Тип Плоские черви. Тип Круглые черви

На этой странице Вы узнаете:

• Из каких слоев складываются трехслойные животные?
• Зачем шистосомам карманы?
• Кто вызывает «болезнь грязных рук»?

В жизни мы чаще встречаем довольно безобидных представителей «червивого царства», например, дождевых червей или плодожорок (неприятная находка в центре спелого яблока, которая, кстати, к настоящим червям не имеет никакого отношения). Среди их собратьев по названию встречаются как совершенно безразличные к человеку виды (белая планария), так и очень опасные для нас представители. В этой статье мы познакомимся с ними поближе, но с безопасного расстояния.

Общая характеристика типов червей

Обыватели могут называть червями всех существ, имеющих продолговатое небольшое тело и передвигающихся ползком. Однако ни корабельного червя торедо, ни червягу мы не можем отнести к теме нашей статьи. 

Давайте сделаем несколько шагов навстречу настоящей биологии и посмотрим, кого можно назвать червем с научной точки зрения. Для успешной сдачи экзамена вам будет достаточно знать три типа:

• тип Плоские черви,
• тип Круглые черви,
• тип Кольчатые черви, который рассматривается в отдельной статье.

Для всех червей характерна билатеральная (двусторонняя) симметрия. Это значит, что их тело симметрично относительно плоскости, построенной в спиннобрюшном направлении. Проще говоря, при таком типе симметрии можно выделить правую и левую стороны. Двусторонняя симметрия характерна для большей части известных нам животных, в частности, для человека.

Черви – первые трехслойные животные. Именно у них впервые появилась мезодерма – третий зародышевый листок, из которого у взрослого животного развиваются, например, мышечные ткани. 

Из каких слоев складываются трехслойные животные? С момента оплодотворения и образования зиготы до момента формирования «взрослого» организма зигота многократно делится. В ходе эволюции животные все более усложнялись. Для их функционирования становилось недостаточно одной или даже нескольких клеток. Поэтому в формировании организмов стали участвовать три вида зародышевых листков: — Первый (наружный) зародышевый листок  — эктодерма, из которой образуются покровы тела и нервная система. — Второй (внутренний) зародышевый листок — энтодерма — дает начало внутренним органам, пищеварительной системе. — Третий зародышевый листок — мезодерма — источник соединительных и механических структур.  Первые трехслойные животные, обладавшие мезодермой, получили эволюционное преимущество, так как имели более сложное строение, а соответственно, высокую приспособленность к существованию.

Появление полноценной мышечной ткани, разных ее слоев, позволило животным более активно передвигаться. Хотя для дождевого червя скорость по-прежнему остается небольшой: около 5-10 см/мин. 

Теперь, когда нам известны общие признаки, характерные для всех червей, пришло время познакомиться с каждым типом поближе.

Тип Плоские черви

Плоские черви – многоклеточные беспозвоночные животные с характерной уплощенной формой тела. 

Эта группа включает в себя 3 класса:

Класс	Ресничные черви	Ленточные черви	Сосальщики
Альтернативное название	Турбеллярии	Цепни, лентецы или цестоды	Трематоды
Важные представители	Молочная (белая) планария	Свиной или бычий цепни (солитеры), широкий лентец, эхинококк, альвеококк	Печеночный сосальщик, кошачья двуустка

Из всех представителей типа только Ресничные черви являются свободноживущими, остальные паразитируют в организмах других животных. Паразитические черви называются «гельминтами», а изучающая их наука — гельминтологией.

Традиционно общий принцип строения плоских червей рассматривается на примере белой планарии. По заветам ГИА мы не будем отходить от этой традиции:

• Плоские черви — трехслойные животные.
• Их тело покрыто однослойным эпидермисом, обеспечивающим защиту от неблагоприятных воздействий внешней среды.
• Отсутствует полость тела, пространство между органами заполнено паренхимой — рыхлой тканью, похожей на губку.
• Имеют кожно-мускульный мешок, образованный тремя слоями мускулатуры (снаружи внутрь): кольцевым, косым (диагональным) и продольным.
• Слепо замкнутая пищеварительная система представлена ротовым отверстием, глоткой (передняя кишка) и средней кишкой. Непереваренные остатки удаляются через рот, так как отсутствует анальное отверстие. Некоторые паразитические виды не имеют пищеварительной системы и усваивают питательные вещества всей поверхностью тела.
• Нет кровеносной и дыхательной систем, газообмен осуществляется через покровы тела.
• Выделительная система плоских червей представлена протонефридиями: мерцательная (пламенная) клетка переходит в ветвящиеся парные каналы, которые на спинной стороне тела открываются экскреторными (выделительными) порами. Биение ресничек пламенной клетки обеспечивает приток избыточной жидкости из паренхимы в каналы для фильтрации.

• Нервная система лестничного типа включает парный головной нервный узел и продольные стволы, связанные перемычками, что в совокупности напоминает лестницу.
• По типу половой системы Плоские черви относятся к гермафродитам: в их организме есть и мужские, и женские репродуктивные органы. Это очень удобно с точки зрения борьбы за существование. Плоским червям не страшно остаться в одиночестве, не страшно никогда не встретить свою «любовь». Они довольствуются самооплодотворением, заводят многочисленное потомство, достигая эволюционного успеха.
• Мужская половая система представлена многочисленными семенниками и семяпроводами, а женская — парными яичниками, яйцеводами, желточниками (вырабатывают энергетический материал для развития яйцеклеток) и скорлуповыми железами (отвечают за формирование защитной оболочки яиц); у них внутреннее оплодотворение. Путь прохождения яйца: яйцеводы → матка → влагалище → половая пора, которая используется планариями для обмена половыми клетками и для выведения яиц во внешнюю среду.

• Возможно бесполое размножение частями тела — фрагментация. У некоторых представителей хорошо развита регенерация: в лабораторных условиях тело планарии можно разделить на много-много маленьких кусочков, и из каждого из них впоследствии разовьется полноценный организм.

Мы изучили общие признаки Плоских червей, но представители разных классов имеют свои особенности, с которыми нужно обязательно познакомиться до экзамена.

Класс Ресничные черви

Большинство Ресничных червей — свободноживущие хищники воды или суши. Для животных, относящихся к данному классу, характерен реснитчатый эпителий, покрывающий тело, содержащий множество слизистых желез и ресничек, которые обеспечивают дополнительную защиту от повреждений и облегчают передвижение. 

Типичный представитель этого класса — пресноводная белая планария, на примере которой мы рассмотрели общую характеристику Плоских червей. Это беспозвоночное очень чувствительно к изменениям экологического состояния водоема, например, к содержанию кислорода в воде. Можно сказать, что молочная планария нежна и чувствительна, как принцесса: любое неудобство выводит ее из себя.

Время практики! Решим задание, аналогичное № 10 КИМ ЕГЭ.

Задание. Установите соответствие между характеристиками и системами: к каждой позиции из левого столбца подберите позиции из правого.

Решение. 

На рисунке изображены системы органов белой планарии (плоского червя). Под цифрой 1 отмечена пищеварительная система: видно мускулистую глотку — через нее пища попадает внутрь червя и через это же отверстие непереваренные остатки выходят наружу. Пищеварительная система планарии слепо замкнута (не имеет анального отверстия).

Под цифрой 2 отмечена выделительная система. У планарии она представлена протонефридиями (пламенными клетками), через которые происходит удаление продуктов метаболизма из организма червя.

Цифрой 3 обозначена нервная система — у планарии она лестничного типа. Нервная система воспринимает и обрабатывает информацию о том, что происходит в окружающей среде.

Правильный ответ: А — 3, Б — 2, В — 1, Г — 2, Д — 3, Е — 1.

Ресничные черви не представляют опасности для человека, чего нельзя сказать о Ленточных червях.

Класс Ленточные черви

Лентецы относятся к эндопаразитам (среда их обитания и источник пищи — другие организмы). Их тело разделено на членики.

Для перехода к паразитизму ленточным червям пришлось расстаться со многими достижениями эволюционного прогресса — такой путь эволюции называется общей дегенерацией. Подробнее об этом и других способах развития органического мира можно узнать в статье «Доказательства эволюции живой природы. Результаты эволюции».

У цепней происходит редукция (упрощение) пищеварительной системы и метаболизма в целом: они перешли к анаэробному (бескислородному) дыханию — гликолизу — расщеплению глюкозы без участия кислорода, так как организменная среда относится к бескислородным. Гликолиз дает меньше энергии, что компенсируется обилием готовых расщепленных питательных веществ, поступающих из желудочно-кишечного тракта организма-хозяина.

Важные представители, которых мы рассмотрим, — свиной и бычий цепни. Эти ленточные черви имеют множество сходств в строении и жизненном цикле. Половозрелые особи обитают в кишечнике позвоночных (основные хозяева), личинки — в беспозвоночных или позвоночных животных (промежуточные хозяева). 

В качестве приспособлений к паразитическому образу жизни у цепней хорошо развиты:

• защитный покров — тегумент, клетки которого не разделены полностью, а сообщаются друг с другом цитоплазматическими мостиками;
• половая система: цестоды — гермафродиты, у которых половые органы развиваются в каждом членике тела, где происходит самооплодотворение или оплодотворение между соседними члениками.

Тело состоит из головки, несущей органы прикрепления (присоски или крючья), шейки, от которой развиваются новые членики, и многочисленных члеников, несущих органы половой системы.

«Предупрежден — значит вооружен» или как избежать попадания в наш организм неприятного сожителя? Ответ кроется в знании жизненного цикла паразитов. Основным хозяином (в его теле происходит половое размножение) бычьего цепня может быть человек или крупный рогатый скот, а для свиного цепня — только человек. Промежуточными хозяевами чаще выступают свиньи и скот.

• Вместе с фекалиями человека (основного хозяина) яйца цепня попадают в окружающую среду, в том числе на траву.
• Траву поедает крупный рогатый скот (промежуточный хозяин). 
• Животные заражаются, и в их теле из яиц образуются личинки с крючьями – онкосферы. 
• Своими крючьями они закрепляются в стенке кишечника, питаются и внедряются в мышечные ткани животного, где превращаются в финны.

Финна – покоящаяся стадия цепня.

Она может долго оставаться без пищи и выдерживать достаточно высокие температуры, поэтому не стоит увлекаться стейками прожарки «rare».

Класс Сосальщики (трематоды)

Сосальщики, как и ленточные черви, являются анаэробными эндопаразитами. Важный представитель класса — печеночный сосальщик.

Он имеет листовидное тело с развитыми органами прикрепления (ротовой и брюшной присосками) и покровы, устойчивые к действию желчных кислот. 

По сравнению с планарией у сосальщиков упрощены нервная и выделительная системы.

• Нервная система представлена окологлоточным кольцом и несколькими парами нервных стволов.
• Протонефридии впадают в главный выделительный ствол, открывающийся выделительной порой на заднем конце тела.

Основными хозяевами в жизненном цикле печеночного сосальщика могут выступать человек и крупный рогатый скот. Инвазия (заражение) возможна при употреблении загрязненной воды, травы из водоемов.

Половозрелые черви обитают в печеночных протоках основных хозяев, где происходит половое размножение. Образуются яйца, покрытые плотной оболочкой, которые вместе с фекалиями попадают из тела основного хозяина во внешнюю среду. 

• Яйца печеночного сосальщика попадают в водоем, где из них выходят личинки с ресничками. 
• Малые прудовики (промежуточные хозяева, в них не происходит половое размножение) — пресноводные моллюски, которые заглатывают личинки червя вместе с водой и заражаются. 
• В теле прудовика личинка размножается бесполым путем и образует личинки с хвостиком.
• После выхода из тела моллюска хвостатые личинки некоторое время свободно плавают, а затем оседают на водных растениях и формируют цисту, покрытую плотной оболочкой. 

Человек или животное может проглотить такую цисту (покоящаяся стадия гельминта) вместе с травинкой или водой, поэтому важно не употреблять в пищу грязные растения и неочищенную воду из водоемов.

Зачем шистосомам карманы? Шистосомы — интересные черви из класса Сосальщиков. Для них характерен половой диморфизм (внешние различия между самками и самцами). Мужская и женская особь встречаются один раз и на всю жизнь (даже таким примитивным существам не чужда моногамия) и самец делает своей избраннице щедрый подарок: самка поселяется в специальном кармане на его теле и остается там навсегда.

Ароморфозы Плоских червей

Ароморфоз — прогрессивное эволюционное изменение организма, приводящее к общему повышению уровня организации. 

Если бы мы сразу после того, как научились ходить, пересаживались на двухколесный велосипед, наверное, мы бы приблизились к тому, что испытали Плоские черви, обзаведясь третьим зародышевым листком.

• Как мы уже упомянули, один из важнейших ароморфозов — возникновение мезодермы (третьего зародышевого листка) → появление новых органов и тканей.
• Возникновение двусторонней симметрии.
• Возникновение пищеварительной, выделительной, половой систем и нервной системы стволового типа.

Эти изменения стали основой дальнейшего развития, обретения червями «объема» и появления нового типа животных — Круглых червей.

Тип Круглые черви (нематоды)

Круглые черви названы так из-за характерной формы тела: поперечный разрез выглядит как круг.

• 

• 

Нужно обратить внимание на ряд особенностей, которые отличают нематод от Плоских и Кольчатых червей:

• Они имеют первичную полость тела (псевдоцель, схизоцель) — пространство между внутренними органами, заполненное жидкостью, но не имеющее выстилки (внутреннего покрова).
• Кожно-мускульный мешок состоит только из продольной мускулатуры.
• Сквозная пищеварительная система: появляется анальное отверстие.
• Как и у плоских червей, у круглых отсутствуют кровеносная и дыхательная системы, газообмен идет через поверхность тела.
• Выделительная система также представлена протонефридиями.
• Стволовая нервная система: окологлоточное нервное кольцо и 6 нервных стволов (2 основных).
• Для нематод характерна раздельнополость, внутреннее оплодотворение и развитие с метаморфозом (превращением): личинки отличаются от взрослых особей.

Типичным представителем класса является Аскарида человеческая. Особи этого вида имеют развитую защитную кутикулу и проявляют половой диморфизм: самцы аскариды имеют на конце тела «крючок», а самки – нет, зато они гораздо крупнее и толще самцов.

Аскарида – один из самых распространенных паразитических червей. Ее присутствие в организме очень вредит человеку: аскаридоз может привести к бронхиту, аллергическим реакциям и диарее.

Давайте рассмотрим цикл развития этой нематоды. 

• Заражение аскаридой происходит при случайном заглатывании яиц с недолжным образом обработанными продуктами питания (яйца паразита находятся в почве). 
• В тонком кишечнике человека из яиц выходит личинка.
• Личинка питается и вырастает в половозрелую особь.

Существует и второй вариант развития, при котором личинка проникает в стенку кишечника и оттуда попадает в кровеносное русло. 

• Путешествуя по сосудам человека, личинка питается и растет. 
• Останавливается «кругосветка по человеческому организму» в легких.
• Аскариды своими движениями раздражают стенки легких и вызывают у человека кашель. 
• Черви откашливаются и вторично заглатываются человеком, проходя через пищеварительный тракт.
• В подвздошной кишке личинки превращаются во взрослых особей.

Кто вызывает «болезнь грязных рук»? Если вы все еще не освоили базовые правила гигиены (мытье рук перед приемами пищи, после контакта с животными, улицей и т. д.), самое время закрепить этот урок. Острица детская — паразитическая нематода, вызывающая «болезнь грязных рук». Многие гельминтозы возникают при несоблюдении гигиенических и санитарных норм, но именно острица и связанное с ней заболевание получили свои названия из-за распространенности среди маленьких детей, не обладающих в силу возраста правильными привычками. О том, что такое хорошо и что такое плохо, красноречиво говорит жизненный цикл паразитической крохи:

Еще один важный представитель класса — червь ришта, вызывающий дракункулез. Промежуточный хозяин этого паразита — рачок-циклоп, при проглатывании которого с неочищенной водой (опять возвращаемся к соблюдению гигиены) происходит заражение.

Жизненный цикл ришты выглядит немного непривычно по сравнению с рассмотренными ранее циклами плоских червей, аскариды и острицы. Возможно, это связано с более южным, тропическим местом обитания животного.

• После заглатывания зараженного рачка-циклопа из него высвобождается личинка.
• Личинка способна внедряться в стенки желудка и тонкого кишечника основного хозяина (человека), проникая оттуда в лимфатическую систему и полость живота.
• Несколько месяцев требуется личинке для созревания.
• Половозрелые особи спариваются, после чего самцы погибают, а самки мигрируют под кожу, образуя вокруг себя «пузырь».
• Еще через несколько месяцев пузырь лопается, формируя язвочку с телом самки внутри. Когда самка «вылупляется», человек ощущает зуд. На этом этапе становится возможна диагностика заболевания. При подозрении на дракункулез не стоит опускать конечность в водоем.
• Если рана все-таки попадает в воду, тело самки надрывается, выбрасывая многочисленные личинки, которые впоследствии заражают веслоного рачка.

Для предотвращения дракункулеза следует соблюдать правила гигиены и не пить неочищенную воду.

Ароморфозы Круглых червей

Повторим и обобщим особенности нематод, которые позволили им выйти на новый уровень развития:

• Появление первичной полости и заполняющей ее жидкости, которая выполняет функцию гидроскелета, транспорта и обмена веществ. 

Наличие полости тела очень важно при отсутствии кровеносной системы. Так питательные вещества гораздо быстрее поступают к клеткам, лучше происходит газообмен. Все необходимые вещества просто плавают вокруг клеток — бери не хочу!

• Появление задней кишки и анального отверстия — поэтапность процесса пищеварения.

Переваренные и непереваренные частицы не перемешиваются, а проходят по кишечному тракту в строгом порядке: рот → глотка → пищевод → желудок → кишечник → анальное отверстие. Благодаря такому строению, гораздо больше питательных веществ поступает в ткани.

• Усложнение нервной системы.
• Развитие продольной мускулатуры привело к улучшению движения.

Время практики! Решим задание, аналогичное № 11 КИМ ЕГЭ.

Задание. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. К признакам круглых червей относят:

1. появление псевдоцеля
2. смешанная полость тела
3. представители — аскарида, ришта
4. представители — малый прудовик, ламинария
5. тело сегментировано параллельно
6. ганглии соединяются между собой перемычками

Решение.
1) Появляется псевдоцель — верно, появление первичной полости тела — ароморфоз круглых червей.
2) Смешанная полость тела — неверно, у нематод только первичная.
3) Представители — аскарида, ришта — верно.
4) Представители — малый прудовик, ламинария — неверно, это моллюск и водоросль соответственно.
5) Тело сегментировано параллельно — неверно, этот признак не характерен для нематод (позже мы узнаем, что параллельная сегментация есть у кольчатых червей).
6) Ганглии соединяются между собой перемычками — верно.

Правильный ответ: 136.

В этой статье мы рассмотрели два типа червей: Плоских и Круглых. Большинство из них ведут паразитический образ жизни, вызывая у людей и животных гельминтозы. Уровень организации этих беспозвоночных животных позволил им обзавестись настоящими тканями, органами и системами органов: половой, пищеварительной, выделительной и нервной системами, мускулатурой.

Следующий уровень сложности с появлением кровеносной системы ждет нас в статье о Кольчатых червях. Можно немного отдохнуть и вернуться к изучению!

Термины

Зигота — диплоидная клетка (с двойным набором хромосом, 2n), образующаяся в результате оплодотворения и служащая источником развития всех клеток организма. 

Кожно-мускульный мешок — единая система покровных и мышечных тканей, образующая стенку тела в виде мешка у плоских, круглых и кольчатых червей.

Оплодотворение — процесс слияния двух гамет (половых клеток с одинарным (n) набором хромосом). Подробнее о размножении, оплодотворении и зиготе можно узнать в статье «Размножение и развитие организмов».

Фактчек

• К червям относятся типы Плоские черви, Круглые черви и Кольчатые черви. 
• К Плоским червям относятся классы Ресничные черви, Лентецы и Сосальщики. 
• Ароморфозы Плоских червей: стволовая нервная система, появление мезодермы, появление выделительной системы. 
• Ароморфозы Круглых червей: сквозная пищеварительная система, раздельнополость, образование первичной полости тела. 
• Цестоды, Сосальщики и Нематоды — эндопаразиты, у многих из них основным хозяином является человек. Большинство этих червей — анаэробы, они имеют развитую половую систему за счет упрощения других органов, плотные защитные покровы и питаются через поверхность тела, так как обитают в желудочно-кишечных трактах других организмов.

Проверь себя

Задание 1.
Какое из перечисленных ниже животных относится к классу Ленточные черви?

1. кошачья двуустка
2. бычий цепень
3. печеночный сосальщик
4. молочно-белая планария

Задание 2.
Как называются заболевания, вызываемые червями?

1. гельминтными 
2. протозойными
3. грибковыми
4. инфекционными

Задание 3.
Какой признак характерен для молочно-белой планарии? 

1. наличие целома
2. анальное отверстие
3. кровеносная система
4. мезодерма

Задание 4.
Какой признак характерен для аскариды человеческой? 

1. симбионт человека
2. имеет цикл со сменой хозяев
3. размножается в кишечнике
4. размножается в печени

Ответы: 1 – 2; 2 – 1; 3 – 4; 4 – 3.