Эволюция дыхательной системы. Круглые черви: что это за паразиты и чем отличаются от плоских червей? Половая система самок парная, трубчатая и состоит из

Тип Круглые черви

План ответа:

Общая характеристика Круглых червей
Строение тела Аскариды человеческой
Размножение и развитие Аскариды человеческой
Классификация Круглых червей, многообразие видов
Значение Круглых червей в природе и жизни человека

Общая характеристика Круглых червей

Покровы. Снаружи кожно-мускульный мешок покрыт защитной оболочкой – кутикулой. Во время роста червей она периодически сбрасывается, а затем возобновляется. Под кутикулой находится гиподерма, которая является результатом слияния клеток кожи. Под гиподермой расположены 4 ленты продольных мышц. При сокращении спинные и брюшные ленты действуют противоположно, и тело червя может изгибаться в спинно-брюшном направлении. Кутикула, гиподерма и мышцы образуют кожно-мускульный мешок.

Пищеварительная система. На уровне Круглых червей в эволюции пищеварительной системы происходит грандиозное событие, которое осчастливило все последующие типы животных. Именно у Круглых червей впервые появляется задняя кишка и анальное отверстие. Теперь их пищеварительная система состоит из трех отделов: передний, средний и задний отделы кишечника. Передний отдел обычно разделяется на рот, мускулистую глотку и пищевод. Пищеварение происходит в средней части кишки. С появлением анального отверстия пища начинает двигаться в одном направлении, что дает возможность различным отделам специализироваться и эффективнее выполнять свою функцию пищеварения.

Органы выделения – у некоторых протонефридии, в передней части тела на брюшной стороне находится выделительное отверстие. У некоторых представителей имеются видоизмененные кожные железы, их называют "шейные железы". У некоторых органы выделения отсутствуют.

Нервная система и органы чувств . Нервная система лестничного типа (ортогон). Она состоит из окологлоточного нервного кольца, окружающего глотку, и отходящих вперед и назад 6 нервных стволов, из которых спинной и брюшной развиты наиболее сильно. Стволы соединены перемычками (комиссурами). Имеются органы осязания, органы химического чувства (обоняния). У свободноживущих имеются примитивные глаза.

Размножение. Большинство Круглых червей - раздельнополые организмы, что обеспечивает генетическое разнообразие потомков. Встречается половой диморфизм (самки внешне отличаются от самцов) Развитие непрямое, то есть с личиночной стадией, без смены хозяина.
Половые органы в виде трубок. Мужские – семенники, открываются семяпроводом в конечный отдел кишечника - клоаку. Самец имеет копулятивные органы – кутикулярные иголочки, с помощью которых он вводит сперматозоиды в половые пути самки. Оплодотворение внутреннее. У самки парные яичники продолжаются в яйцеводы, которые переходят в две матки, открывающиеся половым отверстием на брюшной стороне тела..

Представители: Тип делится на несколько классов, наиболее многочисленный среди них класс Нематоды: Аскариды, острицы.

Строение тела Аскариды человеческой

Новые понятия и термины: кутикула, гельминт, инвазия, копулятивные органы, половой диморфизм, гидроскелет, анальное отверстие, детритофаг.

Вопросы на закрепление.

Литература:

Билич Г.Л., Крыжановский В.А. Биология. Полный курс. В 3-х т. – М.: ООО Издательский дом «Оникс 21 век», 2002
Пименов А.В., Пименова И.Н. Зоология беспозвоночных. Теория. Задания. Ответы.: Саратов, ОАО издательство «Лицей», 2005.
Чебышев Н.В., Кузнецов С.В., Зайчикова С.Г. Биология: пособие для поступающих в вузы. Т.2. – М.: ООО «Издательство Новая Волна», 1998.
www.collegemicrob.narod.ru
www.deta-elis.prom.ua

Свободноживущие нематоды:

обитают в почве и воде;
участвуют в экологии всех экосистем;
уступают по численности только членистоногим.

Концентрация свободноживущих нематод составляет около 1 миллиона особей на 1 м 3 .

Вред для человека и животных:

Тип круглые черви распространены по всему земному шару.

Общая характеристика типа

Кровеносная и дыхательная системы

У круглых червей отсутствует дыхательная и кровеносная система . Почти все представители семейства нематода проживают в анаэробных условиях, а получает кислород и питательные вещества уже в готовом виде.

В гиподермальном слое происходит накопление гликогена, который там же расщепляется на масляную, валериановую и другие важные органические кислоты. Всасываение готовых питательных веществ происходит через эпителиальный слой первичный полости (кишечник), и накапливается в гиподерме.

Подобная примитивная система жизнеобеспечения делает дыхательную и кровеносную системы лишними в существовании червя.

Морфология

Строение тела (от внешнего слоя до внутреннего):

Псевдоцепь – первичная полость, выстлана эпителием (кишечник).
Целома – вторичная полость без эпителия.

Пищеварительная система круглых червей

На переднем конце тела имеется ротовое отверстие с губами из кутикулярных сладок. Далее, начинается ротовая капсула (у некоторых видов вооруженная зубами), а затем начинается небольшой отрезок пищевода.

Весь пищеварительный тракт образует одна прямая кишка, которая делится на:

передний;
средний;
задний отделы.

У некоторых видов анальное отверстие отсутствует.

Нервная система

Нервная система нематод:

Окологлоточное кольцо – располагается на середине глотки с наклоном к дорсальному краю (у некоторых видов к вентральному)
Вентральный (брюшной) нервный ствол – идет по нижней плоскости тела в вентральном валике гиподермы. От него берут свое начало остальные мелкие нервные волокна.
Дорсальный (спинной) нервный ствол – проходит в дорсальном валике гиподермы. Не «пускает» нервных волокон.

Также круглые черви могут ориентироваться на запах и свет.

Половая система

Относятся к раздельнополым червям с ярко выраженным половым диморфизмом. Самки откладывают яйца, личинки могут вылупляться или во внешней среде, или в организме самки (живорождение). Женские особи крупнее мужских.

Половая система самок парная, трубчатая и состоит из:

яичников;
яйцепроводов;
матки;
влагалища.

Яичники узкие, слепозагнутые, постепенно переходящие в более широкие отделы. Матка парная, выходящая во влагалище, которая открывается на брюшной стороне в передней части тела. Самки могут быть в несколько раз крупнее самцов, тело прямое.

У самцов конец туловища спиралеобразно завернут в сторону брюшной плоскости.

Строение половой системы самца:

Трубчатый семенник.
Семяпровод.
Семявыводящий канал, открывающийся в задний отдел кишечника.

На клоаке расположены совокупительные спикулы, которыми самец удерживает самку.

У некоторых видов на спикулах имеются капулятивные бурсы, представляющие собой расширенные и уплощенные в виде крыльев, боковые части заднего конца тела.

Выделительная система

Состоит из двух канальцев, которые начинаются в задней части тела, соединяясь, образуют общий проток, открывающийся отверстием на вентральной стороне переднего конца тела. Движение тела осуществляется только в дорсовентральном (вперед) направлении.

Следует незамедлительно начать лечение! Защитите себя и своих близких!

Представители типа нематод в человеческом организме

Аскарида человеческая

Возбудитель ascaris lumbricoides – нематода, длина самца до 25 сантиметров, а самки до 40 сантиметров. Цвет тела от белого до бледно-розового, узкое, цилиндрической формы, заостренное на концах. Рот представляет собой пару кутикулярных губ.

В тощей и подвздошной кишке живут около года, способны к проживанию только в человеческом организме. За один раз самка способна отложить до 240 тысяч яиц, которые выходят во внешнюю среду вместе с калом. Яйца во внешней среде способны прожить до 5 лет, благодаря пятислойной внешней оболочке, оберегающей от большинства факторов внешней среды.

Биология развития:

Попадают в прямую кишку через пищу или грязную воду, локализуются затем в тонком кишечнике.
Через 21 день личинки вылупляются, пронизывают слизистую оболочку кишечника. С током крови мигрируют по внутренним органам: печень, правая част сердца, легкие.
Попав через малый круг кровообращения в легкие, личинки прорывают альвеолярные капилляры и вместе с кашлем или выдыхаемым воздухом попадают в ротовую полость.
Через ротовую полость заглатываются обратно в пищеварительный тракт.

Весь период миграции занимает до двух недель. Самка становится половозрелой спустя 20 дней и способна откладывать яйца.

Острица

Нематода, вызывающая распространенное заболевание – энтеробиоз. Эту болезнь называют также «болезнь немытых рук», так как яйца возбудителя часто попадают в организм человека через грязную пищу и руки. Подвержены заболеванию в основном дети. Возбудитель локализуется во всех отделах кишечника, а основным симптомом заболевания является зуб анального отверстия.

Возбудитель еnterobius- нематода с удлиненным телом и зауженными концами. Самки достигают длины до 12 миллиметров, а самцы до 5 миллиметров.

Цвет возбудителя серовато-белый. У ротового отверстия со стороны брюшной полости расположена особая везикула, с помощью которой гельминт прикрепляется к слизистой оболочке кишечника.

Биология развития:

попадают в человеческий организм вместе с пищей, локализуются в нижних отделах тонкого кишечника, прикрепляются к слизистой оболочки кишечника.
Самка становится половозрелой в возрасте 4-х недель.
Оплодотворенная женская особь перемещается к прямой кишке для выкладки яиц.
В ночное время выходит наружу из анального отверстия и откладывает яйца в прианальных складках, после чего погибает.
Одна самка способна отложить до двух тысяч яиц.

Власоглав

Нематода, вызывающая заболевание трихоцефалез. Возбудитель считается только человеческим, особо восприимчивы маленькие дети. Местом обитания является начальный отдел толстой кишки. При малой инвазии симптомы болезни почти не проявляется, но при сильном заражении возможна диарея, рвота, выпадение прямой кишки, а также являются одной из причин воспаления аппендикса.

Возбудитель trichocephalus trichiurus – гельминт длиной от 3,5 до 5 сантиметров.

Основной отличительной чертой является наличие на передней части туловища нитевидную часть, на которой расположены ротовое отверстие и пищевод. В задней уплотненной части находятся остальные органы гельминта. Одна особь способна прожить в организме человека до 5 лет.

Биология развития:

Яйца гельминтов попадают в пищеварительный тракт человека через обсемененную пищу или воду.
Попав в тонкий отдел кишечника, вылупление личинок происходит в течение нескольких дней.
Сразу же мигрируют в толстую кишку.
В толстом отделе прикрепляются к слизистой оболочке нитевидным отростком, прорезая им слизистую оболочку. Питаются кровью и тканевой жидкостью. Спустя 3 месяца, становятся половозрелыми..
За сутки самка власоглава способна выложить 20 тысяч яиц.

Обязательным условием для созревания инвазионного яйца является пребывание во влажной почве при температуре 24-30 градусов в течении 10-40 дней. После созревания остаются способными к заражению несколько месяцев.

Плоские и круглые черви: различия

Отличия плоских червей от круглых:

Кишечник – у плоских червей имеется лишь ротовое отверстие, анальное отсутствует. Выделение экскрементов осуществляется через мелкие канальцы, которые пронизывают все тело червя и выходят через наружные покровы. У нематод присутствует ротовое и анальное отверстие, кишечный тракт сквозной.
Половая система – , за исключением семейства трематод Schistosomatidae – гермафродиты. Бытует мнение, что размножение у плоских червей происходит перекрестное, но не исключено и самооплодотворение. У нематод идет строгое распределение полов ярко выраженный половой диморфизм.
Наличие полостей – у круглого червя имеется первичная и вторичная полость, когда как плоские черви относятся к бесполостным животным. В кожно-мускульном мешке трематод происходят пищеварительные и выделительные процессы и всасывание питательных веществ.
У нематод имеются только продольные мышцы , которые позволяют червю перемещаться исключительно в дорсовентральном направлении, а у плоских червей есть еще поперечная и продольная мускулатура.

В ходе эволюции у организмов развилась высокоорганизованная система органов дыхания.

У многих беспозвоночных животных, например, у кишечно-полостных, плоских и круглых червей еще нет специальных органов дыхания. У них газообмен со средой осуществляется всей поверхностью тела (рис. 189). Впервые органы дыхания встречаются у морских кольчатых червей и водных членистоногих в виде пористых жабер, располагающихся по обеим сторонам тела и обильно снабжаемыми кровью. У моллюсков в мантийной полости развиваются пластинчатые жабры. Однако уже у наземных членистоногих в углублениях тела имеются трахеи или листовидные легкие.

У водных хордовых дыхательная система связана с кишечником, причем наиболее просто она организована у ланцетника, у которого стенка глотки (передний отдел кишечника) пронизана жаберными щелями, пронизывающими весь передний отдел кишечника и открывающимися в околожаберную полость. У наземных хордовых жаберные щели развиваются лишь в эмбриональный период, после чего исчезают. Дыхание у них осуществляется легкими, которые развиваются из выпячиваний кишечной стенки.

Жаберный аппарат у хордовых эволюционировал в направлении образования жаберных лепестков. В частности, у рыб развилось 4-7 жаберных мешков, являющихся щелями между жаберными дужками и содержащими большое количество лепестков, которые пронизаны капиллярами (рис. 190). У рыб в дыхании участвует также воздушный пузырь.

Легкие эволюционировали в направлении увеличения дыхательной поверхности, что привело к образованию бронхов и бронхиол. Впервые легкие появляются у земноводных, представляя собой полые мешки. Однако у них в дыхании еще участвует кожа. У рептилий происходит дальнейшая дифференцировка органов дыхания, В частности, строение легких усложняется, в результате чего в них образуются ячеистые структуры (перекладины). Появляются бронхи. У птиц легкие представляют собой губчатые образования, развиваются разветвления бронхов.

У млекопитающих развитие дыхательной системы достигает вершины (рис. 191). Наряду с дальнейшим совершенствованием легких чрезвычайному развитию подвергаются воздухоносные пути.

Развиваются бронхи второго, третьего и четвертого порядков, а также бронхиолы и альвеолы. Развивается диафрагма, которая отделяет грудную полость от брюшной. Наличие высокоспециализированных органов дыхания обеспечивает очень эффективный газовый обмен в легких (внешнее дыхание) и в тканях (внутреннее дыхание). Появляются гортанные хрящи.

Эволюция дыхательной системы зависима от колебаний в содержании атмосферного кислорода и углекислоты, поскольку жабры не чувствительны к изменению газового состава воздуха, а кожное дыхание не компенсирует этого недостатка жабер. Начиная с позднего палеозоя, содержание атмосферного кислорода колебалось в разные времена. Хотя фактические величины этих колебаний не определены, тем не менее, предполагают, что максимум содержания кислорода в атмосфере достигал 35%, а затем падал до 15% (при 21% в настоящее время).

Повышенное содержание кислорода и одновременное уменьшение углекислоты повышало эффективность легочного дыхания, помогая позвоночным в завоевании суши. Более того, есть основания к допущению влияния кислородного ритма даже на эволюцию основных групп животных.

Дыхательная система птиц также характеризуется признаками приспособления к полёту, во время которого организм нуждается в усиленном газообмене. Эта система органов у птиц считается одной из самых сложных среди всех групп животных. От глотки отходит длинная трахея, делящаяся в грудной полости на два бронха. На месте разделения трахеи имеется расширение - нижняя гортань, в которой расположены голосовые связки; стенки её имеют костные кольца. Нижняя гортань представляет собой голосовой аппарат и наиболее сильно развита у птиц, поющих и издающих громкие звуки. Легкие птиц являются малыми по объёму, малоэластичными и прирастают к ребрам и позвоночному столбу[. Они характеризуются трубчатым строением и очень густой капиллярной сетью. С легкими связано 5 пар воздушных мешков - тонкостенных, легко растяжимых выростов вентральных ответвлений крупных бронхов, находящиеся среди внутренних органов, между мышцами и в полостях трубчатых костей крыльев. Эти мешки играют большую роль в процессе дыхания птиц во время полета. Наряду с функцией дыхания воздушные мешки несут добавочные функции: облегчают массу тела птицы, и примыкая к крупным группам мышц участвуют в терморегуляции (рассеивание лишнего тепла).

Форма тела веретеновидная. Наружный слой КММ - нерастягивающаяся кутикула, устойчивая к неблагоприятным воздействиям. Мускулатура только продольная, разделена на 4 тяжа.

Пространство между КММ и внутренними органами (первичная полость тела) заполнено жидкостью, обеспечивающей гидроскелет и транспорт веществ внутри организма. Дыхательной и кровеносной систем нет.

Появление анального отверстия позволило превратить процесс пищеварения из циклического в непрерывный, создало возможность последовательной обработки пищи разными ферментами.

Нервная система состоит из окологлоточного нервного кольца, от которого назад отходят нервные стволы, соединенные перемычками. Имеются осязательные щетинки и обонятельные ямки.

Выделительная система - 2 канала по бокам тела - две крупные безресничные клетки.

Нематоды раздельнополые, самки обычно крупнее, мужские половые клетки амебовидные (спермии).

Тесты

1. Выберите характеристику круглых червей
А) кровеносной системы нет, дыхательной системы нет, пищеварительная система замкнутая
Б) кровеносная система есть, дыхательной системы нет, пищеварительная система незамкнутая
В) кровеносная система есть, дыхательная система есть, пищеварительная система замкнутая
Г) кровеносной системы нет, дыхательной системы нет, пищеварительная система незамкнутая

2. Сколько слоев мускулатуры входит в состав КММ у круглых червей
А) 1
Б) 2
В) 3
Г) 4

3. Полость тела у круглых червей
А) отсутствует
Б) первичная
В) вторичная
Г) смешанная

4. Как устроена нервная система круглых червей
А) нервная сеть из отдельных клеток
Б) нервные узлы, соединенные между собой в цепочки
В) нервные узлы, от которых назад отходят стволы
Г) нервная трубка