Губки: размножение и образ жизни
Губки - это беспозвоночные животные, ведущие преимущественно морской (водный) образ жизни. Есть некоторой количество видов, проживающих и в пресных водоемах. Они ведут практически неподвижную жизнь, прикрепившись к дну водоема.
При этом их примитивная нервная система (весьма примитивная), практически не реагирует на внешние раздражители. Чаще всего губки ведут колониальный образ жизни (но есть и исключения).
Развитие губок привело к том, что их классифицируют на четыре класса. Классификация производится на основании строения скелета.
Классификация губок:
губки обыкновенные – скелет образуется одноосными кремневыми иглами;
известковые губки – скелет губок из трех и четырех лучевыми иглами, из известкового кальция:
коралловые губки – скелет состоит из массы базальта (может быть арагонит или кальцит);
стеклянные губки – скелет состоит из кремния (шестилучевые звезды).
Размножение губок почкованием
Размножение губок происходит несколькими способами. Так один из способов — это почкование, на поверхности губки набухает почка, в которой формируется новая жизнь. Вырастая, почка отделяется от материнского тела, после чего самостоятельно прикрепляется к дну рядом с материнской.
Дочерняя особь может представлять собой просто участок материнской клетки (так сказать выделившийся участок). Такое почкование в основном характерно для известковых губок, правда наблюдается также у некоторых стеклянных видов.
Если формирование почек происходит на концах игл, то при этом возможно образование серии почек, соединенных между собой. В данном случае связь с материнской особью слабая.
Размножение губок половым путем
Размножение губок может происходить и половым путем. Среди колоний находятся раздельнополые особи, также существуют и губки гермафродиты. На сегодняшний день, наиболее детально изучено размножение известковых, четырехлучевых и кремнероговых видов.
Необходимо отметить, что внешнего различия между мужскими и женскими особями нет. В мезоглее губки образуются половые клетки. Здесь же происходит созревание яиц, а так же формирование их сперматозоидов.
Учитывая то, что губки фильтраты (прокачивают через себя воду), сперматозоиды подхватываются током воды и посредством каналов, могут, как выйти наружу, так и попасть в жгутиковые камеры соседних губок. При условии того, что в жгутиковых камерах находятся созревшие яйца, при помощи амебоцитов, транспортируются к созревшим яйцам.
Оплодотворение яйца, с последующим его дроблением (с формирование «личинки»), происходит в материнском организме. Хотя имеются некоторые виды четырехлучевых губок, у которых яйца выводятся наружу, где и происходит развитие губок.
Личинка губок имеет вид либо шара, либо объемного овала, размер которого может достигать одного миллиметра. Поверхность личинки усыпана жгутиками, они, постоянно сокращаясь, придают личинке ускорение, и она движется.
Свободное «плавание» может составлять до трех суток, после чего, она либо прикрепляется к субстрату, либо погибает. Личинка (плавающая) имеет следующее строение: внутренняя масса (крупные зернистые клетки), снаружи клетки покрыты слоем жгутиковых клеток (цилиндрических).
Личинка из двух слоев носит название паренхимулы. Причина возникновения — неправильное (неравномерное) дробление яйца. Первые стадии дробления яйца приводят к образованию клеток различной величины. Так называемые микромеры и макромеры.
Микромеры быстро делятся, обволакивают более крупные макромеры, таким образом, достигается двухслойность паренхимула. Часть губок имеют личинки в виде пузырька (в основном это известковые виды).
Оболочка пузырька состоит лишь из одного слоя клеток со жгутиками. Такая личинка носит название целобастулы. Выходя из материнского организма, часть клеток отбрасывает свои жгутики и происходит погружаение внутрь личинки. Так начинается развитие губки.
Такие преобразования приводят к тому, что личинка превращается в паренхтмулу.
При размножении, губки имеют две формы личинок паренхимулы и амфибластулы. Находясь в воде некоторое время (плавая), личинка оседает на дно, и именно там, происходит ее закрепление, с последующим формирование и развитием губки.
Бесполое размножение губок
Редко, но это имеет место быть, бесполое размножение губок. Такое размножение губок представляет собой отделение от организма участка (величина может быть весьма различной). Далее отделившийся участок развивается в полноценный организм губки.
При неблагоприятных условиях размножение губок может происходить при помощи редукционных телец. При восстановлении нормальных условий обитания редукционные тельца воспроизводят новые губки.
Теперь вы знаете, как происходит размножение губок. Подробнее с этими древними животными, вас познакомят эти статьи:
А о других интересных представителях беспозвоночных расскажут следующие статьи:
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 -
Губки - это тип водных преимущественно морских неподвижных примитивных животных. По сложности своего строения они занимают промежуточное место между колониальными простейшими и кишечнополостными. Обычно в школьном курсе биологии их не изучают, хотя по количеству видов (около 8 тысяч) это достаточно многочисленная группа.
Раньше человек использовал губки в быту (в качестве мочалок). Сейчас мы научились делать искусственные губки, но по ним можно составить представление, как устроены губки-животные. Их отличительная особенность - это пористое строение тела, способное пропускать через себя большое количество воды.
В теле губок есть разные клетки, выполняющие разные функции и отличающиеся друг от друга своим строением. По этому признаку губки отличаются от колониальных простейших. Однако клетки губок слабо связаны между собой, не утрачивают в полной мере способности к самостоятельности, совместно почти не управляются, не формируют органов. Поэтому считается, что у губок нет тканей. Кроме того, у них нет настоящих нервных и мышечных клеток.
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 выше 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.
У губок есть ряд других типов клеток. На схеме выше изображена часть тела аскона. Желтым цветом обозначены покровные клетки (пинакоциты ). Они выполняют защитную функцию. Между хоаноцитами и пинакоцитами находится достаточно мощный слой мезохила (изображен серым цветом). Он имеет неклеточную структуру, это волокнистое студенистое вещество, в котором находятся все другие типы клеток и различные образования. Археоциты (светло-зеленая клетка на схеме) - представляют собой амебоподобные подвижные недифференцированные клетки, способные превращаться во все другие. Когда губка теряет часть тела, то именно благодаря делению и дифференциации археоцитов происходит процесс регенерации. Также археоциты выполняют функцию транспорта веществ между клетками (например, от хоаноцитов к пинакоцитам). В мезохиле также есть множество других типов клеток (половые, клетки, содержащие питательные вещества, коллаген и др.). Также в мезохиле находятся иглы, выполняющие опорную скелетообразующую функцию, они позволяют губке держать свою форму. Иглы имеют кристаллическую структуру.
Губки размножаются как бесполым, так и половым путем. Бесполое размножение осуществляется путем почкования. Дочерние особи могут оставаться прикрепленными к материнским. В результате образуются колонии. При половом размножении сперматозоиды из одной губки попадают в каналы и камеры другой. Происходит оплодотворение яйцеклеток (ооцитов). Образовавшаяся зигота начинает делится, формируется личинка, которая с током воды покидает материнский организм и впоследствии оседает на новом месте. По своему строению личинка не имеет зародышевых листков, а напоминает колонию одноклеточных-жгутиконосцев. Личинка плавает не пассивно, а с помощью жгутиков. После ее оседания на новом месте, она изворачивается так, что жгутики оказываются обращенными во внутрь, и личинка начинает разрастаться, превращаясь в губку.
Губки размножаются бесполым и половым способами. Бесполое размножение носит характер почкования. На поверхности губки появляется бугор, в который продолжаются все слои тела и парагастральная полость. Этот бугор постепенно растет, на конце его прорывается новый оскулум.
Полное отделение почки происходит сравнительно редко, обычно дочерние особи сохраняют связь с материнской - возникает колония ( рис. 83). Границы между отдельными особями могут сглаживаться, так что вся колония сливается в общую массу. В таких колониях о числе слившихся особей можно судить по числу оскулумов.
Особый способ внутреннего почкования существует у пресноводной губки бадяги. Летом бадяга размножается обыкновенным почкованием и половым путем. Но к осени в мезоглее бадяги наблюдается образование амебоидными клетками особых шаровидных скоплений - геммул ( рис. 84). Геммула, или внутренняя почка, представляет многоклеточную массу, окруженную оболочкой из двух роговых слоев, между которыми имеется прослойка воздуха с мелкими кремнеземными иглами, поставленными перпендикулярно к поверхности геммулы. Зимой тело бадяги умирает и распадается, а геммулы падают на дно и, защищенные своей оболочкой, сохраняются до следующей весны. Тогда содержащаяся внутри геммулы клеточная масса выползает наружу, прикрепляется ко дну и развивается в новую губку.
Большая часть губок (в том числе все известковые губки) гермафродиты, часть видов раздельнополы. Половые клетки их происходят из амебоидных клеток (археоцитов), ползающих в мезоглее. Они залегают в мезоглее под энтодермой жгутиковых камер. Живчики выходят в полость канальной системы, выводятся через оскулум, проникают в другие особи губок, имеющие зрелые яйца, и оплодотворяют последние. Начальные стадии развития яйца протекают внутри материнского организма.
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: 279.