Губки настолько не похожи на других многоклеточных животных, что долгое время их считали представителями особой груп-пы «зоофитов», то есть животно-растений. Действительно, они ведут прикрепленный образ жизни, неспособны совершать активные движе-ния, у них отсутствует нервная система и органы чувств. К тому же отдельные их представители могут иметь зеленую окраску, поскольку в их клетках поселяются водоросли.
Известно приблизительно 9 тыс. видов этих удивительных существ, распространенных в морях и пресных водоемах.
Впервые детально строение и процессы жизнедеятельности губок исследовал Р. Е. Грант, который и предложил научное название этой группы животных.
Особенности строения губок. Среди губок имеются одиночные фор-мы, но большинство видов образует колонии, размеры которых могут достигать 2 м. Колонии губок своей формой могут напоминать кустики, корковые наросты, комочки и т.д., обрастающие различные поверхности. Окраска также разнообразна — желтая, коричневая, белая, красная, фиолетовая или зеленая.
Имеются данные, что на поверхности контейнеров с отработанным ядерным топливом, захороненных на морском дне, обитают гигантские губки.
В пресных водоемах встречаются различные виды бадяг. Их колонии часто образуются вокруг погруженных в воду предметов. В стоячих водоемах они имеют форму кустика, в проточных — похожи на корковое обрастание. Окраска колонии — серая или грязно-зелёная.
Тело губки бокаловидной формы (рис. 58, 1). Своей нижней частью животные прикрепляются к подводным предметам. С помощью специ-альной видеосъемки установлено, что некоторые губки могут передви-гаться за счет амебоидных клеток. Но даже самые быстрые из них за сутки не преодолевают расстояние более 1 мм.
На противоположном — верхнем — конце тела губки находится от-верстие. Но это не рот. Если в аквариум с губками насыпать растертую сухую тушь, то ее частички сначала направятся к телу губки, потом через канальцы в стенках тела попадут внутрь и, в конце концов, выведутся че-рез отверстие на верхнем конце тела.
Таким образом, это отверстие служит не для поглощения пищи, а для выве-дения из тела воды с ее непереварен-ными остатками.
Тело губок состоит из клеток раз-ных типов . Но тканей они не образу-ют. Каждая клетка функционирует самостоятельно.
Наружный слой тела губок образу-ют клетки, напоминающие клетки покровного эпителия других много-клеточных животных. Среди клеток наружного слоя есть и такие, которые имеют пору. Этими порами начинается система канальцев, пронизывающая стенки тела. Отверстия этих канальцев окружены клетками, способны-ми сокращаться и закрывать их. Канальцы проводят воду с частицами пищи к внутренней полости. Эта полость обычно выстелена особыми клетками со жгутиками, основа которых окружена пленчатым ворот-ничком (рис. 58, 2). Такие клетки образуют внутренний слой . У многих губок они расположены внутри стенок тела, образуя жгутиковые камеры. Работа жгутиков обеспечивает движение воды по системе канальцев и внутренней полости.
Между наружным и внутренним слоями клеток находится межкле-точное вещество , в котором расположены разные типы клеток. Неко-торые из них образуют внутренний скелет губок .
Еще один тип клеток — амебоидные . Эти клетки с помощью ложно-ножек захватывают частицы пищи, которые перевариваются в их пи-щеварительных вакуолях. Передвигаясь по телу губки, амебоидные клетки распределяют питательные вещества. Материал с сайта
В крупных вакуолях особых клеток многих видов губок, обитающих на небольших глубинах при достаточном освещении, поселяются особые виды цианобактерий. Эти прокариоты могут составлять до 50% массы клеток самой губки. Они поставляют кислород и синтезированные ор-ганические вещества, а получают от животных необходимый для фото-синтеза углекислый газ и защиту от врагов.
Строению губок характерны такие признаки:
- они не имеют настоящих тканей, а только клетки разных типов;
- тело бокаловидное, обычно неподвижно прикреплено к подводным предметам;
- в стенках тела расположена система канальцев, внутри находится полость, которая сообщается с окружающей средой отверстием на верхушке тела;
- движение воды через тело губок обеспечивают воротничковые клет-ки со жгутиками;
- в стенках тела есть скелет из неорганических или органических ве-ществ;
На этой странице материал по темам:
Особенности строение клеток губок
Что находится между наружным и внутренним слоями клеток в теле губок
Губки. их особенности
Между наружным и внутренним слоями клеток в теле губок находится
Биология 6 класс разновидность губок
Вопросы по этому материалу:
Теория для подготовки к блоку №4 ЕГЭ по биологии: система и многообразие органического мира.
Подцарство многоклеточные
Многоклеточные животные – потомки древних простейших. Их тело состоит из большого числа клеток. Группы клеток различаются по строению и функциям.
Клетки многоклеточных животных объединяются в ткани и органы, выполняющие различные функции в целостном организме. Правда, такое наблюдается не у всех многоклеточных. У низших представителей этого подцарства ткани и органы находятся ещё в стадии формирования.
Для многоклеточных животных характерно индивидуальное развитие – процессы сложных преобразований происходящие от зарождения особи до конца ее жизни.
Многоклеточные более полно по сравнению с одноклеточными приспособлены к различным условиям окружающей среды. Следовательно, возникновение многоклеточных животных – качественно новый этап в развитии животного мира на Земле. Многоклеточные организмы объединены в большое подцарство, включающее в себя свыше 20 типов животных.
Тип Губки
Губки - тип беcпозвоночных животных.
В настоящее время описано около 8000 видов. Хотя подавляющее большинство губок обитает в морях, пресноводные представители (например, бадяги) встречены во внутренних водах всех материков кроме Антарктиды.
Классификация
Известковые губки (Calcarea, или Calcispongia)
Скелет слагается из игл углекислой извести, которые могут быть четырехосными, трехосными или одноосными. Исключительно морские, преимущественно мелководные небольшие губки. Они могут быть построены по асконоидному, сиконоидному или лейконоидному типу. Типичные представители - роды Leusolenia, Sycon‚ Leuconia.
Стеклянные губки (Hyalospongia)
Морские преимущественно глубоководные губки высотой до 50 см. Тело трубчатое, мешковидное, иногда в виде бокала. Почти исключительно одиночные формы сиконоидного типа. Кремневые иглы‚ слагающие скелет‚ крайне разнообразны, в основе трехосные. Часто спаиваются концами, образуя решетки разной сложности. Характерная черта стеклянных губок - слабое развитие мезоглеи и слияние клеточных элементов в синцитиальные структуры. Типичный род Euplectella. У некоторых видов этого рода тело цилиндрическое, до 1 м в высоту‚ иглы у основания, втыкающиеся в грунт‚ достигают 3 м длины.
Обыкновенные губки (Demospongia)
К этому классу принадлежит большинство современных губок. Скелет кремневый, спонгиновый или сочетание того и другого. Сюда относится отряд четырехлучевых губок, скелет которых слагается четырехосными иглами с примесью одноосных. Характерные представители: шаровидные крупные геодии, ярко окрашенные оранжево-красные морские апельсины (Tethya), комковидные яркие пробковые губки, сверлящие губки и многие другие. Второй отряд класса Demospongia - кремнероговые губки. В состав скелета входит спонгин как единственный компонент скелета или в разных соотношениях с кремневыми иглами.
Строение
Форма тела губок бывает разной: похожей на чашу, деревце и др. При этом у всех губок есть центральная полость с достаточно большим отверстием (устьем), через которое вода выходит. Губка всасывает воду через более мелкие отверстия (канальца) в своем теле.
На рисунке представлены три варианта строения водоносной системы губок. В первом случае вода засасывается в общую большую полость через узкие боковые каналы. В этой общей полости из воды фильтруются питательные вещества (микроорганизмы, органические остатки; некоторые губки хищники и способны захватывать животных). Улавливание пищи и ток воды осуществляют клетки, изображенные на рисунке красным цветом. На рисунке во втором и третьем случае губки имеют более сложное строение. Здесь имеется система каналов и небольших полостей, внутренние стенки которых формируют клетки, отвечающие за питание. Первый вариант строения тела губки называется аскон , второй - сикон , третий - лейкон .
Клетки, изображенные красным цветом, называются хоаноцитами
. Они имеют цилиндрическую форму, жгутик, обращенный в камеру-полость. Также у них есть так называемый плазматический воротничок
., которым задерживаются частицы пищи. Жгутики хоаноцитов проталкивают воду в одном направлении.
Питание
Питаются губки путем фильтрации воды. Они всасывают воду через поры, расположенные по всей стенке тела в центральной полости. Центральная полость выстлана воротничковыми клетками, которые имеют кольцо щупалец, окружающих жгутик. Движение жгутика создает ток, удерживающий воду, протекающую через центральную полость в отверстие в верхней части губки под названием оскулюм. Поскольку вода проходит через воротничковые клетки, пища захватывается кольцами щупалец. Далее, пища переваривается в пищевых вакуолях или амебоидных клетках в среднем слое стенки. Течение воды также обеспечивает постоянную подачу кислорода и удаляет азотистые отходы. Вода выходит из губки через большое отверстие в верхней части корпуса под названием оскулюм.
Размножение
У губок имеет место как половое, так и бесполое размножение. Губки могут быть яйцеродящими и живородящими. Яйцеродящие губки обычно раздельнополы, а во втором случае нередко бывают гермафродитами. Впрочем, известен случай смены губкой её пола в течение года.
На уроке мы рассмотрим вид многоклеточных животных, обсудим характерные черты типа Губки и трех его классов, которых с некоторой долей условности относят к многоклеточным животным, их характерных представителей и особенности их жизни в природе.
Мно-го-кле-точ-ные со-став-ля-ют по-дав-ля-ю-щее боль-шин-ство су-ще-ству-ю-щих на Земле жи-вот-ных. Все они имеют одну очень важ-ную общую черту. Клет-ки тела взрос-лых мно-го-кле-точ-ных утра-ти-ли свою са-мо-сто-я-тель-ность, они вы-пол-ня-ют опре-де-лен-ные функ-ции, силь-но раз-ли-ча-ют-ся по стро-е-нию и объ-еди-не-ны в ткани. Из тка-ней со-сто-ят ор-га-ны. Ор-га-ны, ткани и со-став-ля-ю-щие их клет-ки не спо-соб-ны к са-мо-сто-я-тель-но-му су-ще-ство-ва-нию вне ор-га-низ-ма. У мно-го-кле-точ-ных жи-вот-ных по-яви-лась сим-мет-рия - за-ко-но-мер-ное, пра-виль-ное рас-по-ло-же-ние ча-стей тела от-но-си-тель-но цен-тра или оси сим-мет-рии.
Итак, по-че-му же губок от-но-сят к мно-го-кле-точ-ным жи-вот-ным лишь с неко-то-рой долей услов-но-сти? Пре-жде всего, губки (рис. 1) не имеют на-сто-я-щих тка-ней. Неко-то-рые зре-лые их клет-ки спо-соб-ны те-рять свою форму и сво-бод-но пе-ре-хо-дить из од-но-го слоя кле-ток в дру-гой. Мы-шеч-ная и нерв-ная си-сте-мы от-сут-ству-ют.
Рис. 1. Губка
Часто губки об-ра-зу-ют ко-лонии (рис. 2). Ино-гда очень труд-но по-нять, где за-кан-чи-ва-ет-ся тело одной губки и на-чи-на-ет-ся тело дру-гой.
Рис. 2. Колонии губок
Уче-ные, не от-но-ся-щие губок к мно-го-кле-точ-ным жи-вот-ным, счи-та-ют что губки - вы-со-ко-раз-ви-тые ко-ло-ни-аль-ные про-стей-шие. В любом слу-чае губки - бли-жай-шие род-ствен-ни-ки мно-го-кле-точ-ных жи-вот-ных.
Тело губок по-ри-стое, со-сто-ит из двух кле-точ-ных слоев - на-руж-но-го и внут-рен-не-го (рис. 3).
Рис. 3. Наружный и внутренний слой губки
Между ними на-хо-дит-ся сту-де-ни-стое ве-ще-ство с вклю-че-ни-я-ми из игл - из-вест-ко-вых, крем-ни-е-вых или ро-го-вых, по этому ве-ще-ству раз-бро-са-ны по-движ-ные аме-бо-об-раз-ные клет-ки (рис. 4).
Рис. 4. Студенистое вещество и амебообразные клетки
На-руж-ный слой об-ра-зо-ван плос-ки-ми по-кров-ны-ми клет-ка-ми, на-по-ми-на-ю-щи-ми эпи-те-лий, внут-рен-ний слой об-ра-зо-ван во-рот-нич-ко-вы-ми клет-ка-ми, несу-щи-ми жгу-ти-ки (рис. 5).
Рис. 5. Покровные клетки и жгутики
Би-е-ние жгу-ти-ков со-зда-ет ток воды в во-до-нос-ной си-сте-ме. С ее по-мо-щью у губок осу-ществ-ля-ют-ся ды-ха-ние, пи-та-ние, вы-де-ле-ние и раз-мно-же-ние (рис. 6).
Рис. 6. Функции водоносной системы
К суб-стра-ту губка кре-пит-ся по-дош-вой; на верх-нем конце рас-по-ло-же-но круп-ное от-вер-стие - устье, через ко-то-рое из тела губки вы-во-дит-ся вода. Стен-ки губки про-ни-за-ны мно-го-чис-лен-ны-ми по-ра-ми, через ко-то-рые по-сту-па-ет вода (рис. 7).
Рис. 7. Подошва, устье, поры губки
Губки оби-та-ют в ос-нов-ном в мор-ской воде, хотя есть и прес-но-вод-ные. Боль-шей ча-стью они теп-ло-лю-би-вы. В за-ви-си-мо-сти от усло-вий пред-ста-ви-те-ли од-но-го и того же вида могут раз-ли-чать-ся по форме тела. Как пра-ви-ло, губки живут ко-ло-ни-я-ми в тех ме-стах, где есть твер-дое дно и по-сто-ян-ная смена воды (рис. 8).
Рис. 8. Колонии губок
Зачем губ-кам по-сто-ян-ная смена воды? Дело в том, что губки - филь-тра-то-ры. Каж-дые пять се-кунд губка про-ка-чи-ва-ет через свое тело ко-ли-че-ство воды, рав-ное его объ-е-му. Ток воды со-зда-ет-ся би-е-ни-ем жгу-ти-ков во-рот-нич-ко-вых кле-ток.
Губки от-филь-тро-вы-ва-ют пи-ще-вые ча-сти-цы. Это могут быть од-но-кле-точ-ные планк-тон-ные ор-га-низ-мы, мел-кий ор-га-ни-че-ский дет-рит (рис. 9). Все клет-ки губок спо-соб-ны по-гло-щать ча-сти-цы пищи.
Рис. 9. Одноклеточный планктон и частицы детрита
Каж-дая клет-ка губки по-лу-ча-ет кис-ло-род из воды, про-хо-дя-щей по во-до-нос-ной си-сте-ме. Туда же она вы-де-ля-ет уг-ле-кис-лый газ и дру-гие про-дук-ты об-ме-на. В клет-ках прес-но-вод-ных губок, так же как и прес-но-вод-ных про-стей-ших, име-ют-ся со-кра-ти-тель-ные ва-ку-о-ли. Спе-ци-аль-ных ор-га-нов пи-та-ния, ды-ха-ния и вы-де-ле-ния у губок нет.
Про-дол-жи-тель-ность жизни губок, как пра-ви-ло, от несколь-ких недель до несколь-ких лет. Пред-ста-ви-те-ли мно-гих тро-пи-че-ских видов (а также, воз-мож-но, глу-бо-ко-вод-ные губки) могут жить очень долго, до 200 лет и более. Воз-мож-но, воз-раст ста-рей-ших губок может до-сти-гать 5 и даже 10 тысяч лет.
Взрос-лые губки непо-движ-но при-креп-ле-ны к суб-стра-ту. Такой образ жизни на-зы-ва-ют при-креп-лен-ным. Как и у всех осталь-ных при-креп-лен-ных жи-вот-ных, у губок есть по-движ-ные ли-чин-ки, с по-мо-щью ко-то-рых они рас-се-ля-ют-ся.
Раз-мно-жа-ют-ся губки бес-по-лым и по-ло-вым пу-тя-ми. Бес-по-лое раз-мно-же-ние осу-ществ-ля-ет-ся путем фраг-мен-та-ции или об-ра-зо-ва-ния почек. Фраг-мен-та-ция, как пра-ви-ло, про-ис-хо-дит в ре-зуль-та-те по-вре-жде-ния губки. Ото-рвав-ши-е-ся куски вы-жи-ва-ют бла-го-да-ря неве-ро-ят-ной спо-соб-но-сти к ре-ге-не-ра-ции. Если ку-со-чек губки про-те-реть через мел-ко-я-че-и-стую ткань, то мы по-лу-чим от-дель-ные клет-ки. При по-ме-ще-нии этих кле-ток в воду они со-бе-рут-ся вме-сте, снова фор-ми-руя губку. Мно-гие губки об-ра-зу-ют сотни или даже ты-ся-чи мелких, на-по-ми-на-ю-щих споры, зи-му-ю-щих почек.
Губки - гер-ма-фро-ди-ты , то есть в теле каж-дой губки со-зре-ва-ют и яй-це-клет-ки, и спер-ма-то-зо-и-ды. Когда при-хо-дит время, одна губка вы-бра-сы-ва-ет на-ру-жу спер-ма-то-зо-и-ды, ко-то-рые пе-ре-но-сят-ся то-ка-ми воды к дру-гой губке, внут-ри ко-то-рой про-ис-хо-дит опло-до-тво-ре-ние яиц. Спе-ци-аль-ных по-ло-вых ор-га-нов нет.
У губок хо-ро-шо раз-ви-та так называемая пас-сив-ная за-щи-та. На-при-мер, они могут вы-де-лять непри-ят-ный запах или даже ядо-ви-тые ве-ще-ства. На-ли-чие в теле боль-шо-го ко-ли-че-ства ми-не-раль-ных игл также спа-са-ет от мно-гих хищ-ни-ков. Бы-ва-ют даже такие губки, при-кос-но-ве-ние к ко-то-рым вы-зы-ва-ет силь-ное раз-дра-же-ние кожи, на-при-мер ка-риб-ская «ог-нен-ная» губка.
Характерным пред-ста-ви-те-лем является прес-но-вод-ная губка ба-дя-га, рас-про-стра-нен-ная в во-до-е-мах наших широт (рис. 10).
Рис. 10. Губка бадяга
Встре-ча-ют-ся ба-дя-ги на под-вод-ных пред-ме-тах в виде непра-виль-ных или дре-во-вид-ных об-рас-та-ний до 1 м в длину. Живые бо-дя-ги окра-ше-ны в зе-ле-ный, жел-тый или ко-рич-не-вый цвет. Ске-лет бадяг со-сто-ит в ос-нов-ном из крем-ни-е-вых игл. Раз-мно-жа-ют-ся по-ло-вым путем, а также поч-ко-ва-ни-ем. В уме-рен-ном поясе бадя-ги к зиме от-ми-ра-ют, об-ра-зуя боль-шое число зим-ующих почек. Это ша-ро-вид-ные тель-ца менее 1 мм в диа-мет-ре, оде-тые в проч-ную за-щит-ную обо-лоч-ку. Вес-ной из них раз-ви-ва-ют-ся мо-ло-дые губки. Ба-дя-ги могут при-но-сить вред, по-се-ля-ясь в во-до-про-вод-ных тру-бах и за-со-ряя их.
Ис-ко-па-е-мые губки из-вест-ны с до-кем-брия. В на-сто-я-щее время опи-са-но около 8000 со-вре-мен-ных видов. Их под-раз-де-ля-ют на три клас-са: Из-вест-ко-вые, Стек-лян-ные и Обык-но-вен-ные губки.
Пред-ста-ви-те-ли клас-са, име-ю-щие из-вест-ко-вый ске-лет, оби-та-ют на мел-ко-во-дьях морей и оке-а-нов (рис. 11).
Рис. 11. Известковые губки
Могут жить как оди-ноч-но, так и ко-ло-ни-аль-но, диа-метр их непроч-но-го тела не более 7 см, окрас-ка жел-то-се-рая. Ске-лет-ные иглы могут до-сти-гать до 3 см в длину.
В ос-нов-ном это глу-бо-ко-вод-ные формы вы-со-той до 50 сантиметров (рис. 12).
Рис. 12. Стеклянные губки
Тело легко по-вре-жда-ет-ся, живут в ос-нов-ном оди-ноч-но, ко-ло-нии редки. Окрас-ка тела белая, серая, жел-тая или ко-рич-не-вая. Ске-лет-ные иглы со-дер-жат крем-ний, по ве-ли-чине бы-ва-ют очень мел-кие (около 1 миллиметра) и очень круп-ные (до 30-40 сантиметров).
Пред-ста-ви-те-ли этого клас-са имеют ске-лет, со-сто-я-щий из ор-га-ни-че-ско-го ве-ще-ства и крем-ния, и оби-та-ют не толь-ко в морях и оке-а-нах, но и в прес-ных во-до-е-мах (рис. 13).
Рис. 13. Обыкновенные губки
Формы, окрас-ка и раз-ме-ры этих губок очень раз-но-об-раз-ны. Обык-но-вен-ные губки - ко-ло-ни-аль-ные жи-вот-ные, оди-ноч-ные редки. Ске-лет-ные иглы у неко-то-рых видов могут от-сут-ство-вать. Тело у одних осо-бей проч-ное, у дру-гих мяг-кое, эла-стич-ное. У неко-то-рых видов губки до-сти-га-ют раз-ме-ров до 1 метра.
Несмот-ря на все за-щит-ные при-спо-соб-ле-ния губок, их в боль-шом ко-ли-че-стве по-еда-ют мор-ские звез-ды, неко-то-рые рыбы и другие вод-ные жи-вот-ные. Как и для лю-бо-го за-щи-щен-но-го ор-га-низ-ма, для них все-гда на-хо-дит-ся спе-ци-аль-ный хищ-ник, уме-ю-щий эту за-щи-ту пре-одо-леть. Губки предо-став-ля-ют убе-жи-ще мно-же-ству мел-ких ор-га-низ-мов.
За сутки оди-ноч-ная губка филь-тру-ет до 20 литров воды, а ко-ло-ния - до 1500 литров. Про-пус-кая через себя такое ко-ли-че-ство воды, губки очи-ща-ют ее, тем самым они вы-пол-ня-ют са-ни-тар-ную роль.
Неко-то-рых губок, на-при-мер ба-дя-гу прес-но-вод-ную и туа-лет-ную губку, ак-тив-но со-би-ра-ет че-ло-век. Их ис-поль-зу-ют в ме-ди-цин-ской и пар-фю-мер-ной про-мыш-лен-но-сти, а также для тех-ни-че-ских целей. Су-ше-ную и рас-тер-тую в по-ро-шок прес-но-вод-ную губку бадя-гу ис-поль-зу-ют в ме-ди-цине для ле-че-ния рев-ма-тиз-ма, уши-бов, си-ня-ков.
На этом уроке мы рассмотрели губок, их классы, строение. А так же определили, почему губок с некоторой долей условности относят к многоклеточным животным.
Список литературы
- Латюшин В.В., Шапкин В.А. Биология Животные. 7 класс. - Дрофа, 2011.
- Сонин Н.И., Захаров В.Б. Биология. Многообразие живых организмов. Животные. 7 класс. - М.: Дрофа, 2009, 2013
- Исаева Т.А., Романов Н.И. Биология,7 класс. - М.: Русское слово, 2013
- Интернет портал «licey.net » ()
- Интернет портал «ebio.ru» ()
- Интернет портал «Биофайл» ()
Домашнее задание
- Каково строение губок?
- Как размножаются губки?
- На какие классы подразделяются губки?
Цель: изучить тип губки, как первых животных, относящихся к многоклеточным.
Задачи:
- рассмотреть историю появления губок, их многообразие и значение;
- привлечь внимание учащихся к малоизученной группе животных;
- познакомить с разнообразием губок.
Оборудование: таблицы по классификации губок, презентация «Губки». Видеофрагмент: «Регенерация губок».
Основные термины и понятия: многоклеточность, дифференциация клеток, хоаноциты, биофильтраторы, регенерация, симбиоз. Использован системный подход развивающего обучения.
ХОД УРОКА
I. Организационный момент
Настрой учащихся на урок.
II. Проверка знаний
Вместо точек подберите соответствующие слова
Вариант 1.
- Амёбы передвигаются при помощи …
- В состав пищи инфузорий – туфелек в основном входят …
- У пресноводных простейших продукты обмена веществ и избыток воды выводятся через …
- Реакции простейших на действие раздражителей называют …
- Эвглены зелёные … реагируют на свет.
- При наступлении неблагоприятных условий большинство простейших переходит в состояние …
- Заболевание малярию вызывает, попавший в кровь …
Вариант 2.
III. Рассказ учителя:
1. История открытия губок
Много ли мы знаем о губках? Да и большинство
учебников упоминает губок как-то вскользь, не
очень подробно и, похоже, не очень охотно. В чем же
дело, почему так не повезло целому типу животных,
довольно многочисленному и широко
распространенному?
Зоологи до сих пор не знают точно, куда, в какое
место животного царства поместить губок. То ли
это колонии простейших, то есть одноклеточных
организмов, то ли примитивные, но все же
многоклеточные животные. Да и статус животных
организмов губки получили только в 1825 г., а до
этого их вместе с некоторыми другими сидячими
животными относили к зоофитам – полуживотным,
полурастениям.
Известковые губки известны с докембрия,
стеклянные – с девона. В настоящее время
большинство исследователей, вслед за Иваном
Мечниковым , рассматривают в качестве предка
губок гипотетическое животное – фагоцителлу. Об
этом свидетельствует строение личинки губок,
близкой к наиболее архаичным животным из
подцарства фагоцителлообразных – трихоплаксам .
Однако Геккель
считал, что губки произошли от воротничковых
жгутиконосцев, в колониях которых возникли
анатомические и функциональные различия.
Губки оказались слепой ветвью эволюции, от них
никто не произошел.
2. Многоклеточные животные – губки
– Предположите, какие особенности будут иметь губки в отличие от простейших? Используйте параграф 5 учебника, стр. 22. Выпишите особенности в тетрадь.
Дополнения учителя:
1. Наличие клеток хоаноцитов или воротниковых клеток со жгутиками, биение которых создает ток воды, необходимый для снабжения организма пищей и кислородом и для удаления двуокиси углерода и продуктов обмена. Хоаноциты некоторых сложно устроенных губок способны ежеминутно «перекачивать» объем воды, равный объему самой губки .
Поперечный срез через стенку тела губки 1 – устье, 2 – полость тела, 3 – каналы
2. Тело состоит в основном из студнеобразного вещества, внутри которого находится скелет из белка, углекислого кальция или кремнезема. Губки относятся к клеточному уровню организации
3. У губок имеется уже дифференциация клеток, но еще нет или почти нет координации между клетками, необходимой для организации их в ткани.
4. Клетки образуют очень рыхлый, непрочный комплекс, и если протереть губку через шелковое сито, то связи между ними можно совершенно нарушить, хотя сами клетки при этом не повреждаются. Затем клетки могут снова объединиться в комплекс, сходный с первоначальным.
5. Так как губки обладают рядом своеобразных морфологических особенностей, свойственных только этому, типу, их обычно считают боковой ветвью эволюционного ствола многоклеточных животных. Они произошли от жгутиковых независимо от других Metazoa и не дали начала никакому другому типу.
6. Живые губки напоминают кусок сырой печенки; обычно они имеют грязно-коричневую окраску, слизистую поверхность и неприятный запах.
7. Губки – сидячие организмы различной величины от 1 см до 2 м в высоту; они могут образовать плоский нарост, могут быть шаровидными, веерообразными или иметь форму чаши или вазы.
Три типа строения тела губок: темной полосой обозначен слой хоаноцитов
8. Большинство губок гермафродиты. Размножение половое и бесполое. Бесполое размножение происходит путём почкования, иногда и внутреннего. Почки, образующиеся на теле, как правило, не отделяются от материнского организма, что приводит к появлению колоний самой причудливой формы.
9. В половом процессе сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку; из яйца выходит личинка, некоторое время плавающая в воде, а затем прикрепляющаяся ко дну.
10. При превращении личинок во взрослые сидячие формы у губок происходит извращение зародышевых слоев: наружные жгутиковые клетки мигрируют внутрь, а клетки внутреннего слоя перемещаются наружу.
11. Губки медленно и слабо отвечают на разные раздражения, так как в их теле нет нервных клеток.
12. Получение кислорода и выделение продуктов диссимиляции совершается через внутреннюю и наружную поверхности тела.
13. Пищеварение, как и у простейших, внутриклеточное.
14. Разложенные в результате пищеварения вещества частично диффундируют в другие клетки и там усваиваются, а частично ассимилируются на месте.
VI. Знаете ли вы?
История применения губки
1. Туалетная губка в древнем Риме.
Туалетной бумаги древние римляне не знали, вместо нее использовали простое приспособление – обычную средиземноморскую губку на палочке.
Немного о губке. Это морское беспозвоночное животное, скелет которого состоит из кремнезема, или кремнезема и спонгина, или одного спонгина. Вот этот скелет используют люди с древних времён.
Туалетная губка
В высушенном состоянии он твердый и ломкий, но
если намочить – губка становится мягкой и хорошо
держит воду. Кроме того, в виду присутствия в
тканях антисептических веществ губка обладает
бактерицидными свойствами
Срок "жизни" банной губки в современных
условиях у одного хозяина – пара месяцев. Губки
до сих пор – предмет промысла, и на рынках почти
всех стран Средиземноморья можно увидеть
развалы губок.
Судя по свидетельствам современников, губки находились в общем пользовании (было бы странно представить римлянина, несущего в общественный туалет личную губку). В помещении туалета обычно стоял сосуд – ведро или таз, чаще из камня, в котором находились несколько губок. Предполагается, что до и после использования ее следовало помыть в небольшом канале с проточной водой, который обычно устраивался в центре туалета. В приличном туалете за губками присматривал служитель.
Маленький частный туалет в банном комплексе на римской вилле
1) Губки представляют чрезвычайно удобное
убежище для других организмов, и целый ряд мелких
водных обитателей использует их поры в качестве
жилищ. Здесь надо, прежде всего, назвать личинку
сетчатокрылого – сизиры (Sisyra fuscata), имеющую 4,5 мм в
длину, черно-бурого цвета. Кроме того, губки дают
приют некоторым видам ручейников (Hydropsyche ornatula),
хирономид (Glyptotendipes), водных клещей (Unionicola crassipes) и
др. Постоянными комменсалистами губок являются
некоторые виды инфузорий и коловраток. Иногда
губки живут в тесном сожительстве с мшанками,
причем эти организмы даже прорастают друг друга.
2) Губки – активные биофильтраторы, некоторые из
них способны пропускать через свое тело десятки
и сотни литров воды в сутки.
3) Случается, что губки, разрастаясь в водоемах,
приносят некоторый, правда небольшой, вред.
4) Наблюдали, что они засоряли отверстия
водопроводных труб и таким образом нарушали
работу водопроводных сооружений.
5) Днища деревянных судов могут обрастать
губками, что препятствует быстроте их движения.
6) В рыбоводных прудах бодяга считается
нежелательной. При сильном развитии она портит
воду, придавая ей неприятный запах и вкус.
2. Используется губка бодяга в медицине.
У человека при контакте с губкой может развиться
сильный зуд и слабый отек пальцев, возможно
обусловленный гистаминоподобным действием
экстракта из губки.
Под конец упомянем о японцах. Они, как всегда,
"впереди планеты всей", завели у себя
плантации туалетных губок, и те, кому в голову
пришла такая благая мысль, явно не прогадали.
Зарабатывают хорошо.
VII. Проверка усвоения материала. Заполнение кроссворда
1. Глубоководные формы губок высотой до 50 см.
Скелетные иглы содержат кремний. Окраска тела –
белая, серая, жёлтая или коричневая.
2. Закономерное, правильное расположение частей
тела относительно центра у многоклеточных
животных.
3. Губки, имеющие известковый скелет, обитающие на
мелководье морей и океанов. Окраска желто-серая.
4. Образ жизни животного, когда оно прикреплено
неподвижно к субстрату (каменное дно или крупный
предмет).
5. Губка, используемая человеком в медицине для
лечения ревматизма, ушибов, синяков.
6. Губки, имеющие кремниевый скелет. Окраска
разнообразная. Могут достигать размеров до 1
метра.
7. Одноклеточная водоросль, встречающаяся в
цитоплазме губок обеспечивающая ее кислородом.
8. Клетки, выполняющие индивидуальную функцию.
9. Скелетные образования, имеющиеся в студенистом
веществе тела губок.
Интернет-ресурсы:
Оригинал новости:
Литература:
- Н.Грин, У. Стаут, Д.Тейлор . Биология, т.1. – М.: Мир, 1996.
- В.А. Догель . Зоология беспозвоночных. – Л.: Высшая школа, 1983.
- В.А. Догель . Курс сравнительной анатомии беспозвоночных. – Л.: Ленинградский университет, 1967.
- В. М. Колтун . Жизнь животных, т. 1, М., 1968
- А.А Яхонтов . Зоология для учителя издательство « Просвещение». Москва 1968 год
- Основы палеонтологии. Губки, археоциаты, кишечнополостные, черви, М., 1962;
Этот живой организм уникален в своем возрасте. Антарктическая губка – это долгожитель из долгожителей. Вполне возможно, что губки растут очень медленно в связи с низкими температурами. У них замедлен метаболизм.
Ученные обнаружили, что возраст самой «пожилой» антарктической губки составляет более полторы тысячи лет. А теперь на минуту представьте себе, сколько всего интересного повидала эта губка на своем веку. Именно этим живым существам принадлежит рекорд долгожительства в мире животных
Губки для великанов и карликов. Слайд 11
Среди примитивных морских животных –
губок – самая высокая – кубок Нептуна.
«Рост» этого сидячего, действительно похожего на
кубок существа, может достигать 120 сантиметров. А
вот самую тяжелую губку нашли на Багамских
островах. Она была в обхвате почти два метра и
весила 41 килограмм. Правда, после того, как ее
высушили, вес губки стал намного меньше – всего 5
кг 440 г. Ну а самой маленькой губочкой, пожалуй, не
смогла бы мыться даже Дюймовочка: ее диаметр –
всего-навсего 3 мм.
Губка кубок Нептуна Сварчевския папирусная 1-4 мм.
Тело цилиндрической формы до 30 см длиной, состоит из шестиугольных игл, в состав которых входит кремнезем. Глубоководный вид тропической зоны Тихого и Индийского океанов.
В Японии евплектелла связана со свадебной церемонией. Молодые люди при заключении брака получают в подарок красивую полупрозрачную корзиночку с парой засушенных креветок внутри. Японцы давно заметили, что в каждой такой губке живут две креветки – самец и самка. Они забираются туда еще на личиночной стадии и, вырастая, уже не могут ее покинуть. Поэтому подарок имеет для молодоженов символическое значение – он служит олицетворением постоянной любви, верности и долгого супружеского счастья. В переводе с японского губка так и называется – «вместе прожить, состариться и умереть».
Корзинка Венеры
Губок изучают немногие зоологи. Объясняется это просто – большого практического значения они не имеют, внешне малопривлекательны, не то что, например, птицы, тигры или морские звезды. В то же время имя одного из самых крупных русских специалистов по морским губкам известно каждому. Сейчас мало кто помнит, что великий русский путешественник, этнограф и антрополог Николай Николаевич Миклухо-Маклай был зоологом по образованию. Ученик и ассистент великого Эрнста Геккеля, он много занимался губками наших морей. В конце многих научных названий губок, обитающих в северных морях, мы встречаем имя автора описания вида – Miclucho-Maclay .
Калимнос. Ныряльщики за губками.
Калимнос довольно небольшой остров в Эгейском море, является частью группы более 50 Додеканеских островов на юге Греции. Хотя ныряние за губками было источником дохода для многих греческих островов в последние столетия, Калимнос известен как центр греческой отрасли добычи губок. Воды вокруг греческих островов благотворны для их роста, из-за высокой температуры воды. Лучшие губки по качеству были на юге Средиземного моря. Точно неизвестно когда губка вошла в употребление. В древних писаниях(Платона, Гомера) губка упоминается как предмет для мытья. На Калимносе также ныряние за губками имеют корни с древних времён. Это одна из самых старых профессий на острове. Ныряние за губками дало социальное и экономическое развитие острову. В прошлом ныряли методом «скин дайвинг». Команда выходила в море на маленькой лодке. Для поиска губок на дне использовали цилиндрический объект со стеклянным дном. Как только находилась губка ныряльшик доставал её со дна. Обычно он нёс на себе 15 кг плоский камень, извесный как «скандалопетра», чтобы быстро достать до дна. Срезанную губку собирал в специальные сети. Глубина и время погружения зависели от размера лёгких ныряльщика. Хотя это было довольно трудно добывать таким способом, но таким образом было добыто и продано очень много губок. Многие торговцы на Калимносе стали очень богаты. С 1865 г. В торговле губками наступил бум. Причиной для этого стало представление стандартного водолазного костюма или Скафандро как назвали греки. Торговец с острова Сими завёз снаряжение, вероятно Сибе Гормана. Преимущества были на лицо. Теперь, ныряльщики могли оставаться на сколько угодно и на больших глубинах. Лучшие губки находили на глубине около 70 метров. Ныряльщик мог теперь ходить по дну и искать их.
В 1868 г. Флот ныряльщиков за губками составлял:
300 кораблей с ныряльщиками(от 6 до 15 ныряльщиков
на каждом корабле) 70 кораблей которые добывали
губки гарпунами.
С появлением костюма торговля получила огромный
рост. С Калимноса корабли уходили в Эгейское и
Средиземное моря. Уходили так далеко как Тунис,
Ливия, Египет, Сирия. Они находились в море по 6
месяцев.
Выгода на добыче и продаже губок была высокой.
Для ныряльщиков рабочие условия в костюме были.
Однако, появилась большая опасность при
погружениях – декомпрессионные заболевания.
Скоро после введения скафандра произошли первые
несчастные случаи с ныряльщиками. Симптомы,
тяжелые боли, паралич и смерть в конечном итоге
были ужасающими для водолазов и других экипажей,
поскольку они не имели понятия, что являлось
причиной всего этого!
Ежедневные погружения на 70 метров и больше и
всплытие без остановок безопасности нанесли
разрушительный эффект: в первый год
использования скафандра около половины
ныряльщиков было парализованы или умерли от
декомпрессионной болезни. Между 1886 и 1910 г.
Погибли около 10000 ныряльщиков и 20000 были
нетрудоспособны.
Это оказало большое влияние на всех жителей
Калимноса. В каждой семье были отцы, дети, братья
и другие родственники которые были парализованы
или не вернувшиеся с сезона. К концу19-го века это
вызвало большие волнения на Калимносе, особенно
среди женщин. В то время остров был оккупирован
турками. Женщины просили турецкого султана
запретить скафандр, что он и сделал в 1882 году.
Прибыль упала, ныряльщики вернулись к старому
способу добычи (скин дайвинг). Примерно через 4
года скафандр снова начали использовать
произошли и новые несчастные случаи.
Современная добыча губок
Наиболее широкое применение с древнейших
времен до наших дней имеют туалетные губки,
скелет которых лишен минеральных игл. Промысел
туалетных губок ведется в умеренных,
субтропических и отчасти тропических морях на
небольшой глубине.
Ныряльщик отрывает губку от камня или другого
субстрата и укладывает ее в сетку, которую затем
поднимают с помощью веревки в лодку. Иногда
применяют драгу или железную кошку, но при таком
способе добычи много губок повреждается.
VIII. Опережающее домашнее задание: повторить § 5, найти интересные факты по типу «Кишечнополостные».
могут быть одиночными животными, но значительно чаще образуют колонии. Долгое время губки относили к зоофитам - промежуточным формам между растениями и животными. Принадлежность губок к животным впервые была доказана Р Эллисом в 1765 г, который обнаружил явление фильтрации воды через тело губок и голозойный тип питания Р Грант (1836) впервые выделил губок в самостоятельный тип Губки (Porifera).
Всего известно 5000 видов губок Это древняя группа животных, известная с докембрия.
Общая характеристика типа губок . Губки сочетают в себе признаки примитивных многоклеточных животных со специализацией к неподвижному образу жизни. О примитивности организации губок свидетельствуют такие признаки, как отсутствие тканей, органов, высокая регенерационная способность и взаимопревращаемость многих клеток, отсутствие нервных и мышечных клеток. Им свойственно только внутриклеточное пищеварение.
С другой стороны, губки несут черты специализации к неподвижному образу жизни. У них имеется скелет, защищающий тело от механических повреждений и хищников. Скелет может быть минеральный, роговой или смешанной природы. Обязательным компонентом скелета является роговое вещество - спонгин (отсюда одно из названий типа - Spongia). Тело пронизано порами. Это отражено в синониме названия типа - Porifera (роп - поры, fera - несущие). Через поры вода поступает внутрь тела со взвешенными пищевыми частицами. С током воды через тело губок пассивно осуществляются все функции питание, дыхание, выделение, размножение.
В процессе онтогенеза происходит извращение (инверсия) зародышевых пластов, т е первичный наружный слой клеток занимает положение внутреннего слоя, и наоборот.
Выделяют три класса губок класс Известковые губки (Calcispongiae), класс Стеклянные губки (Hyalospongiae), класс Обыкновенные губки (Demospongiae).
Внешнее и внутреннее строение губок . Одиночные губки в простейшем случае имеют форму бокала, например Sycon (рис. 70, 1) Такая форма обладает гетерополярной осевой симметрией. У бокаловидной губки различают подошву, которой она прикрепляется к субстрату, а на верхнем полюсе - устье - оскулюм.
Через тело губок постоянно осуществляется ток воды: через поры вода поступает в губку, а из устья выходит. Направление тока воды в губке определяется движением жгутиков особых воротничковых клеток. У колониальных губок имеется множество устьев (оскулюмов) и осевая симметрия нарушается.
Стенка тела губок состоит из двух слоев клеток (рис. 71): покровных клеток (пинакоцитов) и внутреннего слоя жгутиковых воротничковых клеток (хоаноцитов), которые выполняют функцию фильтрации воды и фагоцитоза. Хоаноциты имеют вокруг жгутика воротничок в форме воронки. Воротничок образован из сцепленных микроворсинок. Между слоями клеток имеется студенистое вещество - мезоглея, в которой расположены отдельные клеточные элементы. К ним относятся, звездчатые опорные клетки (колленциты), скелетные
Рис. 71. Строение губки Ascon (по Хадорну): А - продольный разрез, Б, В - хоаноциты; 1 - скелетные иглы у оскулюма, 2 - хоаноцит, 3 - пора, 4 - скелетная игла, 5 - пороцит, 6 - пинакоциты, 7 - амебоциты, 8, 9 - мезоглея с клеточными элементами
Рис. 72. Типы морфологического строения губок (по Гессе): А - аскон, Б - сикон, В - лейкон. Стрелки показывают направление тока воды в теле губки
клетки (склероциты), подвижные амебоидные клетки (амебоциты) и недифференцированные клетки - археоциты, которые могут давать начало любым другим клеткам, в том числе и половым. Иногда присутствуют слабосокращающиеся клетки - миоциты. Среди пинакоцитов различают особые клетки - пороциты со сквозной порой. Пороцит способен к сокращению и может открывать и закрывать пору. Поры рассеяны по всему телу губки или образуют скопления.
Различают три типа морфологического строения губок аскон, сикон, лейкон (рис. 72). Наиболее простой из них аскон Асконоидные губки - мелкие одиночные, у которых вода поступает через поры и поровые каналы, пронизывающие стенку тела, в атриальную полость, выстланную хоаноцитами, а затем через оскулюм выходит наружу. Губки типа сикон крупнее, с более толстыми стенками, в которых имеются жгутиковые камеры. Ток воды в губках сиконоидного типа происходит по следующему пути поры, поровые каналы, жгутиковые камеры, атриальная полость, оскулюм. В отличие от асконоидных губок у сиконоидных хоаноциты выстилают не атриальную полость, а многочисленные жгутиковые карманы в толще стенки тела Это увеличивает пищеварительную поверхность губок и повышает эффективность фагоцитоза. Атриальная полость у сиконоидных выстлана пинакоцитами. Наиболее сложный тип строения - лейкон. Это колониальные губки с многочисленными оскулюмами. В мощном слое мезоглеи много скелетных элементов Стенка
Рис. 73. Форма игл у губок (по Догелю): А - одноосная игла,
Б - трехосная, В - четырехосная, Г - многоосная, Д - сложная трехосная игла или флориком стеклянных губок, Е - неправильная игла
тела пронизана сетью каналов, связывающих многочисленные жгутиковые камеры. Ток воды в лейконоидной губке осуществляется по пути: поры - поровые каналы - жгутиковые камеры - выносящие каналы - атриальная полость - оскулюм. У лейконоидных губок наибольшая пищеварительная поверхность.
Тип строения губок не отражает их систематического родства. В разных классах губок имеются представители с разным морфологическим строением. Это свидетельствует о параллельных путях эволюции в разных классах губок. Преимущество усложнения строения губок оказалось в том, что с увеличением размеров тела губок увеличивалась пищеварительная поверхность слоя хоаноцитов и усиливалась интенсивность фильтрации. Например, губка Leuconia (лейкон) размером в 7 см профильтровывает за сутки 22 л воды.
Скелет губок внутренний и образуется в мезоглее. Скелет может быть минеральным (известковым или кремниевым), роговым или смешанным - кремниево-роговым.
Минеральный скелет представлен иглами (спикулами) различной формы: 1-, 3-, 4- и 6-осными и более сложного строения (рис. 73). В состав
скелета входит органическое рогоподобное вещество - спонгин. В случае редукции минерального скелета остаются лишь спонгиновые нити.
Примеры губок с разным по составу скелетом: лейкандра (Leucandra) обладает известковым скелетом; стеклянная губка (Hyalonema) - кремниевым; губка-бадяга (Spongilla) - кремниево-роговым, а туалетная губка (Euspongia) - роговым, или спонгиновым.
Известковые иглы губок представляют собой кристаллы кальцита с примесью других элементов (Ва, Sr, Mn, Mg и др.). Снаружи иглы покрыты органической оболочкой.
Кремниевые иглы состоят из аморфного кремнезема, располагающегося концентрическими слоями вокруг осевой органической нити.
Минеральные иглы образуются за счет деятельности клеток - склероцитов, при этом известковые иглы образуются внеклеточно за счет выделений нескольких склероцитов, а кремниевые иглы формируются внутриклеточно. Крупные кремниевые иглы формируются за счет нескольких склеробластов или внутриклеточного синцития с несколькими ядрами.
Спонгиновые волокна образуются внеклеточно за счет выделения фибриллярных нитей клетками - спонгиоцитами. Спонгиновые волокна цементируют иглы в составе кремниево-рогового скелета.
Роговые и бесскелетные губки - явление вторичное.
Физиология губок . Губки неподвижны. Однако известно, что пороциты, несущие поры, и оскулюмы губок могут медленно сужаться и расширяться за счет сокращений клеток-миоцитов и цитоплазмы некоторых других клеток, окружающих эти отверстия. К числу подвижных клеток относятся амебоциты, выполняющие транспортную функцию в мезоглее. Они переносят пищевые частицы от хоаноцитов к другим клеткам, удаляют экскреты, а в период размножения переносят спермин по мезоглее к яйцеклеткам. В постоянной активности находятся жгутики хоаноцитов. Благодаря синхронному движению жгутиков создается постоянный ток воды в губке, доставляющий пищевые частицы и свежие порции воды с кислородом. Хоаноциты захватывают пищу псевдоподиями, часть пищевых частиц переваривают сами, а часть передают амебоцитам, которые выполняют основную пищеварительную и транспортную функции в теле губок,
Размножение и развитие губок . Размножение у губок может быть бесполым и половым. Бесполое размножение осуществляется наружным или внутренним почкованием. В первом случае на теле губки образуется выпячивание, на вершине которого прорывается оскулюм. У одиночных губок почки отделяются от материнского тела и образуют самостоятельные организмы, а у колониальных губок почкование приводит к росту колонии. Пресноводные губки бадяги (Spongilla) способны к внутреннему
Рис. 74. Геммулы пресноводных губок (по Резвому): 1 - геммула бадяги - Spongilla lacustris, 2 - геммула Ephydatia blembingia. На разрезе видно клеточное содержимое, двойная спонгиновая оболочка с рядами микросклер, пора
почкованию. При этом в мезоглее образуются внутренние почки - геммулы (рис. 74). Обычно формирование геммул начинается осенью перед отмиранием материнской колонии. При этом археоциты образуют в мезоглее скопления, вокруг которых склероциты образуют двойную спонгиновую оболочку с кремниевыми иглами или сложными скелетными элементами - амфидисками.
Весной из геммулы через особую пору выходят археоциты, которые начинают делиться. В дальнейшем из них формируются все типы клеток губки. Из множества геммул в скелетном остове материнской колонии формируется новая - дочерняя. Геммулы выполняют также функцию расселения, так как они разносятся тенениями. При пересыхании пресных водоемов геммулы могут переноситься ветром в другие водоемы. Образование геммул - результат приспособления губок к жизни в пресных водах.
Половое размножение описано для известковых и кремниево-роговых губок. Обычно губки гермафродитны, реже раздельнополы. Половые клетки формируются в мезоглее из недифференцированных клеток - археоцитов. Оплодотворение перекрестное. Сперматозоиды из мезоглеи выходят в атриальную полость, а из нее наружу. С током воды спермин выпадают через поры в тело другой губки, а затем проникают в мезоглею, где происходит слияние с яйцеклетками. В результате дробления зиготы формируется личинка, которая покидает тело материнской губки, затем оседает на дно и превращается во взрослую губку. Особенности эмбриогенеза и типы личинок различны у разных губок.
У некоторых известковых губок, например у Clathrina (рис 75, А), в результате дробления зиготы образуется личинка целобластула, состоящая из одинаковых по размеру клеток со жгутами Целобластула выходит в воду, а затем у нее происходит иммиграция части клеток в бластоцель.
Рис. 75. Развитие губок (из Малахова): А - фазы развития губки Clathrina: 1 - зигота, 2 - равномерное дробление зародыша, 3 - личинка целобластула (в воде), 4 - паренхимула (в воде), 5 - осевшая личинка (куколка) с инверсией пластов, 6 - образование губки со жгутиковыми камерами. Б - фазы развития губки Leucosolenia: 1 - зигота, 2, 3 - неравномерное дробление зародыша, 4 - образование стомобластулы с микромерами и макромерами (жгутики микромеров обращены внутрь), 5 - выворачивание (экскурвация) стомобластулы через фиалопор, 6 - образование амфибластулы и временное впячивание макромеров в бластоцель, 7 - восстановление амфибластулой сферической
формы и ее выход в воду, 8 - превращение осевшей личинки в губку с инверсией пластов
Они теряют жгутики, приобретают амебоидную форму. Так формируется двуслойная личинка паренхимула с жгутиковыми клетками на поверхности и амебоидными внутри. Она оседает на дно, после чего снова происходит процесс иммиграции клеток: жгутиковые клетки погружаются внутрь, давая начало хоаноцитам, а амебоидные клетки выходят на поверхность, образуя покровные клетки - пинакоциты. По окончании метаморфоза образуется молодая губка. Процесс смены положения клеточных пластов в эмбриогенезе губок получил название инверсии пластов. Наружные жгутиковые клетки, выполнявшие двигательную функцию у личинок, превращаются во внутренний слой клеток хоаноцитов, обеспечивающих ток воды внутри губки и захват пищи. И, наоборот, внутренние фагоцитарные клетки у личинок в последующем образуют слой покровных клеток.
У других известковых и кремниероговых губок развитие происходит сложнее и с образованием личинки амфибластулы. Так, у известковой губки Leucoslenia (рис. 75, Б) в результате неравномерного дробления яйцеклетки формируется вначале однослойный зародыш стомобластула с отверстием - фиалопором. По краям фиалопора расположены крупные клетки, а остальная часть стомобластулы состоит из мелких клеток со жгутиками, направленными внутрь полости зародыша. В дальнейшем стомобластула выворачивается "наизнанку" через фиалопор, после чего он смыкается. Этот процесс выворачивания зародыша называется экскурвацией. Образуется однослойная шаровидная личинка - амфибластула. Одна половина этой сферы образована мелкими жгутиковыми клетками - микромерами, а другая - крупными клетками без жгутиков - макромерами. После экскурвации амфибластула испытывает временную гаструляцию - впячивание макромеров внутрь. Перед выходом личинки во внешнюю среду макромеры обратно выпячиваются, и она снова приобретает шаровидную форму. Амфибластулы плавают жгутиковыми клетками вперед, затем оседают на дно и у них начинается вторичная гаструляция. Только теперь внутрь впячиваются жгутиковые клетки, которые потом преобразуются в хоаноциты, а из крупных макромеров формируются покровные клетки и клеточные элементы в мезоглее. Метаморфоз завершается образованием губки. В развитии этой губки наблюдается общее для всего типа губок явление инверсии пластов. Если при первой гаструляции амфибластулы положение наружного слоя занимают жгутиковые микромеры, а внутреннего слоя - макромеры, то после второй гаструляции слои клеток меняют свое положение на диаметрально противоположное. По сравнению с развитием губки Clathrina у Leucoslenia более прогрессивный способ гаструляции, происходящий не путем иммиграции отдельных клеток, а путем инвагинации клеточного пласта.
Инверсия пластов в эмбриогенезе губок свидетельствует о функциональной пластичности клеточные слоев, которые не следует отождествлять с зародышевыми пластами высших многоклеточных.
Обзор классов губок, экология и практическое значение.
В основу подразделения губок на классы положены особенности химического состояния и строения скелета.
Класс Известковые губки (Calcispongiae, или Calcarea)
Это морские губки с известковым скелетом. Скелетные иглы могут быть трехосными, четырехосными и одноосными. Среди известковых губок встречаются одиночные бокаловидные или трубчатые формы, а также колониальные. Их размеры не превышают 7 см в высоту. Представителями этого класса могут служить бокаловидная губка Sycon и колониальная Leucandra (рис 70, 1).
Класс Стеклянные губки
(Hyalospongiae, или
Hexaclinellida)
Это преимущественно крупные, глубоководные морские формы с кремниевым скелетом, состоящим из шестиосных игл. Иногда отдельные иглы редуцируются, а в ряде случаев иглы спаиваются между собой и образуют амфидиски или сложные решетки (рис. 76). Стеклянные губки обладают красивым ажурным скелетом и используются в качестве коллекционных объектов и сувениров. Например, очень ценится губка - корзинка Венеры (Euplectella asper) в форме ажурного цилиндра, стеклянная губка - гиалонема (Hyalonema) с длинным хвостовым стержнем из толстых кремниевых игл. Тело некоторых представителей
Рис. 76. Глубоководные стеклянные губки слева - корзинка Венеры Euplectella asper, справа - гиалонема Hyalonema sieboldi
Рис. 77. Кремнероговые губки: слева
- кубок Нептуна Poterion neptuni, справа - туалетная губка Spongia officinalis
стеклянных губок достигает около 1 м в длину, а пучок игл, при помощи которых губка закрепляется в мягком грунте, может быть до 3 м. Промысел стеклянных губок осуществляется в основном у берегов Японии.
Класс Обыкновенные губки (Demospongiae)
Рассматриваемый класс включает подавляющее большинство современных видов губок. У них скелет кремниевый в сочетании со спонгиновыми нитями. Но у некоторых видов кремниевые иглы редуцируются и остается лишь спонгиновый скелет. Кремниевые иглы - четырехосные или одноосные.
Обыкновенные губки разнообразны по форме, размерам, окраске. В полосе прибоя губки обычно имеют форму наростов, ковриг, подушек. Таковы морские губки геодии (Geodia) шаровидной формы, морские апельсины (Tethya), пробковые губки (Subrites). На больших глубинах губки могут быть ветвистыми или трубчатыми, бокаловидными. Среди красивых губок выделяется кубок Нептуна (Poterion neptuni, рис. 77). К промысловым губкам относится туалетная губка (Spongia zimocca) с мягким спонгиновым. скелетом. Промысел туалетных губок развит в Средиземном, Красном морях, а также в Карибском море, Индийском океане. У берегов Флориды и Японии созданы
искусственные плантации. Используются туалетные губки не только для мытья, но и как полировочный материал или фильтры. Среди губок встречаются сверлящие формы (Cliona), повреждающие известковые раковины моллюсков, в том числе и промысловых видов (устриц, мидий).
Группу пресноводных губок представляют губки бадяги. У нас встречается около 20 видов пресноводных губок, из которых большинство обитает в озере Байкал. Наиболее обычна в наших реках бадяга (Spongilla lacustris) комковатой или кустистой формы (рис. 78). Она поселяется на камнях, корягах, кусках древесины. Ранее бадягу использовали в медицине как средство при ревматизме, ушибах.
Большинство губок - активные биофильтраторы, освобождающие еду от взвешенных органических и минеральных частиц. Например, губка бадяга размером в палец за сутки профильтровывает 3 л воды. Губки имеют важное значение в биологической очистке морских и пресных вод. В последнее время в некоторых губках обнаружены биологически активные вещества, которые найдут широкое применение в фармакологии.