Особенности внутреннего строения круглых червей. Тип Круглые черви (Nemathelminthes) Общая характеристика типа
Происхождение круглых червей
Хотя вопрос о том, как и от кого эволюционировали круглые черви, до сих пор не закрыт окончательно, существует достаточно убедительная теория - их предками были морские ресничные плоские черви. Несмотря на отличия в строении плоских ресничных и круглых червей (в частности, отсутствие ресничек, кольцевых и диагональных мышц, круглое в разрезе тело с внутренней полостью там, где у ресничных сплошная желеобразная паренхима), все-таки есть связующее звено - примитивный круглый червь, принадлежащий к классу брюхоресничных, который живет в придонных слоях водоемов. Он как раз имеет признаки и тех, и других животных.
Строение круглых червей
1. Круглые черви - животные трехслойные, обладающие двусторонней симметрией.
2. Тела их червей напоминают нити, веретена, бочонки или лимоны, в зависимости от вида.
3. Черви очень отличаются по размерам - от совсем крошечных, не достигающих миллиметра, до восьмиметровых гигантов.
4. Внешний покров - кутикула , она может иметь поперечные бороздки-кольца или быть оснащенной приспособлениями для прикрепления.
5. Следующий внутренний слой, гиподерма , состоит не из отдельных клеток, окруженных стенками, а из обособленных «кусочков» цитоплазмы с ядрами, между которыми построены цитоплазматические мостики. Такой тип ткани называется синтицием . В гиподерме тянутся специфические продольные валики: брюшной, спинной и пара боковых.
6. У круглых червей имеются только продольные мышцы. Таким образом, кутикула, гиподерма и внутренняя мускулатура составляют кожно-мускульный мешок .
7. Круглые черви впервые на эволюционном пути обзавелись первичной полостью тела - так называемой схизоцелью , которая еще не имеет эпителиальной выстилки. Внутри полости находится жидкость под давлением, с ее помощью перераспределяются питательные вещества.
Системы органов
3. Выделительная система - протонефридиальная . Представлена она одно- или многоклеточными железами на шее червя, боковыми выводными протоками и клетками-псевдоцеломоцитами.
4. Нервная система лестничного типа состоит из ганглиозного кольца, расположенного около глотки, отходящих от него двух нервных стволов, и еще нескольких нервов, которые соединяются перемычками.
5. Органы чувств в основном развиты слабо, имеются хеморецепторы и разнообразные сенсиллы , отвечающие за осязание и обоняние.
6. Среди круглых червей обнаружены гермафродитные виды, но в подавляющем большинстве они раздельнополы с отчетливым половым диморфизмом.
7. Оплодотворение у нематод внутреннее, самки разных видов способны как откладывать яйца с личинками внутри, так и рожать «готовые» личинки. Интересно, что из яиц личинки могут вылупиться еще внутри хозяина, до выхода в окружающую среду.
Форму веретена, а в поперечном сечении оно круглое. Отсюда и типа. Тело круглых червей не разделено на сегменты.
Эволюционное новообразование - первичная полость тела, или псевдоцель. Псевдоцель заполнена межклеточной жидкостью, в ней расположены внутренние органы. Жидкость служит гидроскелетом, придает телу упругость и облегчает обмен веществ между органами.
Тело круглых червей из трех слоев. Верхний слой кутикула, она выполняет роль наружного скелета. Также кутикула защищает тело от повреждений.
Второй слой составляют эпителиальные клетки(гиподерма), здесь происходят обменные процессы. Изнутри с гиподермой сливается слой – мышечные клетки.
Мускулатура у круглых червей гладкая. Всего имеется четыре продольных однослойных мышечных . Они позволяют круглым червям ползать, изгибая тело.
Благодаря наличию гладкой мускулатуры, круглые черви могут двигаться очень быстро и энергично. Например, крупные нематоды могут пробираться в довольно узкие отверстия.
Дифференцированные системы органов круглых червей
Всего у круглых червей есть пять систем органов. Отсутствуют только кровеносная и дыхательная системы. В ходе эволюции эти системы появились у кольчатых червей.
Пищеварительная представлена сквозной трубкой. На переднем конце тела имеется ротовое отверстие, окруженное губами. Заканчивается пищеварительная трубка анальным отверстием, что также является эволюционным новообразованием.
Выделительная система круглых червей включает кожные железы с выводным протоком.
У круглых червей имеются особые органы - фагоцитарные. В них задерживаются нерастворимые продукты обмена веществ и посторонние тела, проникающие в организм.
Что касается половой системы, круглые черви раздельнополые. Половые органы самки парные: яичники, яйцеводы, матка и половое отверстие. У самца непарные половые органы, включающие семенник и семяпровод.
Нервная система круглых червей представляет собой окологлоточное нервное кольцо и шесть нервных стволов. Нервные стволы соединены перемычками. В качестве органов чувств у круглых червей имеются осязательные бугорки и органы химического чувства.
Где обитают круглые черви?
Круглые черви обитают в самых разнообразных средах. Жизнь некоторых видов протекает в дикой . Они обитают в почве и в воде(вне зависимости от содержания в ней соли).
Тип круглые черви, или нематоды, произошли предположительно от турбеллярий. Эволюционируя, этот класс приобрёл своеобразное строение, которое разительно отличается от строения плоских червей. Этот факт вынуждает рассматривать нематод как отдельный экземпляр животного мира. Поскольку не доказано родство нематод с группами, стоящими выше, они считаются боковым ответвлением родового древа животных. Этот тип насчитывает более 10000 разновидностей организмов.
В общей характеристике круглых червей акцентируется внимание на внешнем строении. С точки зрения медицины, круглые глисты представляют большой интерес, поскольку только они содержат формы, патогенные для человеческого организма.
Такое своеобразное строение позволяет им свободно ползать, изгибать тело в разные стороны. Характеристика типа круглых червей показывает, что у них отсутствуют кровеносная и дыхательная системы. Дышат эти организмы покровом тела.
Система пищеварения
Пищеварительная система круглых червей напоминает трубку, то есть, она сквозная. Начинаясь с ротовой полости, постепенно переходит в пищевод, затем в переднюю, среднюю и заднюю кишку. Задняя кишка заканчивается анальным отверстием на другой стороне тела.
Многие представители круглых червей имеют терминальное ротовое отверстие, в некоторых в случаях оно смещено на вентральную или дорсальную сторону.
Система выделения
Система размножения
Нематода имеет половую систему с трубчатым строением. Эти организмы разнополые. У самцов есть всего одна трубка, разные участки которой выполняют различные функции. Наиболее узкий отдел - это семенник, который, в свою очередь, делится на два отдела - размножения и роста. Далее расположен семяпровод, и канал для извержения семени.
Самки имеют 2-трубчатую половую систему. Одна трубка, заканчивающаяся тупиком, играет роль яичника, она заполнена половыми клетками, способными к размножению. Этот орган перетекает в более крупный отдел, который играет роль яйцевода. Самый большой отдел половой системы самки - это матка. Две матки, соединяясь между собой, образуют влагалище, доступ к которому открыт на передней части тела.
Самки и самцы существенно различаются по внешним признакам. Самцы, как правило, более мелкие и задняя часть тела у многих скручена сторону брюха. У большинства видов нематод размножение живородящие - самки вынашивают яйцо в матке до вылупления из него личинки.
Нервная система
Нервная система круглых червей представляет собой нервное кольцо, от него ответвляются нервные стволы. Из них наиболее развиты вентральный и дорзальный ствол.
Жизненный цикл
Нематоды у человека в организме вызывают заболевания, именуемые нематодозами, многие из которых представляют серьезную угрозу для здоровья. Существуют классы круглых червей, которые наиболее распространены среди людей.
Аскариды
Яйцо, которое производит аскарида, попадает в человека с немытыми овощами или ягодами, на которые они попали, соответственно, с земли. Из яйца вылупляется личинка, и начинает путь по человеческому организму. Она обладает способностью проходить сквозь стенки кишечника, проникает в сосуды, с потоком крови попадает в печень, предсердие и легкие. Чтобы благополучно развиваться, аскаридам необходим кислород, поэтому личинки мигрируют в легочные альвеолы, а оттуда в бронхи и трахею.
Продукты жизнедеятельности аскарид очень токсичны, поэтому у больных может наблюдаться сильная головная боль, постоянная усталость, вспышки раздражительности. Помимо этого аскаридоз часто провоцирует кишечную непроходимость.
Очень распространённые гельминты, мелкие нематоды белого цвета. Размер самцов составляет не более 3 мм, самки достигают в длину 12 мм. Заражение острицами может произойти по причине несоблюдения правил гигиены, поэтому жертвами становятся чаще всего малыши, посещающие детский сад. Больного мучает сильный зуд, он расчесывает кожу до крови, яйца остриц остаются на руках и под ногтями, после чего переносятся на предметы домашнего обихода и пищу.
Строение круглых червей этого вида таково, что они крепко цепляются к стенкам кишечника и питаются не только его содержимым, но и кровью. Токсины, выделяемые острицами, способны вызвать головную боль, бессонницу, усталость и головокружение, а также аллергию.
По кровеносным сосудам кривоголовка попадает в сердце, оттуда в легкие, верхние дыхательные пути и глотку. Вместе со слюной они проникают в пищевод, затем желудок, пунктом назначения является двенадцатиперстная кишка. Этот вид нематод может попасть в организм двумя способами – либо с зараженной пищей и водой, либо внедрившись через кожные покровы. Вскоре после попадания в организм, больного начинают мучить боли в двенадцатиперстной кишке, наблюдается расстройство пищеварения, усталость, головная боль, депрессивность, нарушение памяти и внимания. При отсутствии своевременного лечения это заболевание может повлечь за собой летальный исход.
Как бороться с проникновением нематод в организм? Меры профилактики довольно простые, но, тем не менее, требуют неукоснительного соблюдения:
- не пренебрегать правилами личной гигиены, как можно чаще мыть руки горячей водой с мылом;
- тщательно обрабатывать все овощи, фрукты и ягоды перед едой (чтобы обезопасить себя, нужно их на 3 секунды опустить в кипяток, либо на 10 секунд в горячую воду, после чего тщательно помыть холодной водой);
- не рекомендуется использовать в качестве удобрения огорода человеческие и свиные испражнения, которые не прошли процесс компостирования;
- как можно чаще стричь ногти взрослым и детям, менять постельное белье и ежедневно - нижнее белье.
Нематоды являются неотъемлемой частью природы, и устранить их невозможно, но с помощью несложных мер можно обезопасить себя от вторжения их в организм.
Многообразие видов, входящих в тип Круглые черви огромно, человек сталкивается с ними постоянно. Среда их обитания обширна, нет места, где бы они ни проживали. Название происходит от формы - поперечное сечение является круглым.
Размеры особей весьма небольшие. Могут различать свет и темноту, часто являются хищниками. Вторые поселяются в органах человека, птиц и животных. Достигают достаточно больших размеров - длиной до 8 метров.
Самым известным и многочисленным представителям Класса Собственно Круглые черви (или нематоды) дается общая характеристика в разрезе их значения как источника заражения для взрослых и детей. Зачастую проводится на примере аскарид и остриц, как наиболее важных с позиций медицины.
Строение тела и физиология
Характеристика особей Типа Круглые черви в разрезе расположения органов не будет объемной по причине немногочисленности таковых.
Функционирующие системы: нервная, а также выделительная, половая. В дальнейшем описание логично проводить на примере нематод из-за высокой распространенности видов.
Форма тела с заостренными концами и характер перемещений помогли приспособиться им к проживанию в различных средах. С наружной стороны нематоды покрыты несколькими слоями кутикулы, которая предохраняет от внешних воздействий. Под ней располагается гиподерма, следом - слой мускулатуры, которую составляют продольные волокна, разделенные на 4 ленты, помогающие при ползании. Мышцы спины, а также брюшные, сокращаясь, работают в противодействии друг другу, что объясняет передвижение червей на боку.
Пищеварительная система прямая, имеет сходство с трубой. Рот окружен губами (у основной массы их 3), у некоторых хищных червей - зубами. Это инструмент для зажатия слизистой оболочки кишечника хозяина. У живущих на растениях организмов развит колюще-сосущий орган - стилет, выдвигающийся из ротовой полости.
Как размножаются особи
Самая важная характеристика Круглых червей - способ самовоспроизведения. Строение половой системы целесообразно рассмотреть на примере аскарид.
У самки (которая крупнее, чем самец) она является парной и трубчатой. Влагалище одним концом выходит в отверстие на брюшке, с другой стороны раздваивается на матки. Каждая, постепенно сужаясь, продолжается яйцеводом, перетекающим в яичник. В трубках размещены половые клетки, находящиеся на различных стадиях развития.
Органы размножения самца являются непарными:
- cеменник;
- cемяпровод;
- cемяизвергательный канал;
- cовокупительная сумка, откуда выходят кутикулярные иглы - органы, участвующие в совокуплении.
Семенная жидкость через влагалище попадает в матку, где происходит оплодотворение.
Общая характеристика типа в разрезе развития каждого вида яснее прослеживается на примере аскарид и остриц, наносящих большой вред здоровью и стремительно распространяющихся.
Яйца являются очень стойкими, даже к различным температурам, после выхода из кишечника созревают до личинок. Процесс происходит во влажной среде на протяжении месяца.
Заражение следует после попадания в организм через пищу яиц и личинок, которые затем просачиваются в вены и кровью переносятся в легкие. Затем постепенно переходят в бронхи, дыхательное горло и рот. Оттуда с помощью слюны второй раз перемещаются в кишечник, где вырастают и приобретают готовность к размножению.
Детская острица весьма широко распространена. Она живет чаще всего в кишечнике у детей, имеет длину 5-10 мм. Приводит к развитию энтеробиоза.
Оплодотворенные самки перемещаются к анальному отверстию, где могут прожить достаточно долгое время благодаря комфортным условиям, вызывая зуд и откладывая там яйца. Зародыши выходят из оболочки, вновь попав в кишечник вместе пищей. Могут заразиться и беременные женщины.
Патогенное значение
Отдельные представители нематод могут характеризоваться как угрожающие жизни.
Свайник - возбудитель заболевания, вызывающего сильное малокровие.
Очень распространен власоглав, вызывающий трихоцефалез. Его яйца не заметны глазу из-за микроскопических размеров. Риск заражения высок для занимающихся сельским хозяйством. Заболевание в тяжелой форме приводит к выпадению прямой кишки.
Меры борьбы с патогенным воздействием
Необходимо исключить попадание в органы. С этой целью нужно соблюдать личную гигиену, тщательно выбирать водоемы для купания, детские игровые площадки. При проведении работ в земле важно пользоваться защитным костюмом. Исключить удобрение земельных участков экскрементами человека и зараженных животных.
Схема строения тела (гермафродитной) нематоды: 1 - передний конец тела, несущий рот; 2 - кишка; 3 - клоака; 4 - выделительная система; 5 - семенник; 6 - нервное кольцо; 7 - дорсальный нерв; 8 - вентральный нервный ствол; 9 - выделительное отверстие.
Круглые черви обладают развитым кожно-мускульным мешком. Тело покрыто гладкой или кольчатой кутикулой, под которой расположена гиподерма, а под ней - тяжи продольных мышц. По окружности тела гиподерма образует 4 валика («хорды»), вдающихся в полость тела - дорсальный (спинной), вентральный (брюшной) и два боковых. Внутри спинной и брюшной полости проходят нервные стволы, а в боковых - сенсорные нервы и выделительные каналы.
Между кожно-мускульным мешком и внутренними органами тела у более или менее крупных форм расположена первичная полость тела - псевдоцель, отличающаяся от вторичной (целома) отсутствием эпителиальной выстилки. У мелких морских нематод полость тела фактически отсутствует, а щелевидное пространство между стенкой тела и органами заполнено внеклеточным матриксом.
За исключением некоторых органов чувств нематоды лишены жгутиковых клеток. Кровеносная и дыхательная системы отсутствуют.
Пищеварительная система круглых червей
Выделительная система круглых червей
Предполагается, что основными органами выделительной системы нематод является одноклеточная (или реже двух- или многоклеточная) шейная железа, или боковые внутриклеточные каналы (ренетты), и крупные клетки-псевдоцеломоциты. Ренетта обладает объёмным телом и имеет выводной проток, открываясь наружу регулируемой порой. Псевдоцеломоциты не имеют протоков - они изолируют и утилизируют продукты обмена. Кроме того, аммиак может высвобождаться из тела нематод путем диффузии через стенку тела.
Нервная система круглых червей
Нервная система состоит из окологлоточного нервного кольца и нескольких продольных нервов. Нервное кольцо находится на уровне середины глотки и наклонено дорсальным краем вперед (в некоторых группах вперед наклон обратный). По своему строению нервное кольцо является единым круговым ганглием и, видимо, выполняет роль основного ассоциативного органа. От него берут начало вентральный нервный ствол и дорсальный нерв, остальные продольные нервы с ним непосредственно не связаны. Вентральный нервный ствол содержит тела нейронов, другие продольные нервы не имеют тел и являются пучками отростков нейронов вентрального ствола. Все продольные стволы проходят интраэпителиально - в валиках гиподермы. Органы чувств представлены многочисленными сенсиллами: осязательными щетинками, губными папиллами (сосочками), супплементарными органами самцов, обонятельными амфидами и сенсорно-железистыми органами - фазмидами. На заднем конце тела свободноживущих нематод имеются терминальные хвостовые железы, секрет которых служит для прикрепления к субстрату. Эти органы чувств являются механо-, хемо- или реже фоторецепторами или обладают смешанной чувствительностью и всегда ассоциированы с железистыми клетками. Основными органами дальней химической рецепции являются амфиды - сложно устроенные парные органы на переднем конце тела, имеющие разнообразную форму. К другим органам чувств головы относятся головные сенсиллы, подчиненные в своем расположении радиальной симметрии и расположенные в три или два ряда. У некоторых свободноживущих нематод, кроме того, обнаружены внутренние механорецепторы - метанемы.
Половой диморфизм круглых червей
В подавляющем большинстве нематоды имеют отчётливый внешний половой диморфизм и раздельнополы, но известны и гермафродиты. Нематоды откладывают яйца, реже живородящи. Из оплодотворенных яиц вылупляются личинки. Это происходит во внешней среде или ещё в половых путях самки (яйцеживорождение). У самцов задний конец тела загнут на брюшную сторону и имеется сложный копулятивный аппарат. Роль удержания самки во время копуляции играют разнообразные супплементарные органы и (у рабдитидных нематод) бурсы. Спермии вводятся с помощью спикул, выдвигающихся из клоакального отверстия. Внутренние половые органы в исходном варианте парные и имеют трубчатое строение. У самок имеется единичный или двойной набор из яичника, яйцевода и матки; влагалище всегда единственное. У самцов имеются один или два семенника с семяпроводами и непарный семяизвергательный канал. Спермии нематод имеют крайне разнообразное строение, лишены жгутиков и обладают амебоидной (но не актиновой) подвижностью.
Цикл развития круглых червей
Развитие происходит без метаморфоза. В наиболее общем случае в жизненном цикле присутствуют 4 ювенильные стадии и одна взрослая. Переход между стадиями осуществляется в процессе линек. Поскольку часть линек может происходить в яйцевых оболочках, число свободных стадий может быть уменьшено. У рабдитидных нематод распространена т. н. Дауэр-стадия - видоизменённая третья ювенильная стадия, играющая расселительную роль и переживающая неблагоприятные условия среды.
