Страница 36 из 140
Рис. 1. Принцип поедания одним простейшим другого.
Рис. 2. Объединение в колонию как защита от хищников.
Такое защитное построение таит в себе и атакующие возможности, но это уже следующая история, история о многоклеточных животных.
4. Тип кишечнополостные
Полый однослойный шар может быть вогнут внутрь себя, и это не слишком изменит его жизнь, но внутри образуется полость, куда вполне поместится и может быть переварена самая большая отдельная амеба (рис. 3).
Рис. 3. 1 — колония простейших; 2 — вогнутая колония простейших (= кишечнополостное); 3 — кишечнополостное — суперхищник в мире простейших.
Эта простая схема в принципе вполне отражает конструкцию кишечнополостных. Великий прорыв к многоклеточности совершен по нехитрой схеме: скопление — шар — вогнутый шар, для решения насущной задачи — не быть съеденным и съесть другого. Главное приобретение, объединившее клетки в единый организм — гастральная или кишечная полость, участок пространства позволяющий реализовать животный тип питания, прототип нашей кишечной трубки. Все прочие особенности строения кишечнополостных — это приспособления, обслуживающие работу кишечной полости по перевариванию других организмов, для чего требуется решить две основные задачи.
Во-первых, часть времени надо держать полость замкнутой, отделенной от окружающей среды для эффективного пищеварения, и часть времени эту полость надо открывать для попадания пищи и удаления непереваренных остатков. Решение, что в данный момент надлежит делать, принимает специализированная группа клеток — нервные клетки. Эти клетки должны уметь возбуждаться в ответ на стимулы окружающего мира и должны уметь передавать это возбуждение другим нервным или иным клеткам организма. У кишечнополостных нервные клетки располагаются во внешнем слое клеток — эктодерме (внутренний называется — энтодерма). Такое приграничное положение, если вдуматься, естественно, для клеток, отвечающих за контакты организма со средой. У всех других многоклеточных животных нервные клетки также имеют эктодермальное происхождение, хотя располагаются во взрослом состоянии уже отнюдь не снаружи.
Во-вторых, появляются клетки, способные собственно осуществить это замыкание, т. е. мышечные клетки, обладающие способностью сокращаться.
В-третьих, внутренние клетки, выстилающие кишечную полость, уже вполне специализируются на пищеварении, не отвлекаясь на иную деятельность.
У кишечнополостных есть и тип клеток, не имеющий аналогов у других организмов — стрекательные клетки, которые убивают добычу, впрыскивая в нее яд через полую нить.
Есть еще один тип животных — Губки, для которых характерно то, что клетки их тела хоть и специализированы, но способны эту специализацию менять. Отнесение губок к настоящим животным не бесспорно.
Кишечнополостные — настоящие животные, и им присущи две особенности, характерные для всех многоклеточных животных и не характерные ни для кого более:
А) наличие 2 клеточных слоев — эктодермы и энтодермы (энтомезодермы), которые выделяются в раннем развитие и образуют в дальнейшем различные ткани. Причем ткани, являющиеся производными одного из этих слоев, не могут образоваться из клеток другого и наоборот.
Б) образование в эктодерме нервных клеток.
Несмотря на простоту организации и глубокую древность, кишечнополостные вполне процветающая и поныне группа, населяющая свою родину — мировой океан. У кишечнополостных есть две жизненные формы — полип (вогнутый шар лежит на дне с кишечной полостью, открывающейся вверх) и медуза (вогнутый шар плавает у поверхности с кишечной полостью, открывающейся вниз). У подтипа медуз полипоидное и медузоидное поколения чередуются.
Живущая в пресной воде (которую освоили очень немногие кишечнополостные) представитель этого класса — гидра утратила медузоидное поколение. За жизнью гидры можно понаблюдать в обычном аквариуме.
Для некоторых медуз характерно лишь медузоидное поколение, а для подтипа Коралловых полипов — только полипоидное. Медуз видели все, кто был на море. В тропиках немало медуз жалящих не просто неприятно, но и опасно. В кухне стран Юго-Восточной Азии медуз с удовольствием едят, блюдо получается вкусное, напоминает мягкие хрящики.
Живущие на дне коралловые полипы менее заметны. Но результаты их деятельности можно увидеть, даже не выходя из дому, на географической карте. Многие острова в экваториальной части Тихого Океана созданы именно отложениями отмерших кораллов. Если кораллы обрастают кратер потухшего подводного вулкана, то образуется типичный атолл, кольцевидный остров с лагуной в центре. Интересно, что кораллы как сейчас не могут жить при температуре воды холоднее +20, так и никогда не могли в далеком прошлом. Поэтому по находкам ископаемых кораллов можно строить заключения о климате (и, соответственно, географическом положении) континентов в палеозое, например.
5. Радиально-симметричные животные
Для животных, ведущих неподвижный образ жизни лежа на дне или дрейфуя у поверхности воды, среда неоднородна в направлении верх-низ, но одинакова по сторонам света. Соответственно для таких животных характерна радиальная симметрия тела. Помимо кишечнополостных первичной радиальной симметрией обладают гребневики. Гребневики — особый тип животных, по строению они похожи на медуз, но явно им не родственны. Одна из особенностей гребневиков то, что органами движения им служат ряды гребных пластинок, образованных пучками ресничек.
У активно двигающихся животных среда становится неоднородной и в направлении вперед-назад и, как следствие, появляется хорошо нам знакомая по строению собственного тела двусторонняя симметрия. При вторичном переходе к неподвижному образу жизни, как например, у иглокожих (морских звезд), развивается вторичная радиальная симметрия, но утраченная двусторонняя симметрия сохраняется в асимметрии расположения некоторых органов взрослого животного или, еще чаще, в строении личинки.
Перейдем к двустороннесимметричным.
6. Тип Плоские черви
Предположим, что кишечнополостное животное легло на дно. Такое положение представляется вполне рациональным, если, например, имеет место постоянное горизонтальное течение. Если течение ослабеет впоследствии, то это можно скомпенсировать собственным движением. Что из того, что имелось у радиальносимметричных предков можно приспособить для активного движения? Реснички и мышечные клетки. Реснички имеют тот недостаток, что, будучи клеточными органеллами, они пригодны лишь для очень некрупных организмов или как дополнительный двигатель. Что реально у плоских червей и наблюдается. Другой ресурс — мышечные клетки. Следует просто увеличить их количество, и получится кожно-мускульный мешок, согласованные сокращения которого позволят вполне внятно передвигаться в водной среде. Нарастить мышечные клетки — дурацкое дело — нехитрое, а вот добиться согласованности их сокращений совсем не так просто. Нервная система кишечнополостных была диффузной, т. е. представляла собой равномерную сеть нервных клеток на теле животного. Раздражение любой из клеток приводило к возбуждению всех остальных нервных, а затем и всех мышечных клеток. Плоским червям такой примитивной реактивности уже не достаточно, требуется центр хранения программ действий и центр обработки информации, поступающей от органов чувств, для запуска одной из имеющихся программ. Нервные клетки вокруг первичного рта умножаются и группируются, образуя такой центр — кольцевое окологлоточное скопление, а от него тянутся назад нервные стволы. Принципиально таким же образом устроена и нервная система большинства других беспозвоночных, включая и насекомых с их сложным поведением.