Тип Плоские черви

По сравнению с кишечнополостными, относящимися к двухслойным, радиально-симметричным животным, плоские черви находятся на более высокой ступени развития. В их онтогенезе все ткани и органы формируются не из двух, а из трех зародышевых листков: эктодермы, мезодермы и энтодермы. Кроме того, у них возникла особая полость тела (помимо кишечной), которая, однако, заполнена губчатой соединительной тканью — паренхимой. Для плоских червей характерна двусторонняя симметрия с ясно обозначенными передним и задним концами тела, спинной и брюшной его сторонами. Плоские черви относятся к первичноротым животным, так как у них ротовое отверстие на ранних стадиях индивидуального развития возникает из первичного рта — гаструлы. Как показывает само название типа, тело этих червей плоское, сплющенное в спинно-брюшном направлении.

Виды и классы плоских червей

В настоящее время известно более 7000 видов плоских червей. Среди них большинство ведет паразитический образ жизни. Средой обитания для свободноживущих форм являются пресные и морские водоемы, почва, реже — поверхность земли, а для паразитических видов — организм животных и человека. Очень многие плоские черви относятся к опасным гельминтам, наносящим вред здоровью людей и животных.

В современной систематике тип плоских червей включает шесть классов, из которых в школьном курсе зоологии рассматривается только три класса: Ресничные черви, Сосальщики и Ленточные черви. В первый класс входят преимущественно свободноживущие формы, а представители двух других классов являются паразитами. Для непосредственного ознакомления учащихся с плоскими червями наибольший интерес представляют ресничные черви, которых можно изучать в живом виде. Знакомство с паразитическими формами проводится главным образом на препаратах и таблицах в школе и частично в зоологических музеях.

Описание типа Плоские черви

Как мы уже упоминали, Тип Плоские черви (Plathelminthes) — трехслойные животные. Это значит, что их ткани и органы в процессе онтогенеза формируются не из двух (как у кишечнополостных), а из трех зародышевый листков. Кроме эктодермы и энтодермы, у плоских червей образуется третий, средний зародышевый листок — мезодерма.

Животные обладают двусторонней, или билатеральной, симметрией. Это означает, что через их тело можно провести только одну плоскость симметрии, которая разделит тело на две зеркальные половины. Тело обычно листовидное или удлиненное, сплющено в спинно-брюшном направлении. У червей выделяют передний конец тела, задний конец тела, спинную, брюшную и две латеральные (боковые) стороны.

Тело червей покрыто однослойным эктодермальным эпителием. У ресничных червей эпителий — цилиндрический, мерцательный (то есть клетки несут реснички). У сосальщиков эпителий погруженный — ресничек нет. На поверхности образуется синцитиальный цитоплазматический слой, а тела клеток уходят в паренхиму. У ленточных червей погруженный эпителий на цитоплазматической пластинке несет микроворсинки, с помощью которых цестоды всасывают пищу. Эпителий подстилает базальная мембрана — опорный слой неклеточного вещества, обеспечивающий механическую связь между эпителием и соединительной тканью. Под базальной мембраной находится гладкая мускулатура тела. Мускулатура имеет мезодермальное происхождение и организована в несколько слоев: кольцевой, диагональный, продольный, а также дорзовентральный — в виде пучков, связывающих спинную и брюшную стороны червя. Эпителий, базальная мембрана и совокупность мускульных слоев формируют кожно-мускульный мешок червей. Сокращение мускулатуры обуславливает «червеобразные» движения, характерные для плоских червей. У ресничных червей в движении участвует мерцательный эпителий.

Пространство внутри кожно-мускульного мешка и между органами заполнено мезодермальной соединительной тканью — паренхимой. Полости тела у плоских червей нет, поэтому их называют бесполостными, или паренхиматозными, червями. Клетки паренхимы неправильной формы, крупные, между ними располагаются большие межклетники, заполненные жидкостью.

Функции паренхимы: 1) опорная — паренхима служит жидким внутренним скелетом; 2) распределительная — через паренхиму питательные вещества транспортируются от кишечников к тканям и органам, также идет транспорт газов; 3) выделительная — осуществляется перенос продуктов обмена к органам выделения; 4) запасающая — в клетках паренхимы откладывается гликоген.

Пищеварительная система плоских червей

Пищеварительная система начинается ртом, расположенным на брюшной стороне тела. Рот ведет в эктодермальную глотку (переднюю кишку), которая переходит в энтодермальную среднюю кишку. Средняя кишка слепо замкнута, может ветвиться. У бескишечных турбеллярий средняя кишка отсутствует, а пища из глотки сразу поступает в пищеварительную паренхиму. У ленточных червей пищеварительной системы нет, питание происходит осмотрофно через всю поверхность тела. У плоских червей, имеющих кишечник, непереваренные остатки пищи выбрасываются через рот.

У свободноживущих видов дыхание происходит через всю поверхность тела, а у паразитических организмов дыхание анаэробное (гликолиз).

Впервые у плоских червей появляется выделительная система, выполняющая функции выведения продуктов обмена и осморегуляции. Выделительная система представлена протонефридиями, которые образуются из эктодермы. Протонефридий состоит из ветвящихся канальцев, самые тонкие ответвления которых заканчиваются клеткой звездчатой формы. От звездчатой клетки внутрь канальца отходит пучок ресничек, поэтому эти клетки называются «пламенными». Постоянное биение ресничек вызывает ток жидкости в канальце. Канальцы протонефридиев впадают в главный канал, который открывается выделительной порой на поверхности тела животного.

Нервная система плоских червей

Нервная система плоских червей значительно усложнена по сравнению с кишечнополостными. Во-первых, у плоских червей формируется особое скопление нервных клеток — нервные узлы или ганглии. Пара сближенных нервных узлов находится в передней части тела и называется мозговым ганглием, который выполняет роль регулирующего нервного центра. От мозгового ганглия отходят нервные стволы, которые тянутся вдоль тела червя. Нервные стволы образованы нервными волокнами и отдельными нервными клетками. Между собой стволы соединяются нервными перемычками. Во-вторых, элементы нервной системы (ганглии и нервные стволы) располагаются не в наружном слое клеток, а погружаются в толщу паренхимы, что обеспечивает их защиту от различных повреждений. Органы чувств представлены органами осязания, химического чувства, зрения и равновесия. У паразитических представителей типа органы чувств подвергаются редукции.

Размножение плоских червей

Плоские черви — гермафродиты. Половая система устроена крайне сложно. Главное ее отличие от половой системы кишечнополостных состоит в формировании специальных протоков, через которые половые продукты выводятся наружу. Гермафродитная половая система образована из двух частей — мужской половой системы и женской половой системы. В мужских гонадах — семенниках — развиваются сперматозоиды, которые по семявыносящим канальцам попадают в семяпровод. Семяпровод (может быть не один) переходит в мускулистый семяизвергательный канал. Конечный отдел семяизвергательного канала преобразован в совокупительный орган. Совокупительный орган выпячивается в половую клоаку, куда впадают женские половые протоки.

В женской гонаде — яичнике (одном или нескольких) — развиваются яйцеклетки. От яичника отходит яйцевод, принимающий в себя протоки желточников, вырабатывающих желточные клетки. Желточные клетки содержат запас питательных веществ, необходимых для развития зародыша. Яйцеводы, расширяясь, образуют матку, которая через мускулистое влагалище открывается в половую клоаку. Оплодотворение происходит в яйцеводах, после чего яйцо окружается желточными клетками и покрывается скорлупой, выделяемой особыми железами. Формирование яйца завершается в матке. Оплодотворение перекрестное. У одних видов развитие протекает прямым путем, тогда как у других — с метаморфозом. У плоских червей наблюдается бесполое размножение.

В состав типа входят 5 классов: Ресничные, Сосальщики, Моногенеи, Ленточные черви и Цестодообразные.

Класс Ресничные черви (Turbellaria)

Тело турбеллярий покрыто мерцательным эпителием. В самом эпителии или под ним находится большое количество одноклеточных желез, выделяющих слизь. Слизь выполняет защитную функцию и способствует движению червей. Движение ресничных червей происходит за счет сокращений кожно-мускульного мешка и работы ресничек, что особенно важно при плавании.

Большинство турбеллярий — хищники, питаются мелкими животными. Добыча может захватываться выворачивающейся наружу глоткой. Есть формы, не имеющие средней кишки, — это бескишечные турбеллярии.

Развитие протекает с метаморфозом или без него.

Обитают ресничные черви в пресных и морских водоемах, есть наземные виды — живущие во влажных местах. Некоторые виды паразитируют на ракообразных и моллюсках.

Класс Сосальщики (Trematoda)

Все представители сосальщиков — паразиты беспозвоночных и позвоночных животных. Тело сосальщиков листовидное, эпителий погруженный, лишен ресничек. В наружной цитоплазматической пластинке могут располагаться кутикулярные шипики, которые обеспечивают фиксацию паразита в теле хозяина. На переднем конце тела и посередине брюшной стороны находятся присоски. На переднем конце — ротовая присоска, на ее дне открывается рот. Вторая присоска — брюшная. Присоски служат для фиксации паразита к телу хозяина. Средняя кишка имеет две ветви, но у крупных форм (печеночная двуустка), может многократно ветвиться. Органы чувств развиты крайне слабо.

Высокой степени организации достигает половая система. Трематоды, как и все паразиты, производят огромное число яиц. Жизненный цикл происходит со сменой хозяев и чередованием поколений. Половозрелые трематоды паразитируют во внутренних органах позвоночных животных (окончательный хозяин). Для дальнейшего развития выделяемые из организма окончательного хозяина яйца, как правило, должны попасть в воду. В воде из яйца выходит личинка — мирацидий. Личинка покрыта ресничками, с помощью которых плавает, имеет глаза и специальные органы проникновения в тело промежуточного хозяина (стилет и железы, секрет которых разрушает ткани хозяина). Мирацидий внедряется в тело улитки и мигрирует в печень. В теле мирацидия лежат особые клетки, которые представляют собой партеногенетические яйца. В печени улитки мирацидий сбрасывает реснички и превращается в спороцисту — партеногенетическую самку. В теле спороцисты партеногенетические яйца начинают дробиться и дают начало второму поколению партеногенетических самок — редиям, после чего спороциста погибает. Редии отрождают церкарии — личинок, по строению напоминающих взрослое животное, но имеющих недоразвитую половую систему. На заднем конце тела церкарии имеется хвост, с помощью которого она плавает после выхода из промежуточного хозяина. Затем церкарии внедряются во второго промежуточного хозяина, где инцистируются. Инцистированная стадия называется метацеркарией. Метацеркария инвазионна (то есть может заражать) для окончательного хозяина. Существуют и другие пути заражения окончательного хозяина.

Трематоды вызывают опасное заболевание (трематодозы) человека и животных. У человека в печени могут паразитировать: печеночная двуустка (Fasciola hepatica), ланцетовидная двуустка (Dicrocoelium lanceatum), кошачья двуустка (Opisthorchis). В кровеносных сосудах паразитирует кровяная двуустка (Shistosoma haematobium).

Класс Моногенеи (Monogenoidea)

Все представители моногеней — паразиты, обычно обитают на жабрах и коже рыб. Также встречаются паразиты амфибий и рептилий. Тело вытянуто в длину, на заднем конце расположен прикрепительный диск, вооруженный крючьями, присосками или клапанами. Прикрепительный диск служит для фиксации паразита на теле хозяина. Присоски имеются и на переднем конце тела, ими паразит прикрепляется к хозяину в момент питания. Кишечник червей мешковидный или ветвящийся. Это гермафродиты, совокупительный орган вооружен крючками. Жизненный цикл простой — протекает без смены хозяев и чередования поколений. Развитие моногеней происходит с метаморфозом: из яйца выходит личинка с 10-16 крючьями и прикрепляется к новому хозяину или оседает на том же экземпляре хозяина.

Класс Ленточные черви (Cestoda)

Ленточные черви — паразитические животные, с сильно измененным (по сравнению с трематодами и моногенеями) строением тела. Взрослые ленточные черви паразитируют в кишечнике различных позвоночных животных. Личинки лентецов паразитируют у беспозвоночных и позвоночных животных.

Тело червей лентовидное, вытянуто в длину, обычно поделено на членики, но бывают цестоды с нерасчлененным телом. Передний конец тела преобразован в головку, несущую органы прикрепления: присоски, крючья, присасывательные щели, клапаны, хоботки с крючочками. За головкой идет тонкая короткая шейка. Клетки шейки постоянно делятся, благодаря чему происходит рост тела — от конца шейки отделяются новые членики. Тело лентецов называется стробилой. У ленточных червей отсутствует пищеварительная система, всасывание питательных веществ происходит через всю поверхность тела с помощью микроворсинок, образованных цитоплазматической пластинкой погруженного эпителия.

Каждый членик стробилы содержит собственную гермафродитную половую систему. Степень развития половой системы в пределах стробилы не одинакова. Сразу за шейкой располагается зона незрелых члеников, в которых половая система еще не функционирует. Затем — зона гермафродитных члеников: половая система полностью сформирована, происходит оплодотворение между разными члениками. На конце стробилы расположена зона зрелых члеников: половая система представлена только маткой, забитой зрелыми яйцами. Зрелые членики отшнуровываются от стробилы и вместе с экскрементами выходят во внешнюю среду.

Жизненные циклы цестод весьма разнообразны, они протекают со сменой одного-двух промежуточных и окончательного хозяина. При этом черви претерпевают метаморфоз. У человека на взрослой стадии паразитируют: свиной солитер (Taenia solium), бычий солитер (Taeniarinchus sagginatus), лентец широкий (Diphyllobothrium latum). На личиночной стадии у человека и травоядных животных паразитирует эхинококк (Echnococcus granulosus).

Многие цепни паразитируют в кишечнике сельскохозяйственных животных — овец, коз, крупного рогатого скота.

Класс Цестодообраные (Cestodaria)

Цестодообразные — паразиты кишечника химер и осетровых рыб. Так же как у цестод, у них отсутствует пищеварительная система. Тело, нерасчлененное на членики, содержит единственный половой аппарат.