Тело губок высотой от 1,5 мм до 1 м состоит из двуслойной пористой стенки, окружающей центральную полость. Между слоями стенки находится студёнистая мезоглея , в которой содержатся клетки разного рода. Губки ведут неподвижный образ жизни, прикреплясь своим основанием к субстрату. Только устье и поры способны немного сужаться. Под действием жгутиковых клеток – хоаноцитов, выстилающих внутреннюю поверхность губок, вода со взвешенными пищевыми частицами закачивается через поры во внутреннюю полость. Здесь различные органические вещества, а также бактерии и планктон захватываются хоаноцитами. Продукты метаболизма выходят вместе с водой наружу через широкое устье. Некоторые губки прокачивают сквозь себя за день до полутора тонн воды.
Большинство губок гермафродиты. Размножение половое и бесполое. Почки, образующиеся на теле, как правило, не отделяются от материнского организма, что приводит к появлению колоний самой причудливой формы. В половом процессе сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку; из яйца выходит личинка, некоторое время плавающая в воде, а затем прикрепляющаяся ко дну. Большинство губок живут от нескольких недель до двух лет; конская губка может жить до 50 лет и больше. У губок очень хорошо развита способность к регенерации тканей: даже если губку разрезать на куски, то из каждого кусочка через некоторое время вырастет новая губка.
Скелет губок развивается в мезоглее. Он состоит из фибриллярного белка коллагена или органического вещества спонгина и миллионов микроскопических игл ( спикул ), образованных кремнезёмом или углекислой известью. Строение скелета служит основным признаком классификации губок. Около 5000 видов губок, встречающихся преимущественно в морях от поверхности до глубины 8 км, разделяются на три класса: известковые губки (скелет из карбоната кальция), обыкновенные губки (скелет из одно- или четырёхосных игл кремнезёма, реже из спонгина), стеклянные или шестилучевые губки (кремнезёмный скелет из шестиосных игл). К обыкновенным губкам относятся более 95 % всех видов.
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 -
Империя - Клеточные; царство - Животные; подцарство - Многоклеточные; тип - Губки.
На сегодняшний день известно, что их насчитывается около 8 тысяч видов. 300 из них населяют просторы морей России. Классификация Тип Губки объединяет всех известных представителей в четыре больших класса. Каркарея, или Известковые. Формируют наружный скелет в виде отложенных солей кальция. Обыкновенные, или Кремнероговые. Главный представитель - бадяга. Стеклянные (Шестилучевые). Численность класса невелика. Коралловые - совсем бедный видами класс. Все перечисленные губки имеют свои особенности не только внешнего, но и внутреннего строения, образа жизни и хозяйственного значения в жизни человека. Внешнее строение Пожалуй, самым необычным во всей характеристике рассматриваемых животных будет именно наружный облик. Особенности внешнего строения губки определяются разнообразием форм тела, которые для них характерны. Так, представители разных классов могут быть в виде: бокала; чаши; древовидной структуры. Симметрия тела у одиночных форм - разнополярная осевая, у колониальных - смешанная. Каждая особь имеет специальную плоскую подошву, при помощи которой она крепится ко дну или другому субстрату. Губки ведут чаще всего неподвижный образ жизни. На верхней стороне тела находится специальное отверстие, которое носит название "оскулюм". Оно служит для выведения лишней воды из внутренней полости. Снаружи организм покрыт слоем клеток - пинакодермой. Они напоминают по своему строению эпителиальную ткань высших животных. Однако есть у них и отличительные особенности - наличие широких пор. Строение губки предусматривает поглощение частичек пищи не через верхнее отверстие, а именно через многочисленные, пронизывающие все тело перфорации, способные сокращаться и расширяться. Под наружным слоем располагаются еще два, которые рассмотрим подробнее позже. Цветовая гамма как одиночных, так и колониальных форм достаточно разнообразна. Встречаются следующие типы окраски: серая; зеленая; фиолетовая; желтая; белая; красная; коричневая; смешанная. Тип Губки очень оживляет подводный мир, делая его еще более ярким, красочным и привлекательным. При этом если рассматривать отдельно взятую особь на поверхности суши, то она будет иметь весьма непривлекательный вид: напоминающий сырую печень буроватый скользкий комок, издающий не совсем приятный аромат. Внутреннее строение представителей Типы строения губок схожи, будь то одиночная особь или прикрепленная к колонии. Сразу под дермальным наружным слоем пористых клеток располагается особое межклеточное вещество, формирующее достаточно объемную оболочку. В нем клетки расположены рыхло, и форма их различна. Ткань чем-то напоминает жировую у высших наземных представителей. Называется данная структура "мезохил". Под этим слоем расположена внутренняя полость, выстланная специальным рядом клеток. Это гастральный слой. Вся пища попадает именно сюда, и здесь происходит переваривание. Все отходы жизнедеятельности вместе с излишками воды направляются к верхнему отверстию тела и выводятся через него наружу. Также строение губки обязательно включает своеобразный скелет. Формируется он из известковых, фосфорных, органических солей, которые вырабатываются в специальных клетках мезохила. Он не только придает губкам определенную форму тела, но и имеет значение для сохранности от механических повреждений внутренней полости. Характеристика типа Губки будет неполной, если не обозначить главную особенность этих животных - их тело не имеет тканей, а лишь включает в себя различные по форме и строению клетки, образующие слои. Это главное отличие рассматриваемых животных от всех других. Интересна также водоносная система особей. У разных классов она может быть неодинаковой. Всего выделяют три основных ее типа: Аскон - все сообщение с внешней средой осуществляется через систему трубок, по которым движется вода в специальные клетки-камеры. Наиболее упрощенная водоносная система, встречающаяся у немногих представителей. Сикон. Более усовершенствованная система, включающая в себя сеть разветвленных канальцев и трубочек, впадающих в специальные клетки-камеры со жгутиками. Лейкон - целая сеть оскулюмов, данный вид водоносной системы характерен только для колониальных форм. Наиболее усложненный вариант на фоне всех предыдущих. Размножение у губок происходит как половым, так и бесполым способом. Половые клетки формируются в слое мезохила. Затем продукты выходят через поры тела наружу и с током воды попадают в тела других губок, где и происходит оплодотворение. В результате образуется зигота, дающая начало личинке. Мальки могут называться по-разному: амфибластулы, паренхимулы, целлобластулы. Если же говорить о бесполом размножении, то в его основе лежит процесс почкования, то есть отсоединения части тела с последующей регенерацией недостающих структур. В большинстве своем тип Губки включает гермафродитных животных.
Губки - очень своеобразные животные, поэтому исследователи долгое время решали вопрос, куда отнести эти организмы - к растениям или животным. Известно около 4500 видов губок. Все они, за исключением небольшого числа пресноводных, обитают в морях и океанах. Губки - наиболее примитивные многоклеточные организмы.
Форма тела губок напоминает бокал или мешок (рис. 1). Это сидячие одиночные или чаще колониальные формы. Все тело губки пронизано порами. Сквозь них в губку проникает вода с растворенным кислородом и плавающими мелкими организмами, которые губка использует как пищу. Выходит вода из губки через выводное отверстие - устье (osculum).
Наружный слой тела (эктодерма) состоит из плоских поверхностных клеток. Внутренний слой (энтодерма) построен из жгутиковых воротничковых клеток (хоаноциты), подобных клеткам колониальных жгутиковых. Хоаноциты захватывают пищу, которая затем переваривается внутри клеток. Кроме того, специальные подвижные амебовидные клетки также захватывают пищу и переваривают ее. Следовательно, пищеварение у губок внутриклеточное, пищеварительной системы еще нет. Между наружным и внутренним слоем клеток находится студенистое вещество мезоглея. В ней разбросаны разные по функции клетки: амебоидные, которые служат для пищеварения, зрелые и незрелые гаметы, скелетобласты, т. е. образующие скелет. Скелет построен из органического вещества спонгина либо из одно-, трех- и четырехосных известковых и кремневых иголочек (спикул), расположенных тоже в мезоглее.
Размножаются губки бесполым (почкованием) и половым путем. У них хорошо выражена способность к регенерации.
При развитии губок происходит своеобразный процесс. Наружный слой жгутиковых клеток, формирующихся у личинок, в дальнейшем превращается в энтодерму (а не в эктодерму, как у других животных), а внутренний слой эмбриональных клеток, обычно дающий энтодерму,- в наружные клетки взрослого животного. Ни у одного типа многоклеточных животных, кроме губок, такого явления не наблюдается.
Из приведенного описания видно, что в отличие от простейших, у которых все жизненные функции выполняются одной клеткой, у губки существует разделение функций между клетками и связанная с этим морфологическая дифференцировка. Но между клетками еще нет или почти нет связей, нет координаций функций.
Относительно происхождения губок существуют две точки зрения. Наличие воротничковых клеток у губок дает основание предполагать их происхождение от каких-то древних колониальных воротничковых жгутиковых независимо от остального животного мира. Однако более вероятно происхождение их от гипотетического предка всех многоклеточных - фагоцителлы, с которой по своему строению очень сходна личинка, встречающаяся у большинства губок, - паренхимула. Прогрессивное развитие губок в связи с сидячим образом жизни остановилось, и строение их, возможно, упростилось. Развитие и строение показывают, что губки стоят особняком среди прочих типов многоклеточных и в филогенетическом отношении представляют собой слепую ветвь родословного древа животных.
Практическое значение губок невелико. Ряд морских губок, получивших название туалетных, с древнейших времен добывают со дна моря и после высушивания применяют для мытья. В наших пресных водах встречается губка бодяга, образующая наросты на подводных предметах. Она используется в народной медицине как наружное противоревматическое средство.
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.
Первыми многоклеточными организмами на Земле стали губки, ведущие прикреплённый образ жизни. Однако некоторые учёные относят их к сложным колониям простейших.
Общее описание
Губки - отдельный тип царства животных, насчитывающий около 8000 видов.
Выделяют три класса:
- Известковые - имеют известковый скелет;
- Стеклянные - имеют кремниевый скелет;
- Обыкновенные - имеют кремниевый скелет со спонгиновыми нитями (белок спонгин скрепляет части скелета).
Рис. 1. Колония губок.
Общая характеристика губок приведена в таблице.
|
Признак |
Описание |
|
Образ жизни |
Прикреплённый. Образуют колонии. Встречаются одиночные представители |
|
Места обитания |
Пресные и солёные водоёмы в разных климатических зонах |
|
Могут достигать 1 метра в высоту |
|
|
Гетеротрофное. Являются фильтраторами. Внутренние жгутики создают ток воды, проникающий внутрь тела. Осевшие на стенки органические частицы, планктон, детрит поглощаются клетками |
|
|
Размножение |
Половое или бесполое. При половом размножении откладывают яйца или образуют личинок. Встречаются гермафродиты. При бесполом образуют почки или размножаются фрагментацией |
|
Продолжительность жизни |
В зависимости от вида могут жить от нескольких месяцев до нескольких сотен лет |
|
Естественные враги |
Черепахи, рыбы, брюхоногие моллюски, морские звёзды. Для защиты используют яд и иглы |
|
Взаимоотношения |
Могут образовывать симбиоз с водорослями, грибами, ресничными червями, моллюсками, ракообразными, рыбами и другими водными обитателями |
Основными представителями губок являются кубок Нептуна, бадяга, корзинка Венеры, светящаяся губка клиона.
Рис. 2. Клиона.
Строение
Несмотря на то, что это симметричные животные со всеми признаками живого организма, их условно относят к многоклеточным организмам, т.к. они не имеют специфичных тканей и органов.
Строение губок примитивное, ограничивается двумя слоями клеток, пронизанных порами, и скелетом. Визуально губки похожи на мешки, прикреплённые к субстрату подошвой. Стенки губки образуют атриальную полость. Наружное отверстие называется устьем (оскулумом).
Выделяют два слоя , между которых находится желеобразное вещество - мезоглея:
- эктодерму - внешний слой, образованный пинакоцитами - плоскими клетками, напоминающими эпителий;
- энтодерму - внутренний слой, образованный хоаноцитами - клетками, напоминающими воронки со жгутиками.
Мезоглея содержит:
- подвижные амёбоциты, которые переваривают пищу и регенерируют тело;
- половые клетки;
- опорные клетки, содержащие спикулы - кремниевые, известняковые или роговые иглы.
Рис. 3. Строение губок.
Клетки губок образуются из недифференцированных клеток - археоцитов.
Физиология
Несмотря на отсутствие систем органов, губки способны к питанию, дыханию, размножению, выделению. Получение кислорода, пищи и выделение углекислого газа и других продуктов обмена веществ происходит за счёт тока воды внутрь, который создают колебания жгутиков.
ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой
Таким же путём происходит оплодотворение при половом размножении. С током воды всасываются сперматозоиды одной губки, которые оплодотворяют яйцеклетки в теле другой губки. В результате образуются личинки, которые выходят наружу. У некоторых видов образуются яйца. Они прикрепляются к субстрату и по мере роста превращаются во взрослую особь.
Каждые пять секунд через губку проходит объём воды, равный внутреннему объёму её тела. Входит вода через поры, выходит через устье.
Значение
Для человека значение губок заключается в использовании твёрдого скелета в промышленных, медицинских и эстетических целях. Молотый скелет использовался в качестве абразивного материала и для мытья. Губки с мягким скелетом использовались для фильтрации воды.
В настоящее время применяется высушенная и измельчённая бадяга в народной медицине для лечения ушибов и ревматизма.
В природе губки являются естественными очистителями воды. Их исчезновение приводит к загрязнению водоёма.
Что мы узнали?
Из доклада для урока 7 класса биологии узнали об особенностях образа жизни, строения, значении, питании, размножении губок. Это примитивные многоклеточные животные, ведущие прикреплённый образ жизни и образованные двумя слоями клеток. Они фильтруют воду, получая из неё пищу, кислород и половые клетки для оплодотворения. В воду поступают продукты обмена, сперматозоиды и оплодотворённые клетки или личинки. Благодаря быстрой регенерации способны размножаться фрагментацией.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.4 . Всего получено оценок: 238.
