Страница 2 из 47
Кольчатые черви обрели плотные покровы, насеченные на дольки - сегменты, соответствующие внутренней метамерии. Сегментация позволила этим беспозвоночным свободно изгибать тело, чтобы передвигаться волнообразно, развивая при этом значительную скорость. Впоследствии насекомые, раки и прочие членистоногие покрылись плотным сегментированным панцирем.
Мускулатура пиявки в поперечном разрезе миосомита: 1 спинно-брюшные мышцы; 2 - кольцевые мышцы; 3 -продольные мышцы
Человек в своей организации несет отпечаток метамерии древних кольчецов, но наше тело состоит не из сегментов. Их число у позвоночных резко сократилось, отчего вместо сомитов сформировались т.н. отделы.
Тело большинства червей покрыто большими или малыми щетинками (хетами). Иногда щетинки хорошо развиты и густо покрывают тело. Они способствуют передвижению животных. У многих кольчецов имеются специфические органы передвижения - параподии. Название данных органов означает в переводе "похожие на ноги". Это плотные выросты тела в форме лопастей, увенчанные пучками щетинок.
Многие беспозвоночные животные обзавелись приспособлениями, компенсирующими отсутствие позвоночного столба и внутреннего скелета. У насекомых и прочих членистоногих есть наружный скелет - панцирь из плотного вещества хитина. У моллюсков и плеченогих имеются раковины. Панцирем из пластинок, усеянным шипами и даже иголками, обладают иглокожие - морские звезды, морские ежи и т. п. У кольчецов имеется "гидравлический скелет", который создан т.н. целомической жидкостью.
Она заполняет полость тела, где находится под давлением, отчего не сжимается и обеспечивает тем самым наличие твердой опоры для мягких тканей. Полостная жидкость постоянно пребывает в движении, выполняя одновременно транспортную функцию и помогая кровеносной системе. Кровь кольчецов лишена гемоглобина, а потому либо бесцветная, либо зеленая за счет связывающего кислород пигмента хлоркруорина. В зеленой крови нет железа, его роль здесь играют атомы хлора.
Многие кольчатые черви обладают красной кровью, как у человека. Она так окрашена, естественно, за счет наличия железа. Но при этом железо входит в состав совершенно другого пигмента, не похожего на гемоглобин, - гемэритрина. Он способен захватывать кислорода в 5 раз больше, чем гемоглобин. Выбор пигмента обусловлен особенностями образа жизни таких червей. Это донные существа, большую часть времени проводящие в толще грунта, где они испытывают острый дефицит кислорода.
У ряда кольчецов хорошо развиты органы чувств, в первую очередь глаза. В отличие от человека и прочих теплокровных животных черви обладают подчас значительным количеством глаз, которые могут находиться на голове, на заднем конце тела, по бокам (в т. ч. на каждом сегменте) и даже на хвосте. Морские полихеты не только чутко реагируют на свет, но и способны самостоятельно излучать его.
Свечение червей обеспечивается присутствием в организме особого вещества, получившего название люциферина. Под действием специального фермента люциферазы люциферин окисляется кислородом с образованием углекислого газа. При этом высвобождаемая химическая энергия идет на выделение возбужденными атомами световых частиц - фотонов. Люциферин содержится у червей в гранулах, которые плавают в жидком клеточном веществе, где и окисляются. Поэтому создается впечатление, будто бы у полихет светятся ткани тела.
Черви наделены сравнительно эффективным механизмом окисления, отдача которого составляет от 10 до 20% и, возможно, даже больше. Это означает, что свыше 10% химической энергии люциферина морские полихеты научились переводить в свет, а остальное составляют бесполезные потери. В сравнении с лампами накаливания клетки полихет представляют собой чрезвычайно экономные и компактные биологические устройства. Таким образом, на каждые 3 молекулы люциферина приходятся 3 кислородные молекулы, а в результате реакции выделяются 3 молекулы углекислоты и 2 фотона.
Биологическое значение свечения может быть различным. Известны случаи, когда беспозвоночные применяют свою иллюминацию в целях общения с сородичами, в первую очередь с представителями противоположного пола. Раз в год многие тропические черви покидают донные убежища и всплывают к поверхности океана, чтобы роиться. Здесь самки встречаются с самцами.
Светящиеся морские кольчецы из класса полихет: 1 - полипоида; 2 - хетоптер; 3 – силлида
Полихеты Бермудского треугольника как раз во время роения применяют фонарики. Самки привлекают самцов интенсивным свечением, вызывая тех на танец, в ходе которого кавалеры должны побудить своих дам к выбросу в воду половых продуктов. Если самка не светится, то она уже исполнила свой "танец любви". Самцов она не интересует. Вероятно, "движущиеся свечи", которые наблюдал в водах Карибского моря X. Колумб, являлись такими роящимися червями.
Подавляющее же большинство червей используют свои "фотонные установки" с целью дезориентации противников. Черви в пищевой пирамиде океана занимают одну из нижних ступеней, служа кормом для самых разнообразных организмов - головоногих моллюсков, раков, крабов, рыб и даже агрессивных сородичей полихет.
Когда хищник атакует полихету и начинает разрывать и терзать ее тело, хвостовой отдел червя ярко вспыхивает, привлекая к себе внимание "агрессора". Тот хватает светящуюся часть тела, а вторая (головная) скрывается в темноте. Впоследствии хвост у червя вновь отрастает. Получается, что кольчатые черви задолго до ящериц были изобретателями ловкого трюка с отброшенным хвостом.
Несколько видов полихет приспособились намеренно подкармливать своих хищников регенерируемыми частями тела, чтобы приучить нападать именно на них. Трубкожил хетоптерус способен предложить хищным рыбам любую часть своего тела; важно то, что она испускает свет и приучает врагов реагировать исключительно на этот условный раздражитель. В таком случае несветящиеся части червя не представляют интереса для хищников.
Полиноиды жертвуют заднюю часть тела, покрытую содержащими люминофор чешуйками-элитрами. Часто по-линоиды не дожидаются, пока их укусит враг, но при малейшей опасности отбрасывают свои элитры. Раздражение в сброшенных чешуйках не стихает, они источают обильный свет. Таким образом червь стремиться сохранить жизнь и вместо сегментов своего тела предлагает рыбе несъедобные чешуйки.
К сожалению, не всегда удается обмануть преследователя подобным образом, особенно если он сам является полихетой. Морской многощетинковый червь спио может отбрасывать от себя сегменты очень долго, пытаясь уйти от хищника. Этим пользуется другая полихета - этеоне, которая гонится за спио и на ходу поедает отбрасываемые им кусочки. В конце концов этеоне полностью съедает несчастного спио.
В целом же для многих кольчецов, за исключением пиявок и эхиурид, типична высокая способность к регенерации, принимающая подчас удивительные формы. Известно, что разрубленный пополам дождевой червь из каждой половины отращивает недостающую. Так получаются два новых полноценных червя. В некоторых опытах с земляными червями ученые пытались срастить кусочки от тел разных червей. "Сборное" животное отлично себя чувствовало после операции, раны его быстро зажили.
На первый взгляд это свидетельствует о примитивном строении кольчецов. Человек и другие млекопитающие не способны отращивать оторванные части тела заново. Естественно, олигохеты и полихеты не могут сравниться с высшими животными, но и считать кольчатых червей примитивными было бы неверно.
Черви умеют безошибочно находить острый угол у любого предмета треугольной формы. Наука пока не объяснила эту особенность, а тем временем накопились факты, свидетельствующие о способности разных видов кольчатых червей обучаться, запоминать различные новые раздражители, проявлять заботу о потомстве и т. д.