря все той же амбулакральной системе, производящей обмен кислорода в организме.

Кровеносная система состоит из сосудов-лакун, проникающих в органы и ткани и снабженных мускульными волокнами, сжатие которых заставляет циркулировать кровь. Нервная система в точности повторяет лучеобразную симметрию тела. Почти все иглокожие раздельнополые, довольно редко встречаются виды-гермафродиты; половые продукты, как правило, выметывают в воду.
Из яиц развиваются плавающие личинки с двусторонней симметрией; лишь после многочисленных метаморфозов взрослые особи принимают характерную пятилучевую форму.

Иглокожие делятся на пять классов.

Морские лилии объединяют около 80 современных видов; у них имеется ножка-стебелек, с помощью которой лилии прикрепляются ко дну. По форме их тело напоминает бокал или чашечку цветка с венчиком из цветных волокон. Некоторые виды морских лилий, преодолев стадию молодой особи, отделяются от ножки и свободно передвигаются по дну.

К морским ежам относятся 850 различных видов.

Голотурии, более известные как морские огурцы, насчитывают 500 видов; у них характерное вытянутое тело с известковыми пластинами и трубчатыми ножками.

Класс морских звезд представлен примерно 2000 видами.

К офиурам, или змеехвосткам, относится около 2000 видов. Они похожи на морских звезд, но у змеехвосток более тонкие, сильно удлиненные и очень подвижные конечности.

Виды

Ризокринус лофотензис — это морская лилия с тонкой ножкой длиной около 7 см и венчиком серых или желтоватых волокон. Распространена в северной части Атлантического океана на глубине от 140 до 1800 м.

Ценокринус астерия, морская лилия желтовато-бурого цвета со стволом 1,7 см в диаметре и руками до 10 см в длину, живет в западной части Индийского океана на глубине 200-600 м.

Антедон медитерания, очень распространенный в Средиземном море вид, живет среди водорослей на так называемых морских лугах, прикрепившись к рифам или коралловому дну, на глубине до 220 м от поверхности воды. Красивого красно-апельсинового цвета, эта морская лилия может оторваться от своего субстрата и свободно плавать в открытом море, быстро и изящно перебирая щупальцами.

У пелаготурии людвиги голотурии, живущей на большой глубине, верхняя часть ствола окружена мембраной в форме зонтика, натянутого на 13-16 щупальцев. Она позволяет этой голотурии плавать, как медуза.

Внушительное число морских огурцов живет, зарывшись в морское дно, что вызывает у многих видов значительные изменения в строении тела. Такова рофалодина лагениформис, которая закопана в песчаную лунку нижней частью тела, раздутой, как полный рюкзак; верхняя часть напоминает сильно утонченный хобот, выступающий из песка, чтобы набрать воды.

Линкия левигата, очень красивая морская звезда синего цвета с маленьким диском и длинными гибкими лучами цилиндрической формы, живет в морях у побережья Австралии. Линкия известна своей способностью к регенерации: она может нарастить все тело от одной-едиственной руки. Во время этого процесса звезда приобретает форму кометы — у основания одной большой руки располагаются четыре новых, развивающихся.

По сравнению с другими морскими звездами астропектен ауранциакус перемещается очень быстро. Подсчитано, что она может преодолеть дистанцию от 30 до 60 см всего за одну минуту. И это при том, что обычно морские звезды ползают по дну очень медленно.

Кроссастер
Кроссастер

Кроссастер, морская звезда пурпурно-красного цвета с белыми полосками, обитает на глубине до 1200 м в северной части Атлантического океана. У него 8-14 ног и широкий диск диаметром 34 см.

Фромия гардакана, яркая морская звезда, красная в белый горошек, водится в Красном море.

Офиуры относятся к числу самых красивых обитателей моря. Они очень похожи на морских звезд, хотя их родство с последними достаточно отдаленное. Гораздо более близкими родственниками офиур являются морские ежи. Их название происходит от греческого слова «офис», что значит «змея» — лучи офиур извиваются,как змеи. В отличие от других иглокожих, перемещающихся очень медленно, офиуры могут двигаться невероятно быстро и проплыть двухметровку за одну минуту.

У амфиликус андрофорус наблюдаются явные различия между полами: самка обычно довольно крупных размеров, самец же гораздо меньше — всю жизнь он проводит, прикрепившись к телу самки.

Мартастериас глациалис

У мартастериас глациалис большое крепкое тело. Ее пять лучей покрыты частыми конусовидными шипами, расположенными в шесть-семь рядов. Она обитает на большой глубине, поэтому имеет характерный темно-зеленый оттенок.

У других видов, не встречающихся па глубине больше 100 м, более яркий окрас — от розового до красного и бурого с белыми пятнами.

Как все морские звезды, мартастериас глациалис — жестокая хищница, охотящаяся на устриц, мидий и других двустворчатых моллюсков. Она крепко сжимает их сильными лучами, потом выворачивает через рот свой мускулистый желудок и высасывает содержимое раковины. Изголодавшаяся морская звезда может напасть и на крупных морских ежей. В отличие от своих сородичей, избегаюших дневного света, мартастериас глациалис, наоборот, тянутся к нему.

Тип Класс Отряд Семейство Род Вид
Иглокожие морские лилии морские лилии
морские ежи морские ежи
голотурии голотурии, или морские огурцы
морские звезды морские звезды
офиуры, или змеехвостки офиуры, или змеехвостки

 

Источник: nature.legio.in

Внешний вид

Наросты на известковом скелете. Именно благодаря этому животные и заимели своё название. Зачастую наросты, шипы и иглы могут быть подвижными – таким образом они обороняются.

Разнообразные размеры. Так как иглокожие насчитывают большое количество видов, это очевидно, что все они отличаются друг от друга по размерам и внешнему виду (шары, цветы, бочонки). Ископаемые останки доисторических представителей подтверждают, что очень давно они могли достигать даже до 20-ти метров в длину.

Симметричность тела. Данная особенность обусловлена тем, что двигаются эти живые организмы крайне мало. Некоторые виды и вовсе имеют сидячий образ жизни (к примеру, морские лилии).

Виды

Внутреннее строение

Гибкое тело. Самой поразительной особенностью иглокожих является их способность менять твёрдость своего тела. В зависимости от нужды они могут варьировать жёсткость соединительных тканей и покровов своего тела и сделаться эластичными (вплоть до консистенции желе) или, напротив, твёрдыми.

Особенности

Питание. Рацион неограничен – эти морские обитатели всеядны. Однако некоторые особи в силу особенностей организма не способны переварить пищу целиком. Благодаря вышеупомянутой способности, такие виды могут обволакивать своим телом пищу и осуществлять процесс наружного пищеварения.

Простая внутренняя система. Иглокожие способны уживаться как на глубинах, так и на мелководье. И всё же довольно примитивная внутренняя водно-сосудистая система не позволяет им переносить перемены в солёности воды.

Влияние на окружающую среду

Угроза для рыболовов. Не особенно жалуют этих обитателей моря представители рыбной промышленности. Причина проста: эти существа (чаще относится к морским звёздам и остальным хищникам этого вида) уничтожают множество моллюсков, годных в пищу для людей.

Морские обитатели

Морские санитары. В целом же иглокожие являются неотъемлемой частью морской фауны. Они не только уничтожают останки умерших живых организмов, но и выступают прекрасными естественными фильтрами, так как питаются загрязняющими верхние слои океана планктонными организмами.

Утилизация углекислого газа. А ещё морскими звёздами и другими видами поглощается до 2% выбрасываемого человеком углерода, что значит 0,1 гигатонн ежегодно.

Безусловно, иглокожие заслуживают звания одних из самых неординарных и красивых морских обитателей. Не стоит забывать и об экологической полезности!

Источник: www.interesnie-fakty.ru

Среда обитания офиуры

Образ жизни офиуры относится к донному. Это типичные обитатели морских глубин, причем амплитуда распространения достаточно большая. Отдельные виды офиур встречаются и в прибрежных зонах, но преимущественно змеехвостки живут на глубине нескольких тысяч метров.

Эти абиссальные виды не поднимаются высоко к поверхности, самые глубоководные были найдены в бездне глубиной более 6700 метров. Среда обитания у разных видов имеет свои различия: мелководные представители класса облюбовали прибрежные камни, коралловые рифы и губки водорослей, любители глубоководных пучин прячутся в иле.

Полностью зарываясь в грунт, оставляя на поверхности только кончики своих лучей. Многие виды офиур с удовольствием уживаются между иглами морских ежей, в ветках коралла или на губках и водорослях.

Офиура-животное-Образ-жизни-и-среда-обитания-офиуры-3

Местами встречаются огромные скопления офиур, образующие отдельные биоценозы, занимающие главенствующую роль в жизни морских сообществ. Такие формы заметно влияют на общее функционирование водной системы, так как  поедают множество органических веществ, и, в свою очередь, являются пищей для других морских обитателей.

Особенности строения офиуры

На фото офиура схожа с морской звездой, однако это сходство так и ограничивается только некоторыми внешними признаками. Внутреннее строение и история развития этих двух видов существенно различаются.

Эволюция офиур двигалась в сторону развития обособленных от основного тела лучей, или «рук» животного. С помощью них офиуры прекрасно передвигаются по морскому дну.

Центральный плоский диск тела в диаметре не превышает 10-12 см, тогда как отходящие от него лучи достигают в длину до 60 см. Основное отличие офиур от других представителей иглокожих — в строении этих лучей.

Офиура-животное-Образ-жизни-и-среда-обитания-офиуры-4

Обычно их пять, но у некоторых видов число может достигать десяти лучей. Они состоят из множества позвонков, скрепленных между собой мышечными волокнами, с помощью которых «руки» приходят в движение.

Благодаря такому членистому строению офиур, лучи некоторых видов способны скручиваться в клубок с брюшной стороны по направлению к основному телу.

Движение офиур происходит толчкообразно, при этом вперед выбрасывается пара лучей, которые цепляются за неровности морского дна и подтягивают все тело. Позвонки снаружи защищены тонкими скелетными пластинками, состоящими из четырех рядов.

Брюшные щитки служат прикрытием для амбулакральных борозд, боковые пластинки оснащены множеством игл, имеющих различное строение и внешний вид.

Внешняя часть скелета покрыта микроскопическими чешуйками-линзами. Это своего рода собирательный образ глаза. За неимением зрительных органов, эту функцию выполняет сам панцирь, способный реагировать на световые изменения.

Офиура-животное-Образ-жизни-и-среда-обитания-офиуры-5

В отличие от морской звезды, амбулакральные ножки, выходящие из отверстий в каждом лучевом позвонке, не имеют ампул и присосок. На них возложены другие функции: осязательная и дыхательная.

Так же как и лучи, диск змеехвостки полностью покрывают скелетные пластинки в виде чешуек. Часто они снабжены разными иглами, бугорками или щетинками. В центре брюшной стороны располагается пятигранный рот.

Форму рта диктуют челюсти – пять треугольных выступов, снабженных ротовыми пластинами. Строение рта и челюстей позволяет офиурам не только размельчать пищу, но и захватывать и удерживать ее.

Питание офиур

Змеехвостки питаются различными морскими организмами. Их рацион содержит червей, планктон, мелкую морскую органику, водоросли и мягкие ткани кораллов. Лучи офиуры и ее ножки часто участвуют в захвате, удержании и подведении пищи к ротовой полости.

Офиура-животное-Образ-жизни-и-среда-обитания-офиуры-6

Мелкие частицы и донный дендрит притягиваются амбулакральными ножками, тогда как более крупная добыча захватывается лучами, которые, скручиваясь, подносят пищу ко рту. Ртом начинается кишечный канал иглокожих офиур, состоящий из:

  • Пищевода
  • Желудка, занимающего большую часть тела
  • Слепой кишки (анальное отверстие отсутствует)

Почти все офиуры способны чувствовать добычу на расстоянии. Большую роль в этом играют ножки, которые улавливают запах будущей еды. С помощью лучей животное двигается в нужном направлении, бесшумно достигая цели.

Когда животные перемалывают ротовыми чешуйками пищу, все лучи устремлены вертикально вверх. Большие сообщества ветвистых офиур используют свои «лохматые» лучи для создания своеобразных ловушек, в которые попадают мелкие червяки, ракообразные или медузы.

Такой ковер из ветвистых лучей легко захватывает и подвешенный морской корм (планктон). Этот способ питания относит офеур к слизисто-ресничным фильтраторам. Есть среди иглокожих и трупоеды.

Офиура-животное-Образ-жизни-и-среда-обитания-офиуры-7

Некоторые виды офиур, например, черную офиуру, можно держать в аквариумах. Кормят таких питомцев специальными высушенными морскими составами, но можно и побаловать небольшими кусочками свежей рыбы.

Размножение и развитие офиуры

Подавляющее большинство змеехвосток разделяются на женские и мужские особи, но существует и несколько видов гермафродитов. Среди многообразия офиур есть и такие виды, которые размножаются путем поперечного деления.

Чаще всего это происходит у мелких шестилучевых иглокожих, диаметр диска которых не превышает нескольких миллиметров. Диск разделяется таким образом, что с одной частью тела всегда остается три луча. Со временем недостающие «руки» восстанавливаются, но могут быть короче по длине.

Пик размножения офиур обычно приходится на весну и лето. Поднимаясь на кончиках лучей, животное выбрасывает в воду половые продукты, которые впоследствии оплодотворяются самцами.

В воде яйца оплодотворяются и переходят в стадию личинки – офиоплутеуса, которую можно распознать по двум симметричным половинкам и длинным отросткам.

Этот процесс занимает в среднем три недели, после чего все дальнейшее развитие личинки до взрослой особи происходит в воде. На дно офиура опускается, когда стадия развития завершится и молодое животное сможет вести донный образ жизни.

Но не все виды офиур выплескивают половые клетки в воду. Некоторые иглокожие вынашивают молодь в себе, или в специальных мешочках – бурсах, или в яичниках. Через отверстия в бурсы проникает свежая вода, а вместе с ней и новая сперма.

Такая особенность позволяет одной особи вынашивать в себе сразу несколько поколений молодняка. Самостоятельно размножаться офиуры способны на втором году жизни, хотя окончательного взросления морское животное достигает только к 5-6 годам существования.

Среда обитания иглокожих

Источник: givotniymir.ru

Разделы: Биология


Цель:

Познакомить учащихся с многообразием, внешним и внутренним строением иглокожих.

Задачи:

1. Учебные:

  • Познакомиться с классификацией Иглокожих
  • Изучить внешнее и внутреннее строение иглокожих с учетом образа жизни
  • Выяснить значение Иглокожих в природе и для человека
  • Рассмотреть эволюционные преимущества Иглокожих по отношению к членистоногим и червями

2. Воспитательные:

  • Воспитать любовь к природе на примере животных типа  иглокожих
  • Развивать логическое мышление  у  учащихся
  • Развивать любознательность, познавательную активность учащихся.

3. Развивающие:

  • Развивать умения и навыки работы с живыми объектами исследования.
  • Развивать умения и навыки работы с лупой.
  • Развивать умения и навыки  коллективной и индивидуальной работы.
  • Развивать умения и навыки работы с компьютером и программами Microsoft Power  Point.

Тип урока: Изучение нового материала.

Оборудование: Лупы, коллекции морских звезд и морских ежей, компьютер, презентация к уроку (приложение 1)

План урока:

1. Среда обитания, организация, классификация  типа Иглокожих.

2. Образ жизни и внешнее строение типа Иглокожих.

3. Внутреннее строение.

4. Размножение и развитие.

5. Выводы.

ХОД УРОКА

Иглокожие самые древние водные животные. Населяют они соленые моря и океаны. Ведут придонный образ жизни. Тип иглокожие представлен совершенно не похожими друг на друга видами, но имеющие общие черты строения. Всего в тип иглокожих входит более 6500 видов. Более 13 тыс. видов вымершие, они населяли дно океанов и морей много миллионов лет назад. (Приложение 1)

Классификация

Среда обитания иглокожих

(слайд № 4 )

Форма тела иглокожих  разнообразны и непохожи друг на друга.

Сообщения учащихся о многообразии видов Иглокожих (приложение 2)

Выступления учащихся сопровождается презентациями.(слайды № 5,6,7,8,9)

Внешнее строение: (Практическая работа «Изучение внешнего строения иглокожих на примере морских звезд и ежей»)

Учащимся раздается наглядный материал (высушенные морские звезды и морские ежи), лупы. На примере данных организмов, учащимся предлагается изучить внешнее строение иглокожих.

Все иглокожие имеют радиальную симметрию тела, и ведут малоподвижный или прикрепленный образ жизни. Слегка она нарушается у голотурий. Личинки иглокожих имеют двустороннюю симметрию тела, и ведут активный образ жизни.

Возьмите в руки морскую звезду и с помощью линейки проведите мысленно линии. На сколько плоскостей можно разделить тело морской звезды? Найдите на теле морского ежа признаки лучевой симметрии.

Тело иглокожих имеет различные размеры от 5мм  до 5 м. Измерьте ваши объекты.

Кожные покровы состоят из тонкого, однослойного ресничного эпителия и лежащего под ним слоя соединительной ткани, в которой развивается известковый скелет. Скелет состоит из небольших пластинок углекислого кальция (СаСО3), расположенных правильными рядами. От пластинок скелета отходят небольшие шипы – иголочки. Под соединительной тканью лежит тонкий целомический эпителий, отделяющий кожные покровы от вторичной полости.

Рассмотрите с помощью лупы кожные покровы морской звезды и морского ежа.

Внутреннее строение Иглокожих: (Объяснение учителя сопровождается слайдами презентации) (слайд №10)

Все внутренние органы иглокожих располагаются во вторичной полости – целоме.

Целом распадается на несколько участков, из которых образуется отдельные системы органов. Все иглокожие способны восстанавливать целостность своего тела, то есть способны к регенерации.

Двигательная система представлена водно-сосудистой или амбулакральной системой. Эта система есть только у иглокожих. Функция – передвижение. На нижней стороне тела между пластинками скелета располагается 2 ряда многочисленных ножек, это полые трубочки. Один конец которых, имеет присоску, а другой оканчивается округлой капсулой, лежащей в полости тела. Капсулы связаны с длинными радиальными каналами, проходящими вдоль каждого луча. Каналы впадают в кольцевой канал, который расположен чуть выше ротового отверстия. От него к верхней стороне тела тянется так называемый каменистый канал, который открывается мадрепоровой пластинкой. Через ее поры в амбуракральную систему поступает морская вода.

Пищеварительная система представлена ротовым отверстием, которое располагается на нижней стороне тела. С помощью короткого пищевода оно соединяется с мешковидным желудком. Желудок в случае необходимости может выворачиваться через ротовое отверстие наружу и обволакивать пищу. Пищеварение в этом случае наружное. От желудка в лучи отходят 5 пар печеночных выростов, они выделяют пищеварительный сок. От желудка отходит короткая задняя кишка, которая заканчивается анальным отверстием на верхней стороне тела.

Кровеносная система иглокожих не замкнутая (как у членистоногих). Дыхательная система представлена кожными жабрами. Нервная система простая, представлена нервной кольцевой трубкой и нервами отходящими в каждый радиальный сигмент. Органы чувств развиты слабо. Половая система: Иглокожие раздельнополые организмы. Половые железы парные, располагаются по бокам каждого луча. Яйцеклетки и сперматозоиды выбрасываются в окружающую среду через анальное отверстие или ротовое по коротким каналам. Оплодотворение внешнее.

Развитие  происходит с метаморфозом. Личинка имеет двустороннюю симметрию. Свободно передвигается. Личинка не похожа на родительскую особь. Через некоторое время личинка линяет, переходит к оседлому образу жизни и превращается в маленькое животное похожее на взрослую особь.

Заключение

Мы с вами сегодня познакомились с типом Иглокожие. Что вы узнали о этих животных?

  • Иглокожие живут в морях и океанах, хищники.
  • Покровы состоят из соединительного ресничного эпителия.
  • Для иглокожих характерна радиальная симметрия, личинки имеют двустороннюю симметрию.
  • В соединительной ткани развивается известковый скелет.
  • Вторичная полость – целом состоит из нескольких участков, из которых развиваются системы органов.
  • Двигательная амбулякральная система.
  • Раздельнополые организмы, оплодотворение наружное, развитие с полным превращением, т.е. с метаморфозом.

Какое значение имеют иглокожие в природе?

  • Они очищают морское дно.
  • Являются кормом для других морских животных.
  • Поддерживают численность планктона.

Какое значение имеют иглокожие для человека?

  • Человек использует трепангов, морских ежей в пищу. В мясе трепангов в 100 раз больше йода, чем у любого морского беспозвоночного, и в 10 тыс. раз больше, чем в говядине.  Тело трепангов содержит хлор и серу, фосфор и кальций, марганец и магний, кобальт и медь, железо и другие микроэлементы, необходимые организму человека для нормального развития.
  • Икра морских ежей так же питательна и полезна для организма человека.
  • Морские звезды, ежи, трепанги, морские лилии обитатели водных зоопарков и аквариумов.

Домашнее задание

§ 13 «Тип Иглокожие».

8.08.2009

Источник: xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

Тип иглокожие

<<< Назад
Тип моллюски, или мягкотелые
Вперед >>>
Тип погонофоры

Тип иглокожие

Это своеобразная, ни на кого не похожая группа животных, происхождения древнего (еще в докембрии появились) и неясного. Русский ученый И. И. Мечников, изучая развитие иглокожих, правда, давно уже приводил доказательства, что пути эволюции иглокожих близки к хордовым животным. По этой причине некоторые исследователи даже производят хордовых, а от них и позвоночных от иглокожих животных. Но голоса их не для всех специалистов звучат убедительно.

Описано уже более шести тысяч видов иглокожих (и вдвое больше вымерших). Иглокожих классифицировали и классифицируют по-разному. Мы возьмем за основу принятую советскими учеными систему, которая насчитывает в типе иглокожих пять классов: морские лилии, морские кубышки, или голотурии, морские ежи, морские звезды и внешне похожие на них офиуры, или змеехвостки.

Общий обзор

Представители всех пяти названных классов довольно значительно отличаются друг от друга. Но есть у них и немало общих черт.

Первое и самое удивительное, чем природа наделила иглокожих, — это так называемая амбулакральная система, которой нет больше ни у кого из животных.

Главное назначение амбулакральной системы — передвижение. Однако у некоторых иглокожих несет она и другие функции, например осязательную, а у морских лилий, офиур и кое-каких ежей также и дыхательную. Состоит эта система из кольцевого канала, окружающего рот, и пяти отходящих от него радиальных каналов и наполнена жидкостью, почти не отличающейся от морской воды. От радиальных каналов более мелкие канальца подводят эту жидкость к амбулакральным ножкам животных, на конце которых, как правило, располагаются присоски.

Далее присущая всем иглокожим особенность — лучевой план строения, обычно кратный пяти. И амбулакральная система, и нервная, и кровеносная, и некоторые другие органы имеют кратный пяти лучевой план строения.

Наконец, скелет. Он в отличие от всех других беспозвоночных по происхождению внутренний (известковый) и возникает из крохотного, «едва заметного под микроскопом зернышка карбоната кальция», которое лежит внутри клетки кожи. Это зернышко со временем растет, выходит из породившей его клетки и в виде трехлучевой пластиночки лежит теперь в межклеточном пространстве. Лучи его ветвятся, соединяются с другими такими же ветками, края разросшихся пластинок сливаются и образуют достаточно прочный панцирь либо «более или менее рыхлую или плотную сеть, либо соединяются друг с другом подобно позвонкам» (З. И. Баранова). Однако у голотурий скелет иной: отдельные маленькие пластиночки, рассеянные в коже.

Как показывает название, кожа иглокожих вооружена разной длины иглами и бугорками. А у морских звезд и ежей на ее поверхности есть то, чего тоже нет ни у кого из других животных, — образовавшиеся из игл педицеллярии. Это своего рода небольшие клещи или щипчики, приводимые в движение особыми мышцами. Они сидят на подвижных ножках (у морских ежей) и способны, схватив какое-нибудь мелкое существо, попеременно склоняясь друг к другу, передавать его от одной педицеллярии к другой, расположенной ближе ко рту, и таким образом, как эстафету, доставляют пойманную добычу прямо в рот ежа. У некоторых ежей работают они и на оборону: наделены ядовитой железой, и тогда «укус» этих щипчиков небезопасен для не очень крупных врагов. Эти «клещи» у некоторых морских звезд настолько сильны, что, вцепившись в напавшего на них краба или червя, держат его и не отпускают несколько дней, пока тот не перестанет шевелиться. Однако главное назначение педицеллярий, как полагают, — очистка кожи от застрявшего между иглами всякого мусора.

Офиуры обычного облика


Офиура «голова горгоны Медузы»


Ланцетоиглый морской еж

Для защиты от врагов у иглокожих, в частности у морских звезд, есть более эффективное оружие. Это главным образом ядовитые вещества, которые содержатся в различных тканях и причиняют боль и даже смерть многим животным. Из таких отравляющих веществ морских звезд выделен, например, сапонин. Он опасен тем, что растворяет эритроциты крови. Рыба, помещенная в воду, в которой растворены «соки» тканей морских звезд, быстро умирает, обнаруживая явные признаки отравления.

«Вредные действия на человека замечены пока только у Acanthaster planci. Эта многорукая, сплошь покрытая длинными иглами морская звезда обитает почти по всем прибрежьям Индийского и западной части Тихого океана, от Красного моря до Большого Барьерного рифа в Австралии. Если уколется человек об ее иглу, сейчас же почувствует очень сильную боль, которая длится часами. Место укола опухает, теряет чувствительность и обнаруживает паралитические признаки. Иногда к горлу подступает тошнота, и начинается рвота. По-видимому, в клетках кожицы, покрывающей иглы, помещаются ядовитые железы, содержимое которых попадает при уколе в рану» (Губерт Фехтер).

Установлено, что и у некоторых других видов морских звезд есть ядовитые иглы. То, что ими наделены морские ежи (например, родов ехинотрикс и диадема), давно известно. Иглы у них до 30 сантиметров длиной!

«Некоторые ежи с ядовитыми иглами при помощи… многочисленных глазков направляют свои иглы в ту сторону, откуда грозит опасность… Другие виды ежей не нацеливают свои иглы, а „на всякий случай“ все время волнообразно колышут ими взад и вперед. Когда на ядовитого морского ежа с большими иглами наступают ногой… то иглы не только вонзаются в тело человека, но и обламываются, вызывая вместе с отравлением еще и нагноение. Этот яд… вызывает у человека головокружение, немоту, расслабление мышц конечностей и лицевых, удушье» (Н. И. Тарасов).

«Упадет тень на ежа-диадему — он сейчас же рывком поворачивает в ее сторону все иглы на затененной поверхности тела. Запирающий мускул на суставе, соединяющем иглы с панцирем, держит их прочно, точно примкнутые штыки. Шевельнется тень или прикоснется человек к ежу, тут же начинается устрашающее манипулирование длинными иглами, которые при этом часто плотно соединяются одна с другой в пикообразные пучки — под водой слышится словно лязг вязальных спиц. Тончайшие острия игл вонзаются глубоко в кожу и обламываются там. Место укола воспаляется и болит некоторое время, но серьезных последствий после этого обычно не бывает» (Губерт Фехтер).

Интересно тут отметить, как ловко расправляется с ежом-диадемой рыба балистес. Осторожно схватив его за одну или несколько игл, поднимает со дна вверх и опять бросает на дно. Этот хитроумный маневр она повторяет раз за разом, пока еж не упадет ртом вверх. Вокруг рта у него нет колючек, и рыба смело вгрызается в это незащищенное место.

Пурпурный морской еж


Голубая морская звезда

Вещества, выделяемые морскими звездами в воду, обладают специфическим запахом, который обращает в немедленное бегство многих животных. Особенно пугает он многих улиток, ракушек, морских ежей и офиур.

Большинство иглокожих размножается только половым путем. Те, у которых нет заботы о потомстве, откладывают яйца прямо в воду, где и происходит их оплодотворение и развитие (есть, особенно в холодных водах, живородящие иглокожие). Из яиц выходят крохотные личинки (обычно не больше миллиметра, правда, у одной морской звезды личинка весьма велика — 1,5 сантиметра). В зависимости от вида животного, сезона размножения и других условий личинки иглокожих плавают в массе планктона, рассеянного в поверхностных слоях моря, от нескольких дней до двух-трех месяцев. Потом оседают на дно и превращаются в предназначенный им природой вид иглокожего.

Некоторые морские звезды, офиуры и голотурии размножаются и бесполым путем: одно животное делится на две или большее число частей. Потом каждый получившийся таким образом «кусок», наращивая ткани и органы, превращается в полноценное, полностью «укомплектованное» существо прежнего своего вида.

Неудивительно поэтому, что иглокожие способны к автотомии и последующей регенерации. Схваченная врагом, скажем, за луч, морская звезда сокращением мышц сама «отсекает» его от себя, как ящерица в таких случаях хвост. Голотурия, не задумываясь, без сожаления выбрасывает из себя и внутренности прямо навстречу готовой сожрать ее пасти и, пока хищник пожирает их, спешит поскорее скрыться, спрятаться в иле или песке. А некоторые иглокожие при серьезной опасности «иногда даже распадаются на части»!

«Компания» ежей-диадем


Разные морские ежи. Под № 2 изображен еж-диадема

Морские ежи, укрытые прочной броней, в таком чрезвычайном самокалеченье особенно и не нуждаются. Но и они как плату за жизнь отдают врагу свои гидравлические ножки, иглы и педицеллярии.

Позднее все утраченные в опасных ситуациях части тела будут восстановлены в более или менее короткий срок: у принесшей в жертву хищнику свои внутренности голотурии они вновь вырастут дней через девять — двенадцать. Отброшенная рука морской звезды, если не будет съедена врагом, обычно погибает, но у линкии продолжает жить и через некоторое время из нее, из одной отсеченной руки, вырастает новая целая морская звезда!

Забота о потомстве — одна из высших форм поведения животных. И что же вы думаете? Эти бездумные, казалось бы, совсем примитивные создания — голотурии, морские звезды и ежи — проявляют эту материнскую заботу. Не все, но многие. Например, некоторые голотурии всюду носят своих малых деток на спине. У других еще серьезнее дело поставлено: молодь сидит тоже на спине, но в особых выводковых камерах, прикрытых сверху известковыми пластиночками (совсем как у жабы-пипы!). Некоторые морские звезды и ежи, подобно паучихам тарантулам, тоже предоставляют детям свои спины в виде транспортного средства или, напротив, прикрывают их сверху своим телом, а у одного морского ежа детеныши находились около рта. У одного вида морских звезд молодь наполняет до отказа особые выросты желудка. Есть и такие морские звезды, у которых ко времени созревания яиц образуется на спине особая выводковая камера, прикрытая сверху пленкой с отверстиями, через которые циркулирует вода. Яйца, а затем молодь развиваются под этим своеобразным шатром. Лишь когда подрастут до полутора сантиметров, молодые звезды покидают свой детский приют.

«Почти все иглокожие ведут свободный образ жизни, паразитов среди них, можно сказать, нет, хотя питание молоди некоторых видов офиур на колониях кораллов и последующее их переселение на диск и в полость тела взрослых особей собственного вида, а также обитание карликовых самцов нескольких видов офиур постоянно около ротового отверстия самки и высасывание ими с помощью специально заложенных в глотке мышц пищевых соков изо рта самки, пожалуй, можно подвести под понятие паразитизма» (З. И. Баранова).

Морские лилии — существа, почти все начисто лишенные свободы передвижения. Сидят всю взрослую свою жизнь на дне, прикрепленные к нему длинными, гибкими стебельками, сложив руки в неплотный пучок, действительно похожий на цветок лилии. Все прочие иглокожие безмятежно ползают по дну. Однако не только по горизонтальной поверхности они могут передвигаться. Почти все морские звезды и многие ежи заползают на отвесные скалы, а некоторые звезды даже по гладкой стеклянной стенке аквариума умеют взбираться. Только некоторые голотурии плавают в толще воды — ведут, как говорят, пелагический образ жизни. Есть и комменсалы (сожители) среди иглокожих. Например, иглы живых морских ежей нередко дают защиту, приют и пищу разным офиурам (а также рыбкам-кардиналам и некоторым креветкам). Они же, то есть офиуры, поселяются близко вокруг рта морских лилий, забирая у них часть пойманной пищи, но «не причиняя хозяевам заметного вреда».

Различные голотурии


Различные морские лилии

Все иглокожие (кроме неподвижных морских лилий) порой закапываются в ил. Илом же многие голотурии, морские ежи, звезды и кормятся.

«Большинство иглокожих питается животной пищей, но некоторые из них потребляют исключительно прибрежные водоросли или даже остатки наземной растительности» (З. И. Баранова).

Морские ежи, как показали наблюдения за ними в аквариумах, всеядны. Пожирают они и мертвых рыб, и другую падаль, живых дафний, мелких морских звезд и улиток, ракушек, собственных сородичей, а также водоросли всех видов, салат, даже дерево и… масло земляного ореха.

С другой стороны, и голодать иглокожие могут подолгу. Некоторые морские звезды, например, ничего не ели по 18 месяцев и оставались живы.

«Скалы, даже гранитные или базальтовые, бывают иногда просверлены морскими ежами, там, где вода неглубока и силен прибой. Иногда эти пещерки рассчитаны только на одного жильца — ежа, иногда же это целые котлы в полметра глубиной и в треть метра диаметром, где сидит по нескольку десятков ежей величиной с яблоко или с кулак. Такой образ жизни спасает морских ежей от обсыхания при отливе или другом спаде воды, и от хищников, и от ударов прибоя» (Н. И. Тарасов).

«Вполне понятно, что для сверления столь твердых пород, как гранит, ежи должны обладать весьма прочным сверлильным аппаратом. И действительно, их челюсти и зубы нечто удивительное. Уже самый вид жевательного аппарата, названного прежними учеными „Аристотелевым фонарем“, наглядно доказывает его назначение. Это настоящее сверло, вроде тех, что употребляются в металлических мастерских» (П. Е. Васильковский).

Но этим своим сверлом морской еж лишь грызет гранит. Работа продвигается быстро, и вскоре высверленная в камне пещерка готова. Тогда еж приступает к ее более тщательной отделке. Он вертится, вертится внутри нее, его иглы скребут по грубо обтесанным ее стенкам, выскабливают их и полируют до блеска.

Морской еж, а внизу «Аристотелев фонарь», вооруженный грызущими, сверлящими, жующими и другими «зубами» ротовой аппарат

Иглокожие водятся только в морях и океанах на всех широтах и на всех глубинах — от литорали до абиссали (в 10 тысячах метров от поверхности).

«Все иглокожие… весьма чувствительны к малейшему опреснению воды. Они отсутствуют в Каспийском море, в Балтийском представлены всего тремя видами, а в Черном — только восемью видами, зато в Баренцевом, Карском, Чукотском и Охотском морях составляют основную часть донных животных» (З. И. Баранова).

Но минимальные и максимальные пределы их роста весьма далеки друг от друга: самое маленькое иглокожее может быть длиной в несколько миллиметров, а самое большое (гигантская голотурия) — в пять метров!

Долголетие порядочное: у морских ежей в среднем 10–15 лет, возможно, и 35, у морских звезд — 20 лет и больше. Жизнь голотурий короче — лет пять, может быть, и больше.

Морская звезда

Не у всех морских звезд только пять лучей, но бывает и шесть, семь, восемь, шестнадцать… и даже пятьдесят! На конце каждого луча сидит крохотный глазок. Он видит очень плохо: только свет от тьмы отличает. Лучи у некоторых морских звезд очень короткие: едва выступают за края центрального диска-тела. Такие звезды похожи на пятиугольники.

Окрашены морские звезды обычно очень ярко: желтые, оранжевые, красные всех оттенков, реже серые, зеленые, синие или фиолетовые. Живут от прибрежий до самых больших глубин океана. Одну морскую звезду поймали в Филиппинской впадине — в 9990 метрах от поверхности!

Некоторые морские звезды очень велики: до метра в поперечнике.

Ни у одного животного нет таких интересных ножек, как у иглокожих: они у них, как мы уже знаем, «гидравлические». Крохотные, тонкие и растягиваются, словно резиновые. Ножки сидят на лучах, с нижней стороны. Когда морская звезда ползет, ножки набухают. Из амбулакральных органов в них под давлением накачивается вода. Вода растягивает ножку, она тянется вперед, присасывается к камням, а вода перекачивается в другие ножки. И те ползут дальше. Присосавшиеся ножки сжимаются и подтягивают морскую звезду вперед.

Конечно, морская звезда ползает медленно — 15–20 сантиметров в минуту (9–12 метров в час)! Но когда удирает или нападает, ползет вдвое быстрее. Обычно же в поисках пищи проползает за день всего каких-нибудь шесть метров. Однако добыча, за которой морские звезды охотятся, передвигается еще медленнее. Многие звезды едят ил, водоросли, другие — ракушек и улиток. Мелких целиком глотают, а если попадется большая ракушка, морская звезда обнимает ее лучами и начинает оттягивать створку от створки (развивая при этом силу тяги до 5,5 килограмма). Раковинка плотно закрыта, сразу морская звезда ее раскрыть не всегда может, но она не спешит — тянет час и два. Мускулы ракушки, которые держат створки, устают, и перламутровый домишко приоткрывается. Тогда морская звезда свой желудок высовывает через рот и запихивает в раковинку. Там желудок — прямо внутри раковины — и переваривает моллюска. Он очень растяжим, этот желудок, даже в малую щель в раковине (когда створки разойдутся всего на 0,2 миллиметра!) может протиснуться и в домик улитки почти до самой его вершины проникает.

Многорукая морская звезда

Небывалое дело: морская звезда, оказывается, может переваривать пищу не только внутри своего тела, но и снаружи — прямо в морской воде!

Морские звезды как-то умудряются набрасывать свой желудок даже на живых рыб. Рыба плавает и всюду таскает за собой морскую звезду. А та сидит у нее на спине, ножками присосалась и не спеша переваривает еще живую рыбу. Поистине чудеса, которые творит природа, чуднее чудес сказочных!

В это долго не верили, думали, что морские звезды едят только мертвых рыб: где же догнать им живую рыбу! Но доктор Гаджер[49] из Американского музея естественной истории собрал очень веские доказательства, которые убедили скептиков. Теперь мало кто в этом сомневается. Морская звезда хватает случайно наткнувшуюся на нее рыбу за плавники. Чем хватает? Щипцами-педициллярами, которыми густо поросла ее спина. Потом луч с рыбой, попавшей в его капканчики, изгибается и подносит добычу ко рту хвостом вперед. Тогда выскакивает желудок и накрывает ее.

Морские звезды тихие, беззубые, едва ползают. А какие хищники! В море большой от них вред: все львы и тигры на Земле не съедят столько мяса, сколько поедают его морские звезды. И устриц едят, и жемчужниц, и рыб, и офиур, морских ежей, собственных своих сородичей, крабов… А пользы от звезд — никакой. На что их можно употребить? Разве что на тук для удобрений. А вот от морских ежей есть некоторая выгода людям.

Иглокожие и кулинария

Источник: ours-nature.ru