Что составляет кожно мускульный мешок нематод. Свободноживущие нематоды или круглые черви: описание, особенности строения. Значение в природе и жизни человека

В царстве животных. Описано более 80 тысяч видов, но в действительности, их намного больше. Судя по числу их появления, приспособленности к окружающей среде и хорошей выживаемости, специалисты пришли к выводу, что данная популяция насчитывает более миллиона представителей. Нематоды приспособились к обитанию в разных источниках, таких как моря и водоемы, почва и др. Их присутсвие в организме человека и животных наносит огромный урон, а сами черви способны вызывать различные заболевания.

Система пищеварения круглых червей

Нематоды или попросту говоря круглые черви, в отличие от своих сородичей, наделены анальным отверстием. Кишечник же проходит через все тельце гельминта, принимая вид прямой трубки. Пища первоначально попадает в глотку (начальная часть кишечника), которая представлена мускулистыми стенками.

Как правило, дыхание у круглых червей происходит сквозь все тельце, поскольку отсутствует кровеносная система кровоснабжения. Соответственно нет необходимости переноса кислорода ко всем органам. Энергия, получаемая за счёт пищи, выделяется благодаря расщеплению гликогена - вещества имеющего органическую природу.

Система выделения

Неврологическая карта нематода

Достаточно хорошо развиты органы осязания и химического восприятия. Органы чувств у нематод отсутствуют.

Система оплодотворения и размножения

Цикл жизнедеятельности нематоды

Круглые черви за время своего существования проходит пять стадий развития: четыре из них личиночные и одна взрослая. Все переходы связаны со сменой окружающей среды или миграцией от одного хозяина к другому.

Биогельминты

Главными носителями являются люди, человекообразные обезьяны и прочие млекопитающие. Переносятся биогельминты различными кровососущими насекомыми.

Филлярии выходят в кровяное русло только тогда, когда переносчик максимально активен. В случае с комарами - это вечернее и ночное время. У слепня - утреннее и дневное. При переносе филлярий мошками или мокрецами - их выход не имеет конкретного периода, и зависит только от влажности.

Основные виды круглых червей

1. Wuchereria banctofti : у людей и обезьян сосредотачивается в кровеносных артериях и лимфоузлах. Приводит к застою крови и лимфы. Также является причиной появления слоновости и аллергизации. Главным переносчиком является комар.
2. Brugia malayi : окончательными хозяевами являются люди, некоторые виды обезьян, семейство кошачьих. Патогенность и концентрация аналогична Wuchereria banctofti . Также переносится комарами.
3. Oncocerca volvulus : переносится мошками, а носителем гельминта является человек. Концентрируется в теле под кожным покровом головы, грудной части, рук и ног. Способствует формированию болезненных узелков. Концентрируясь в районе органов зрения - может стать причиной слепоты.
4. Loa Loa : локализуется под кожным покровом и слизистыми у людей и обезьян, образует болезненные узелки и нарывы. Переносится слепнями.
5. Mansonella : сосредотачивается в теле носителя, которым выступают люди, в подкожно-жировом слое, брыжейке кишечника и под серозными оболочками. Переносится мокрецами.

Также стоит упомянуть и самые распространенные виды круглых червей.

Аскарида

Аскариды

Аскариды

Нематоды (от греч. немас - «нить») - это класс Круглых червей (около \(20\) тыс. видов). Свободноживущие нематоды обитают на дне морей и пресных водоёмов, в сырой земле и листовом опаде (они очень мелкие - от \(0,05\) до \(50\) мм).

Кожно-мускульный мешок и первичная полость тела

Тело нематод веретенообразное: оно сужено к переднему и заднему концам.

Под плотной упругой оболочкой - кутикулой - залегает слой эпителиальных клеток. Ниже расположены продольные мышцы - четыре однослойные ленты. Такое строение позволяет круглым червям ползать, изгибая тело.

Кутикула, эпителиальные клетки и мышцы образуют кожно-мускульный мешок .

Между кожно-мускульным мешком и кишечником находится первичная полость тела . Она заполнена жидкостью, которая за счёт давления поддерживает постоянную форму тела, способствует распределению по телу животного питательных веществ, перемещению продуктов распада к органам выделения.

Пищеварительная система

В отличие от ресничных червей и сосальщиков у нематод имеется анальное (заднепроходное) отверстие, а кишечник имеет вид прямой трубки, проходящей через всё тело.

Газообмен и обмен веществ

У свободноживущих круглых червей газообмен (потребление кислорода и выделение углекислого газа) происходит через покровы тела.

В связи с отсутствием кровеносной системы питательные вещества и продукты распада в организме переносятся жидкостью первичной полости тела.

Выделительная система

Выделительная система состоит из двух боковых слепо замкнутых каналов. Они открываются наружу выделительным отверстием на брюшной стороне передней части тела. Стенки каналов образованы одной или несколькими очень длинными клетками (их длина может достигать \(40\) см). Образовавшиеся в организме вредные вещества поступают в полостную жидкость, затем - в каналы выделительной системы, и выводятся наружу.

Нервная система

Нервная система нематод представлена окологлоточным нервным кольцом и продольными нервными стволами - системой стволового типа .

Тип круглые черви Нематоды биология классы системы строение тело характеристика признаки представители фото отличие полость

Общая характеристика нематод

Свободноживущие круглые черви распространены по всему земному шару . Они встречаются в самых различных местах обитания: на морском дне , в грунте пресных и солоноватых водоемов и, наконец, в разнообразных типах почвы .

Круглые черви Внешнее строение

Тело нематод веретенообразной или нитевидной формы, круглое в поперечном сечении, нерасчлененное, покрытое слоем плотной и эластичной кутикулы, на которой часто расположены различные бугорки и шипики, но никогда не бывает ресничек.

Рот помещается на самом переднем конце тела и часто, например у аскарид, окружен тремя губами, усаженными чувствительными сосочками. Невдалеке от заднего конца тела, на брюшной стороне, расположено анальное отверстие. Отдел тела позади анального отверстия называют хвостом.

Кожно-мускульный мешок

Кожно-мускульный мешок состоит из кутикулы, гиподермы и одного слоя продольных мышц.

Под кутикулой расположена гиподерма. У многих нематод она состоит из крупных эпителиальных клеток. У аскарид границы между отдельными клетками исчезают и образуется синцитий с разбросанными в цитоплазме ядрами. На внутренней поверхности гиподерма образует утолщения в виде четырех валиков, проходящих вдоль всего тела червя. В двух боковых валиках гиподермы проходят каналы выделительной системы, в спинном и брюшном валиках - главные нервные стволы.

Непосредственно под гиподермой расположен только один слой продольных мускульных клеток. Это очень крупные клетки, состоящие из вытянутого веретеновидного сократимого волокна, в средней части которого расположен саркоплазматический мешок, содержащий ядро клетки. От саркоплазматического мешка ответвляются многочисленные плазматические отростки, идущие к гиподерме и другим мышечным клеткам. Сократимые волокна мышечных клеток прилегают к гиподерме и образуют корковый слой продольной мускулатуры. Саркоплазматический слой вдается в полость тела.

Ввиду наличия только продольных мускульных клеток движения нематод гораздо более однообразны по сравнению с движениями плоских червей. Круглые черви при помощи мышц могут только изгибать тело. Выпрямление тела происходит при расслаблении мышц вследствие давления полостной жидкости и упругости кутикулы.

Продольными валиками гиподермы мускульный слой разделяется на четыре полосы, тянущиеся вдоль тела.

Полость тела

Кожно-мускульный мешок ограничивает полость тела, в которой расположены внутренние органы, а именно пищеварительная и половая системы. Эту полость, сохранившуюся у животного, принято называть первичной полостью тела.

Органы кровообращения и дыхания у круглых червей, как и у плоских червей, отсутствуют.

Пищеварительная система

Рот, расположенный на переднем конце тела, обычно окружен шестью выростами- губами (у аскариды их три), на которых имеются чувствительные сосочки.

Рот ведет в эктодермическую глотку выстланную кутикулой. Глотку иногда неправильно называют пищеводом. Она имеет мускулистые стенки. Просвет глотки на поперечном разрезе обычно трехгранной формы. У многих нематод передняя часть глотки вооружена хитиновыми зубами. Задний отдел глотки у некоторых нематод вздут и носит название луковицы или бульбуса.

За глоткой следует энтодермическая средняя кишка, стенка которой состоит из однослойного эпителия и не имеет мускульных волокон. Средняя кишка свободно лежит в полости тела и не образует изгибов. В отличие от плоских червей пищеварение у нематод целиком внеклеточное и происходит в полости средней кишки. Короткая задняя кишка представляет собой эктодермический отдел и выстлана кутикулой.

Выделительная система

Выделительные органы немат0д представлены кожными железами, выполняющими также функцию осморегуляции. Протонефридии отсутствуют. Выделительные органы расположены в гиподерме и образованы одной или двумя, редко многими клетками. У аскариды в боковых валиках гиподермы проходят два выделительных канала, замкнутых на задних концах. Эти каналы, подходя к переднему концу тела, загибаются на брюшную сторону, сливаются вместе в короткий непарный канал и открываются на брюшной стороне выделительным отверстием. Весь этот орган представляет собой одну гигантскую клетку: выделительные каналы проходят в ее отростках, а ядро расположено в цитоплазме левого канала. Выделительные органы нематод называются шейными железами. У свободноживущих нематод, кроме них, имеются терминальные, или хвостовые, выделительные кожные железы.

Кроме того, выделительную функцию выполняют крупные фагоцитарные клетки, часто звездчатой формы, расположенные в полости тела в числе двух, четырех или шести. По-видимому, они играют роль «почек накопления», захватывая из полости тела нерастворимые продукты метаболизма - экскреты и бактерии. Кроме того, в них обнаружен гемоглобин. Предполагают, что фагоцитарные клетки служат центрами, регулирующими потребление свободного кислорода (аэробную часть дыхания) нематодами.

Нервная система и органы чувств

У нематод нервная система расположена в гиподерме. Она состоит из нервного кольца, которое окружает глотку и к которому прилегают небольшие скопления нервных клеток, образующие ганглии.

От нервного кольца вперед обычно отходят шесть нервов, направляющихся к губным чувствительным сосочкам.

Назад от кольца отходят несколько продольных стволов (у аскарид их шесть). Из них наиболее развит брюшной ствол, расположенный в брюшном валике гиподермы. Окологлоточное нервное кольцо, связанные с ним ганглии и брюшной нервный ствол образуют центральную нервную систему нематод. Кроме брюшного ствола, в гиподерме проходят обычно спинной, два боковых и четыре более тонких продольных ствола. Продольные стволы могут отходить непосредственно от ганглиев, прилежащих к нервному кольцу. У аскариды брюшной и спинной стволы соединяются полукольцевыми комиссурами, расположенными несимметрично с правой и левой стороны.

Органы чувств нематод развиты слабо. Органы осязания представлены сосочками, папиллами и щетинками, которые сосредоточены главным образом на переднем конце тела. Они обычно связаны с порами в кутикуле, затянутыми более тонкой кутикулой, к которым подходят нервные окончания.

На головном конце имеются органы химического чувства - амфиды. Они представляют собой различной формы углубления в коже, к которым подходят окончания чувствительных нервов. Органы зрения имеются лишь у немногих свободноживущих водных нематод.

Постоянство клеточного состава

При изучении гистологического строения различных органов нематод выяснилось, что все органы образованы небольшим количеством очень крупных клеток. Одна или две гигантские клетки образуют выделительную железу, четыре очень крупные фагоцитарные клетки дополняют выделительные органы. Мускульные клетки также крупные, и их немного. У мелких видов их может быть всего восемь. У аскариды центральная нервная система состоит всего из 162 клеток. Образование новых клеток у нематод прекращается на ранних этапах развития, и далее число клеток остается постоянным в течение всей жизни. Постоянство клеточного состава при небольшом количестве клеток, достигающих при этом крупных размеров, представляет собой важнейшую особенность нематод. Кроме нематод, это свойственно лишь немногим, близким к нематодам группам (коловратки). С постоянством клеточного состава связана неспособность нематод к бесполому размножению и регенерации утраченных частей.

Половая система

Нематоды раздельнополы, и гермафродиты среди них встречаются довольно редко. У нематод резко выражен половой диморфизм. Самцы обычно меньших размеров, задний конец их тела несколько закручен (аскарида), а у некоторых видов на заднем конце имеется кожистая складка - совокупительная бурса, играющая роль при спаривании (свайник и др.). Половые органы имеют простое строение и представлены вытянутыми, иногда очень длинными трубками.

Женские половые органы у аскарид парные. Они начинаются тонкими нитевидными яичниками, которые представляют собой очень тонкие трубочки, заполненные радиально расположенными зачатковыми клетками. Яичники незаметно переходят в более широкие отделы - яйцеводы. Это полые трубочки, не содержащие развивающихся яйцеклеток. Яйцеводы открываются в более толстые мускулистые трубчатые органы - матки, в которых сохраняется сперма, попавшая туда при копуляции. В матках происходит оплодотворение яиц и начальные этапы их эмбрионального развития. Матки соединяются в непарную короткую трубку - влагалище, через которое происходит откладка яиц. Женское половое отверстие помещается на брюшной стороне, чаще в передней части тела (у аскариды в передней трети тела).

Мужские половые органы круглых червей обычно одиночные, но бывают и парные. У аскариды мужской половой аппарат представляет собой постепенно расширяющуюся трубку, состоит из тонкого и наиболее длинного отдела - семенника, переходящего в более широкий семяпровод и далее в семяизвергательный канал, открывающийся половым отверстием в заднюю кишку. Задний отдел кишечника превращается в клоаку, в которой помещается совокупительный аппарат. Совокупительный аппарат состоит обычно из двух длинных щетинок - спикул, образующихся в боковых карманах клоаки. При копуляции спикулы выдвигаются самцом наружу и вводятся в половое отверстие самки, чем удерживают ее. К совокупительному аппарату относятся многие добавочные образования, в том числе упомянутая совокупительная бурса.

Сперматозоиды нематод очень своеобразны, они имеют амебоидную форму, чем отличаются от семенных клеток представителей всех остальных животных. Сперматозоиды нематод способны передвигаться, как маленькие амебы.

Яйца нематод обычно одеты плотной оболочкой, или скорлупкой. Так, яйца аскариды покрыты слоистой, сильно развитой оболочкой, обеспечивающей их стойкость при длительном пребывании во внешней среде. У большинства нематод оплодотворенные яйца откладываются наружу и развиваются во внешней среде. Лишь у немногих видов (трихинелла) весь процесс эмбрионального развития яиц происходит в матке. При этом самкам свойственно живорождение: они отрождают полностью сформированных личинок.

Развитие

Развитие нематод происходит очень своеобразно и у многих форм с превращением. Дробление яиц, полное, равномерное, проходит по билатеральному типу. Характерна крайняя степень детерминированности дробления, уже при четвертом делении яйца (стадия 16 бластомеров) обособляется половой зачаток и зачаток средней кишки. Таким же путем из одиночных бластомеров развиваются наружные покровы, глотка, мускулатура и т. п. Такое развитие называют мозаичным, и оно определяет постоянство клеточного состава взрослых форм. Из яйца выходит маленькая червеобразная личинка, которая у большинства нематод четыре раза линяет, прежде чем превратится во взрослого червя. Число линек может быть меньшим за счет того, что первые линьки (одна или две) происходят до выхода личинки из яйцевых оболочек.

Круглые черви, или нематоды - это удивительные существа, присутствия которых в своей жизни мы практически не ощущаем. Они незаметны и тем не менее являются второй по видовому разнообразию группой в царстве животных после насекомых. Так, численность свободноживущих нематод в одном кубометре воды или почвы может превышать один миллион особей. Они распространились повсеместно и, словно «серые кардиналы», находясь в тени, между тем играют одну из главных ролей во всех экосистемах.

Общая информация о нематодах

Размеры и форма тела нематод

Характер движения свободноживущих нематод определяют их анатомические особенности. Круглые черви имеют нитевидное или веретеновидное тело, несегментированное. Реже у самок встречаются лимоновидная форма или бочковидная. Тело в поперечном сечении круглое, обладает двусторонней симметрией с элементами двухлучевой, а голова проявляет признаки трехлучевой.

Окраска свободноживущих нематод не примечательна. Цвет тела колеблется от полупрозрачного до молочно-белого с оттенками желтого или розового. На фото выше глубоководная нематода из отряда Desmodorida.

Особенности строения

В отличие от плоских червей, в теле нематод практически полностью отсутствует мезенхима, пространство между субэпитемиальной продольной мускулатурой и кишкой заполнено первичной полостью тела (псевдоцеломом). Полостная жидкость создает сильное давление, которое вместе с кутикулой действует как антагонист продольной мускулатуры. Данная система поддержания формы тела носит название гидроскелета. С ним непосредственно связан характер движения свободноживущих нематод. Для них возможно только змеевидное перемещение. Причем из-за нерасчлененности животного в нем всегда участвует все тело.

Все нематоды лишены дыхательной и кровеносной систем, а также жгутиковых клеток, за исключением некоторых органов чувств.

Пищеварительная система

В основном свободноживущие нематоды питаются водорослями, бактериями, детритом, но есть среди них и хищники. Например, мононх-однозуб. У этого хищного червя из ротовой полости выступает острием вверх большой и острый шип, на голове развиты чувствительные пирамидки, а возле рта нервные сосочки. При их раздражении мускулатура пищевода мгновенно сокращается, и жертва втягивается в ротовую полость.

Особенности выделительной системы

Выделительная система довольно примитивна. Существует предположение, что ее основные органы - это одноклеточная (реже многоклеточная) шейная железа, либо боковые внутриклеточные каналы (ренетты), а также клетки-псевдоцеломиты. Последние не имеют протоков, их функция - это изоляция и утилизация продуктов обмена. Ренетта состоит из объемного телома и выводного протока, открывающегося наружу регулируемой парой. Помимо этого, аммиак из тела свободноживущих нематод может высвобождаться через стенку тела путем диффузии.

На фото выше представитель класса Adenophorea (отряд Desmoscolecida).

Нервная система

Нематод представлена окологлоточным нервным кольцом и несколькими продольными нервами. Первое представляет собой единый круговой ганглий и, по всей вероятности, играет роль ассоциативного органа. Нервное кольцо расположено на уровне середины глотки и дорсальным кольцом наклонено вперед. От него отходят дорсальный нерв и вентральный нервный ствол. Остальные продольные нервы непосредственно с ним не связаны.

У свободноживущих нематод (размер, окраска, характер движений - рассмотрены выше) органы чувств представлены сенсиллами: губные сосочки, осязательные щетинки, супплементарные органы самцов, обонятельные амфиды, фазмиды (сенсорно-железистые органы), а также терминальные хвостовые железы, секрет которых требуется для прикрепления к субстрату. Все перечисленные органы являются хемо- и механо-, реже фоторецепторами, либо обладают смешанной чувствительностью.

Развитие нематод

Подавляющее большинство нематод - это раздельнополые животные, но встречаются и гермафродиты. Как правило, они откладывают яйца, реже происходит живорождение. У самцов нематод задний конец тела загнут в брюшную сторону и на нем имеется сложный копулятивный аппарат. У них есть два семенника с семяпроводами и один семяизвергательный канал. Спермии нематод имеют разнообразное строение, жгутики отсутствуют, а подвижность амебоидная. Половые органы самок представлены единичным или двойным набором, состоящим из яичников, яйцеводов и матки, а также влагалищем.

Размножение нематод не сопровождается метаморфозом. Как правило, жизненный цикл состоит из четырех ювенильных стадий и одной взрослой. Переход между ними происходит в момент линьки.

Вопрос 1. Какая форма тела у нематоды?
Форма тела нематод веретеновидная, так как тело их по направлению к обоим концам обыкновенно сужается. Поперечное сечение тела круглое.

Вопрос 2. Назовите особенности строения нематоды.
В строении нематоды можно отметить следующие особенности:
- тело нечленистое, покрыто плотной кутикулой;
- кожно-мускульный мешок содержит слабо выраженную кольцевую и хорошо развитую продольную мускулатуру в виде четырех лент (сгибая и разгибая тело в спинно-брюшном направлении, нематоды могут ползти вперед, лежа на боку);
- между слоем мышц и внутренними органами имеется полость; эта первичная полость тела выполняет функции внутренней среды организма и гидроскелета, обеспечивает независимое от стенок тела движение кишечника и участвует в обмене веществ и их транспорте;
- ротовое отверстие располагается на переднем конце тела;
- выделительная система представлена одноклеточными кожными железами, - выделяющими растворимые продукты обмена;
- кровеносной и дыхательной систем нет;
- нервная система образована окологлоточным нервным кольцом с несколькими нервными стволами;
- половая система представлена яичниками и семенниками; как правило, нематоды раздельнополы;
- органы чувств развиты слабо.

Вопрос 3. Что такое кутикула? В чем ее значение?
Кутикула - это плотное многослойное неклеточное образование на поверхности тела. Представляет собой своеобразный наружный скелет, который создает опору для мускулатуры. Также важна защитная роль кутикулы: она предохраняет тело от механических повреждений и ядовитых веществ.

Вопрос 4. Какова роль полости тела?
Полость тела играет важную роль в обменных процессах. Через нее происходит транспорт усвоенных веществ и пищи от кишечника к мускулатуре и половой системе; частично осуществляется и вынос продуктов обмена к органам выделения. Таким образом, жидкость, заполняющая полость тела, берет на себя функцию внутренней среды организма, подобно крови.

Вопрос 5. Как устроена нервная система нематод?
Нервная система нематод образована окологлоточным нервным кольцом, окружающим переднюю часть пищевода. От кольца вперед отходят несколько коротких веточек; назад направляются шесть стволов, причем два из них, проходящих по срединным спинной и брюшной линиям, мощнее остальных. Оба главных нервных ствола соединяются между собой многочисленными перемычками, которые имеют вид тонких полуколец, опоясывающих тело.

Вопрос 6. Какие отделы составляют пищеварительную систему круглых червей?
Пищеварительная система начинается ротовым отверстием, находящимся на переднем конце тела. Кишечник образует прямую трубку, тянущуюся через все тело. Передний его участок подразделен на ротовую полость и глотку. За глоткой следует слабо дифференцированная кишка, заканчивающаяся анальным отверстием.

Вопрос 7. Опишите развитие аскариды.
Попадая с фекалиями в окружающую среду, яйца при доступе кислорода во влажных условиях и при достаточно высокой температуре (около 25 °С) развиваются, и под их оболочкой образуется личинка. Последняя в яйцевых оболочках попадает в пищеварительную систему человека. В тонкой кишке она освобождается от оболочек, вбуравливается в стенку кишки и попадает в кровь. С током крови переносится в печень, сердце и по легочным артериям - в легкие. В легких личинка выходит в бронхи, вызывая воспалительные явления, сопровождающиеся кашлем. С мокротой личинки попадают в ротовую полость, а затем вторично проглатываются вместе со слюной. В кишечнике развиваются взрослые половозрелые аскариды.

Вопрос 8. Как можно заразиться аскаридами?
Большую роль в распространении яиц аскариды и заражении ими людей играют обычные комнатные мухи. Яйца могут попасть в организм человека с немытых рук, с загрязненной водой, с немытых овощей и фруктов.

Вопрос 9. Какие гигиенические меры нужно соблюдать, чтобы предотвратить заболевание аскаридозом?
Гигиенические меры для предотвращения заболевания аскаридозом: соблюдение правил личной гигиены; обезвреживание фекалий, используемых в качестве удобрений; санитарное благоустройство жилищ (водопровод, канализация); очистка питьевой воды; систематические медицинские осмотры.

Решебник содержит ответы на вопросы учебного издания и выполнен в удобном для чтения формате PDF.