Общая характеристика типа Круглые черви

Круглые черви – трехслойные нерасчлененные животные с билатеральной (двубокой) симметрией, тело которых покрыто кожно-мускульным мешком, а пространство между внутренними органами заполнено жидкостью.

Систематика. Тип Круглые черви делится на классы: Гастротрихи, Нематоды, Волосатики, Скребни, Коловратки. Наиболее известным и важным является класс Нематоды, о котором в основном и пойдет речь.

Размеры тела. Свободноживущие виды достигают в длину в основном нескольких миллиметров, гораздо реже 30-50 мм. Паразитические нематоды гораздо крупнее. Например, ришта, паразитирующая под кожей человека, достигает длины 120 см. Самая крупная нематода – Placentonema gigantissima – паразитирует в плаценте кашалотов, длина которой составляет 6-8 метров. Самые мелкие виды не превышают 80 мкм.

Форма тела. Большая часть круглых червей имеет сильно удлиненное, круглое в поперечном сечении тело. Концы тела, как правило, заострены. Однако попадаются шарообразные, лимонообразные и бобовидные формы. Принято различать пищеводный отдел, середину и хвостовую часть тела.

Кожно-мускульный мешок. Снаружи тело нематод покрыто плотной многослойной кутикулой. Чаще всего она имеет кольчатое строение. Этот слой имеет важное опорное и защитное значение.

Под кутикулой располагается собственно кожа нематод – клеточный или синцитиальный эпителий, который называется гиподерма. Гиподерма образует на спинной и брюшной стороне, а также по бокам продольные утолщения – гиподермальные валики. В спинном и брюшном валиках расположены крупные нервные стволы, а в боковых – каналы выделительной системы. Гиподерма играет важную роль в дыхании нематод.

Мускулатура у нематод представлена одним слоем продольных мышечных клеток, прилегающих к гиподерме. Чаще всего мышечный слой разделяется на спинную и брюшную ленты, обеспечивающие подвижность тела червей. Имеются и более мелкие группы мышц, обеспечивающие подвижность внутренних органов – пищеводные, кишечные, анальные, вульварные, спикулярные и некоторые другие. Эти мышцы идут от стенки тела к соответствующим органам.

Движение. В связи с устройством мышечной системы движения нематод крайне несовершенны. Эти животные могут лишь очень незначительно удлинять или укорачивать тело, если все мышцы действуют одновременно; Кольцеобразно сворачиваться, если работает только одна мышца и змеевидно изгибаться, если мышцы работают попеременно. Некоторые почвенные нематоды способны к прыжкам на несколько миллиметров.

Полость тела. В отличие от плоских червей, у которых пространство между стенкой тела и внутренними органами заполнено паренхимой, у круглых червей это пространство образует полость, заполненную жидкостью. Эта полость не имеет собственных стенок и ограничивается слоем мышц и внутренними органами. Такая полость называется первичной (синонимы: протоцель, гемоцель, схизоцель). Первичная полость наполнена жидкостью под значительным давлением (высокий полостной тургор), поддерживающим форму нематоды (опорная функция). В жидкости накапливаются продукты метаболизма, которые в дальнейшем выводятся из организма (выделительная функция).

Пищеварительная система нематод сквозная и состоит из трех отделов – передней, средней и задней кишки.

Передняя кишка начинается ротовым отверстием, окруженным губами. В ротовой полости могут находиться зубы, копье или стилет. За ротовой полостью следует пищевод, строение которого довольно разнообразно. Он может быть прямым или разделенным на отделы. У ряда видов на пищеводе имеются вздутия – бульбусы метакорпальный и кардиальный. Внутри кардиального бульбуса часто расположен мышечный дробильный аппарат, который гомогенизирует пищу. Между бульбусами заметен небольшой перешеек – истмус – который опоясывается нервным кольцом. Пищевод имеет кутикулярную выстилку. У некоторых групп присутствуют пищеводные железы, выделяющие ферменты.

Средняя кишка представляет собой трубку из однослойного эпителия. В этом отделе происходит переваривание и всасывание пищи.

Задний отдел кишки выстлан изнутри кутикулой и открывается на заднем конце тела у самок анальным отверстием, а у самцов – в полость клоаки.

Выделительная система. В пищеводной части тела расположены одна или две крупные клетки шейной железы. Эти клетки образуют один или два выделительных канала, которые тянутся в боковых валиках гиподермы вдоль всего тела. В передней части два канала соединяются в непарный проток, открывающийся наружу выделительной порой. У многих видов имеются несколько так называемых фагоцитарных клеток, которые захватывают посторонние вещества из полостной жидкости. Эти клетки, вероятно, связаны с выделительными каналами.

Дыхательная и кровеносные системы отсутствуют. Свободноживущие виды нематод имеют обычное аэробное дыхание. При этом газообмен идет через гиподерму и кутикулу. У кишечных паразитов в связи со значительными запасами гликогена имеет место анаэробное дыхание. Однако в различных тканях, например у аскарид, содержится гемоглобин. Это вещество имеет большое сродство к кислороду, некоторое количество которого содержится в содержимом кишечника животных-хозяев. Поэтому наряду с анаэробным типом дыхания у паразитических форм присутствует и аэробный. Причем в процессе газообмена может участвовать и кишечник

Нервная система. Центральная часть - нервное кольцо – опоясывает пищевод. Кольцо состоит из нервных волокон и немногих нервных клеток. От кольца вперед отходят шесть нервных стволов к органам пищеводной части тела. Назад также тянутся несколько стволов. При этом они располагаются в гиподерме. Обычно наиболее развиты один или два нервных ствола. Тесная связь нервной системы и кожно-мускульного мешка позволяет некоторым авторам говорить о кожно-мускульно-нервном мешке у нематод.

Органы чувств. У нематод развиты тангорецепторы (осязательные), хеморецепторы (химического чувства) и фоторецепторы. Тангорецепторы представлены папиллами (небольшими возвышениями на кутикуле) и щетинками. Эти органы располагаются в основном на головном конце, а у самцов и в области хвоста. Хеморецепторы представлены амфидами – своеобразными углублениями в кутикуле, которые имеют различное строение. Амфиды располагаются на губах и по бокам головы. У свободноживущих водных нематод на головном конце иногда имеются парные пигментные пятна, снабженные небольшой линзой. Это своеобразные светочувствительные органы.

Половая система. Нематоды – раздельнополые организмы, при этом самцы легко отличаются от самок (половой диморфизм). Самцы обычно мельче; их хвост крючкообразно загнут на брюшную сторону.

Половая система самцов и самок имеет трубчатое строение. У одних видов половая трубка непарная (монодельфная), а у других – парная (дидельфная). В последнем случае обе трубки имеют общий выводной проток.

У самцов обычно монодельфная половая система, она состоит из железы – семенника, и выводных протоков – семяпровода и семяизвергательного канала. Амебовидные сперматозоиды образуются в семеннике и попадают в протоки. Семяизвергательный канал вместе с задней кишкой открываются на заднем конце тела в клоаку. У самцов имеется и совокупительный аппарат. Он состоит из одной или двух хитиновых спикул и рулька. Изогнутые спикулы по желобку рулька выдвигаются наружу и фиксируются в половом отверстии самки. У многих видов самцы имеют парные широкие выросты по бокам хвоста, образующие половую бурсу. Во время спаривания самец обхватывает этими выростами тело самки.

Половая система самок обычно дидельфная. Каждая из двух половых трубок состоит из яичника, яйцевода и матки. Обе матки ведут в общую вагину, которая открывается половым отверстием – вульвой. Вульва чаще всего расположена в передней части тела.

Размножение. Соотношение полов у нематод колеблется в очень широких пределах – от «1:1» до полного отсутствия самцов. В последнем случае имеет место либо партеногенез, либо так называемый протерандрический гермафродитизм, когда у самки яичник сначала вырабатывает сперматозоиды, а затем яйцеклетки и происходит самооплодотворение. Размножение обычно идет путем откладки яиц, реже встречается живорождение (у трихинелл). Плодовитость нематод сильно зависит от образа жизни. Свободноживущие нематоды откладывают десятки яиц за свою жизнь. Крупные паразитические виды (например, аскарида), в сутки способна отложить около 200 тысяч яиц, При этом яйцекладка происходит в течение 7-8 месяцев.

Развитие. Оплодотворенное яйцо нематод претерпевает полное равномерное или неравномерное дробление. Гаструляция идет путем эпиболии или инвагинации. Дальнейшее развитие, которое занимает от нескольких часов (острица) до нескольких недель (аскарида) приводит к образованию личинки, которая выходит из яйцевых оболочек. У свободноживущих нематод одно поколение сменяет другое все теплое время года. У сапробиотических видов и некоторых паразитов личинка может переживать длительное время в почве без развития, которое начинается лишь в случае попадания личинки в благоприятные для нее условия. У многих паразитических нематод созревшие яйца сохраняются длительное время. Например, у картофельной нематоды личинки в яйцевых оболочках сохраняются в теле самки более 20 лет! В ряде случаев может иметь место и живорождение, когда развитие яиц идет в матке. Иногда личинки съедают внутренности своей матери и только после этого выходят наружу. Такое явление называется «endotokia matricida».

Иногда может происходить смена поколений – одно поколение ведет паразитический образ жизни, а последующие поколения – свободный; однако при попадании личинок или яиц свободного поколения в организм хозяина, черви вновь переходят к паразитизму. Так развивается, например, кишечная угрица.

Распространение и экология. Нематоды распространены повсеместно - от северного до южного полюса. Они населяют почвы всех типов, пресные и соленые водоемы, мхи и др. Среди них можно выделить группы хищников, сапрзоев и ризобионтов. Многие перешли к паразитическому образу жизни, населяя организмы животных и растений. Многие из свободноживущих нематод – космополиты. Ареалы паразитов совпадают с ареалом хозяина.

Необходимым условием проявления жизнедеятельности нематод является наличие капельно-жидкой влаги. Некоторые виды переносят длительное высыхание (10 и более лет).

Нематоды менее стойки к высоким температурам, чем к низким. Верхним температурным пределом существования некоторых видов является 38-43°С. Обычно температурный оптимум свободноживущих и многих паразитических видов лежит в пределах 15-25°С. Низкие температуры (+1..+6°С) не препятствуют развитию ряда видов.

Значение. Населяя практически все биоценозы, нематоды имеют огромное значение. Они разлагают отмершие организмы и принимают участие в почвообразовании. Высокая численность нематод в почве и донном иле обуславливает их значительную роль в пищевых цепях.

Исключительное практическое значение имеют паразитические нематоды. Они служат возбудителями опасных заболеваний человека и животных.

Среди паразитов человека аскариды, власоглавы, острицы являются наиболее распространенными видами и нахождение их в кишечнике иногда приводят к серьезным последствиям. У людей наблюдаются различные аллергические реакции, боли в животе, истощение, кишечные расстройства. Иногда аскаридоз может осложняться закупоркой кишечника, разрывом стенок кишки, асфиксией. Заражение этими нематодами происходит при проглатывании зрелых яиц паразитов при употреблении немытых овощей, ягод и т.п. Указанные паразиты сравнительно легко изгоняются из организма человека с помощью соответствующих препаратов.

Трихинеллы во взрослом состоянии паразитируют в кишечнике млекопитающих и человека, а в личиночном - поражают мышечные ткани. Заражение трихинеллезом происходит при поедании зараженного личинками паразита мяса. Распространено заболевание повсеместно.

В тропиках распространены заболевания, вызываемые филяриями, которые являются тканевыми паразитами. Трихинеллез и филяриозы тоже встречаются относительно часто (первый – повсеместно, вторые – в тропиках), однако последствия их куда более серьезны. Трихинеллез может оказаться смертельным, а некоторые филяриозы делают человека инвалидом.

У сельскохозяйственных животных паразитирует ряд видов нематод, которые могут нанести экономический ущерб. Например, свиной аскаридоз приводит к 30-ти процентной потере веса больного животного. При обнаружении в туше свиньи хотя бы одной капсулы трихинеллы (живой или мертвой), вся туша подлежит обязательному уничтожению.

Менее известны, но не менее вредоносны нематоды – паразиты растений. Заражение растений может произойти через почву и через посадочный материал. Поселяясь в тканях корней овощных, галловые нематоды вызывают образование уродливых разрастаний на корнях (галлы), что приводит к увяданию растения и потере урожая. На корнях картофеля паразитирует цистообразующая нематода, снижающая урожай клубней на 70% и более. Известны овсяная нематода, земляничные нематоды, стеблевые нематоды и многие другие. Основные направления в борьбе с фитопаразитическими нематодами – карантинные мероприятия и выращивание устойчивых сортов.

Нематод, паразитирующих в насекомых, в настоящее время применяют в качестве регулятора численности вредителей. Нематоды разводятся в больших количествах на искусственных питательных средах и вносятся в почву или на растения. Применение энтомопатогенных нематод эффективно против проволочников, трипсов, капустных мух, стеклянниц и ряда других вредителей.

В ветеринарии имеют некоторое значение представители класса скребни, которых насчитывается более 500 видов. Все скребни в половозрелом состоянии являются паразитами позвоночных. Тело скребней обычно вытянутое и плотное. Длина большинства их не превышает 1-3 см, однако есть гиганты до 60 см длиной, как например скребень - великан (Macracanthorynchus hirudinaceus).

Морфология скребней очень своеобразная. Характернейшей чертой всех скребней служит наличие на переднем конце тела хоботка, вооруженного крючьями и способного втягиваться в особое влагалище. Под кутикулой располагается гиподерма, представляющая собой синцитий с системой полостей - лакун. Мышечные клетки также сливаются между собой. Особые мышцы приводят в движение хоботок и некоторые части половой системы. Имеется мышечный тяж – лигамент, который тянется от влагалища хоботка к заднему концу. Полость тела первичная. Нервная система состоит из одного ганглия и отходящих от него нервных стволов. Органы чувств развиты чрезвычайно слабо и представлены лишь небольшими осязательными сосочками. Кишечник у скребней отсутствует и всасывание пищи происходит через покровы.

Скребни - раздельнополые животные. Семенники у самцов парные, обычно компактные и связны с лигаментом. От желез отходят семяпроводы, которые сливаются в непарный семяизвергательный канал. В этот орган открываются и протоки цементных желез, выделения которых закупоривают половое отверстие самки во время спаривания. Половые железы самок – яичники – также парные и расположены внутри лигамента. Однако еще у молодых самок яичники распадаются на комки яиц. Лигамент у некоторых видов скребней лопается, и яйца выпадают в полость тела. Наружу они выводятся через особый сложный аппарат. Особый маточный колокол заглатывает яйца; при этом зрелые пропускаются в матку и в дальнейшем выводятся наружу, а незрелые выталкивает назад в полость тела.

Цикл развития скребней происходит со сменой хозяев. У одних яйца созревают в воде. У других – на суше. Для дальнейшего развития яйца «водных» видов должны попасть в тело промежуточного хозяина - обычно ракообразного; у «почвенных» видов таким хозяином служат насекомые. В членистоногих формируется личинка – акантор, которая инкапсулируется и превращается в акантеллу с ввернутым внутрь хоботком. При поедании такого членистоногого окончательным хозяином акантелла превращается во взрослого скребня. В цикле развития «водных» видов скребней часто присутствуют дополнительные хозяева – рыбы, поедающие рачков и служащие пищей окончательным хозяевам – хищным рыбам.

Практическое значение имеет упоминавшийся выше скребень-великан, паразитирующий в кишечнике свиней (промежуточный хозяин – пластинчатоусые жуки). У уток часто встречается скребни – полиморфусы и эуколеусы. Все эти виды вызывают изъязвление кишечника.

Дата добавления: 2014-01-04