Тип иглокожие

Биологическая особенность офиуры

Внешне офиуры схожи с морскими звездами. Тело представлено плоским диском, а в стороны от него отходят 5-10 длинных ловких лучей или, проще говоря, рук.

Центральный диск диаметром не более 10 см, руки могут иметь длину в 60-70 см. Руки змеехвостки состоят из многочисленных позвонков, к ним прикреплены межпозвоночные мышечные волокна, за счет которых позвонки приводятся в действие.

Офиуры (Ophiuroidea).

Большинство видов демонстрируют способность передвигать лучами лишь в горизонтальной плоскости, однако эвриалиды могут свернуть руки в сторону брюшка, то есть ко рту.

Скелет офиуры комплексный, представлен наружными и внутренними компонентами. Внешняя часть состоит из большого количества микроскопических линз, они придают панцирю похожесть на собирательный глаз. Брюшко и спину покрывают известковые чешуйки. Каждая рука имеет четыре ряда специфических скелетных пластинок. Верхних ряд – аборальный, нижний – оральный (на стороне рта), а так же два ряда сбоку. Пластинки, которые находятся на боку, имеют шипы. Есть виды земеехвосток, чей внешний скелет покрыт кожей.

Офиуры известны в ископаемом состоянии с раннего ордовика.

В самом центре брюшка располагается рот, который имеет форму пятиугольника. Такая форма обусловлена тем, что в полость рта устремляются сразу 5 челюстей, оснащенных особыми папиллами.

Желудок похож на мешок, занимает самую значительную часть центрального диска. Анального отверстия у этих иглокожих нет. Для размножения змеехвостка пользуется бурсой – мешок, имеющий перепончатую структуру, куда открываются половые железы. Места куда впадают железы, называются – бурсальные щели, они находятся на внутренней стороне диска.

Гидравлическая, амбулакральная система офиур типичная для всех иглокожих, за исключением того аспекта, что для передвижения змеехвостки она не служит, потому что их амбулакральные ножки не имеют присосок. Они располагаются на руках между боковыми и брюшными пластинками. Обычно для офиур типичен яркий окрас, есть даже виды, которые светятся.

В России обитает около 120 видов офиур.

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.

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.

Размножение и развитие

Скопление самцов офиуры Ophioderma rubicundum на мозговом коралле, Мексиканский залив

Офиуры обычно раздельнополы, но имеются и виды-гермафродиты. Лишь немногие способны размножаться и бесполым путём — разделением надвое, с последующим восстановлением недостающих частей. Развитие происходит в большинстве случаев с метаморфозом, при этом образуется свободноплавающая личинка — офиоплутеус. Реже развитие прямое. В случае прямого развития яйца развиваются в генитальных сумках (бурсах), последние несут и дыхательную функцию. Пелагических личинок при этом не развивается, и молодые офиурки покидают материнский организм прямо через генитальные щели. У некоторых форм эмбрионы даже прикрепляются к стенке бурсы.

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.

На фото черная офиура

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.

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.

https://youtube.com/watch?v=ODpIzjKKmUE

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.

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.

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.

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.

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.

Тест на тему: «Тип Иглокожие»

Лимит времени:

из 10 заданий окончено

Вопросы:

Информация

Проверочное тестовое задание включает в себя вопросы с одним и несколькими правильными ответами

Вы уже проходили тест ранее. Вы не можете запустить его снова.

Тест загружается…

Вы должны войти или зарегистрироваться для того, чтобы начать тест.

Вы должны закончить следующие тесты, чтобы начать этот:

Результаты

Правильных ответов: из 10

Ваше время:

Время вышло

Вы набрали из баллов ()

Средний результат
Ваш результат

максимум из 14 баллов
Место	Имя	Записано	Баллы	Результат
Таблица загружается
Нет данных

С ответом
С отметкой о просмотре

Задание 1 из 10
- радиальная симметрия тела
- незамкнутая кровеносная система
- регенерация
- гермафродитизм
- мышечная система
Правильно Неправильно
Задание 2 из 10
- амбулакральные ножки
- водные легкие
- жабры
- «сердце-почка»
- мадрепорит
Правильно Неправильно
Задание 3 из 10
- амбулакральная
- нервная
- пищеварительная
- выделительная
- половая
Правильно Неправильно
Задание 4 из 10
- морская звезда
- голотурия
- офиура
- морская лилия
- морской ёж
Правильно Неправильно
Задание 5 из 10
- пищеварительная
- амбулакральная
- мышечная
- кровеносная
- нервная
Правильно Неправильно
Задание 6 из 10
- примитивная
- имеется нервное кольцо с радиальными тяжами
- имеется головной ганглий
- сложная
- имеется только спинной мозг
- наличие нервный узлов
- имеется окологлоточное кольцо и брюшная нервная цепочка
- отсутствует
Правильно Неправильно
Задание 7 из 10
- известковыми иглоподобными выростами и шипами
- хитиновыми выростами
- мантией
- раковиной
- хордой
Правильно Неправильно
Задание 8 из 10
- змеехвостки
- морской лилии
- морской звезды
- голотурии
- морского ёжа
- морского огурца
Правильно Неправильно
Задание 9 из 10
- раздельнополые и гермафродиты
- незамкнутая кровеносная система
- способны к регенерации
- замкнутая кровеносная система
- органы чувств отсутствуют
- двусторонняя симметрия тела
- являются наземными животными
- имеют внутренний костный скелет
Правильно Неправильно
Задание 10 из 10

10.

Значение иглокожих:
- используются в пищу
- очищают воду от радиации
- источники ванадия
- строительный материал
- изготовление одежды
- очистка воздуха
- образование нефти
- источники серебра
Правильно Неправильно

Размножение

У них очень своеобразный процесс размножения. В середине лета наступает брачный период. Самцы и самки выползают из укрытий на камни и вымётывают сперму и яйца в воду.

Сначала это делают самцы. Сперма быстро распространяется в придонном слое воды. Через несколько минут после нереста партнёров выползают самки. На четырёх лучах они приподнимаются на камнях, а пятый луч поднимают над собой. В воду начинают выбрасываться розовые яйца, которые и оплодотворяются жидкостью самцов.

Самка нерестится 4–5 дней, каждый раз выползая на одно и то же место, на тот же самый камень.

Необычные морские существа, похожие на фантастических пришельцев.

Примечания

Офиуры / Г. М. Беляев // Отоми — Пластырь. — М. : Советская энциклопедия, 1975. — (Большая советская энциклопедия : / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 19).
Высшие таксоны животных: данные о числе видов для России и всего мира
↑ 12 КлассOphiuroidea (англ.) в Мировом реестре морских видов (World Register of Marine Species). (Проверено 24 сентября 2017).
↑ 12 Определитель фауны и флоры северных морей СССР / под. ред. проф. Н. С. Гаевской. — М.: Советская наука, 1948. — С. 483. — 740 с.
Жизнь животных. Том 2. Моллюски. Иглокожие. Погонофоры. Щетинкочелюстные. Полухордовые. Хордовые. Членистоногие. Ракообразные / под ред. Р. К. Пастернак, гл. ред. В. Е. Соколов. — 2-е изд. — М.: Просвещение, 1988. — С. 225—226. — 447 с. — ISBN 5-09-000445-5.
Дьяконов А. М. Иглокожие северных морей (Определители по фауне СССР, издаваемые Зоологическим институтом Академии наук. Выпуск 8). — Л.: Изд-во Академии наук СССР, 1933. — С. 77. — 166 с.
↑ 12 Биологический энциклопедический словарь / Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Баев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. — М.: Сов. энциклопедия, 1986. — С. 437. — 831 с. — 100 000 экз.

Общая характеристика

Внешним видом напоминают морских звёзд. Но офиуры меньше по размерам. Тело состоит из диска разнообразных форм и отходящих от него лучей. Обычно лучей 5, но есть виды, у которых число лучей доходит до 10. Скелет довольно сложный. Состоит из внутренних и внешних частей. Спина и брюшко покрыты маленькими чешуйками, защищающие от внешних повреждений.

Микроскопические линзы, расположенные на наружной части скелета, образуют своеобразный глаз. Как таковые органы зрения отсутствуют. Животное просто реагирует на изменения интенсивности света. Именно линзы помогают им ориентироваться в пространстве и избегать встречи с естественными врагами.

В нижней части брюшка находится ротовая полость, состоящая из 5 челюстей. Питаются падалью, микроорганизмами, мелкими беспозвоночными.

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.

Выводы:

Для иглокожих характерны следующие признаки:

пятилучевая радиальная симметрия тела;
наличие амбулакральной системы (локомоторная система обеспечивающая движение);
разнообразные формы тела: звездчатая, сердцевидная, шаровидная, дисковидная, червеобразная, бочонковидная, в виде цветка и т. д;
наличие эндоскелета, в виде известковых игл;
дыхание с помощью жабр и водных легких;
водные легкие выполняют двойную функцию — дыхательную и выделительную;
у некоторых имеется интегрированный орган выделения «сердце-почка»;
кровеносная система замкнутая;
нервная система примитивная (нервное кольцо и радиальные нервные тяжи);
в пищеварительной системе имеется рот, пищевод и желудок, переходящий в кишечник;
имеется анальное отверстие (кроме офиур);
у морских звезд пищеварение наружное (объемный желудок способен выпячиваться наружу заглатывая добычу);
за исключением некоторых морских огурцов (голотурии) иглокожие считаются раздельнополыми животными.