Käsnkala. Elav maa – tunne oma kodu. Käsnade peamised elutähtsad funktsioonid

Esimesed mitmerakulised organismid Maal olid käsnad, kes juhtisid kiindunud elustiili. Mõned teadlased liigitavad need aga keerukateks algloomade kolooniateks.

üldkirjeldus

Käsnad on loomariigis omaette varjupaik, kus on umbes 8000 liiki.
Seal on kolm klassi:

• Laim - teil on lubjarikas luustik;
• klaasist - omama räni skelett;
• Tavaline - neil on käsnniitidega räniskelett (käsnavalk hoiab luustiku osi koos).

Riis. 1. Käsnade koloonia.

Käsnade üldised omadused on toodud tabelis.

märk	Kirjeldus
Elustiil	Lisatud. Nad moodustavad kolooniaid. Üksildased esindajad kohtuvad
elupaigad	Mage- ja soolaveekogud erinevates kliimavööndites
	Võib ulatuda 1 meetri kõrgusele
	Heterotroofne. Need on filtrisööturid. Sisemised flagellad tekitavad kehasse tungiva veevoolu. Seintele settinud orgaanilised osakesed, plankton, detritus imenduvad rakkudesse
paljunemine	Seksuaalne või aseksuaalne. Sugulise paljunemise ajal munevad nad või moodustavad vastseid. On hermafrodiite. Aseksuaalsena moodustavad nad pungad või paljunevad killustumise teel
Eluaeg	Sõltuvalt liigist võivad nad elada mitu kuud kuni mitusada aastat.
looduslikud vaenlased	Kilpkonnad, kalad, maod, meritähed. Kaitseks kasutatakse mürki ja nõelu
Suhted	Võib moodustada sümbioosi vetikate, seente, tsiliaarsete usside, molluskite, vähilaadsete, kalade ja muude vee-elustikuga

Käsnade peamised esindajad on Neptuuni karikas, badyaga, Veenuse korv, klioni helendav käsn.

Riis. 2. Klion.

Struktuur

Hoolimata asjaolust, et tegemist on sümmeetriliste loomadega, millel on kõik elusorganismi tunnused, nimetatakse neid tinglikult mitmerakulisteks organismideks, sest. neil ei ole spetsiifilisi kudesid ja elundeid.

Käsnade struktuur on primitiivne, piirdub kahe rakukihiga, mis on läbi imbunud pooridest ja luustikust. Visuaalselt näevad käsnad välja nagu tallaga aluspinnale kinnitatud kotid. Käsna seinad moodustavad kodade õõnsuse. Välist ava nimetatakse suuks (osculum).

Eraldage kaks kihti , mille vahel on tarretisesarnane aine - mesoglea:

• ektoderm - pinakotsüütidest moodustatud välimine kiht - epiteeli meenutavad lamedad rakud;
• endoderm - sisemine kiht, mille moodustavad koanotsüüdid - rakud, mis meenutavad lipulitega lehtreid.

Mesoglea sisaldab:

• liikuvad amöötsüüdid, mis seedivad toitu ja taastavad keha;
• sugurakud;
• spiikuleid sisaldavad tugirakud - räni, lubjakivi või sarvnõelad.

Riis. 3. Käsnade struktuur.

Käsnarakud moodustuvad diferentseerumata rakkudest – arheotsüütidest.

Füsioloogia

Vaatamata organsüsteemide puudumisele on käsnad võimelised toituma, hingama, paljunema ja eritama. Hapniku, toidu vastuvõtmine ning süsihappegaasi ja muude ainevahetusproduktide eraldumine toimub tänu vee sissevoolule, mis tekib lipuli võnkumisel.

TOP 4 artiklitkes sellega kaasa lugesid

Samamoodi toimub viljastumine sugulisel paljunemisel. Veevooluga imenduvad ühe käsna spermatosoidid, mis viljastavad teise käsna kehas olevaid mune. Selle tulemusena moodustuvad vastsed, mis väljuvad. Mõned liigid toodavad mune. Nad kinnituvad substraadile ja kasvades muutuvad täiskasvanuks.

Iga viie sekundi järel läbib käsna kogus vett, mis on võrdne selle keha sisemahuga. Vesi siseneb pooride kaudu, väljub suu kaudu.

Tähendus

Inimeste jaoks seisneb käsnade tähendus tugeva luustiku kasutamisel tööstuslikel, meditsiinilistel ja esteetilistel eesmärkidel. Jahvatatud luustikku kasutati abrasiivina ja pesemiseks. Vee filtreerimiseks kasutati pehme luustikuga käsnasid.

Praegu kasutatakse kuivatatud ja purustatud badyagat rahvameditsiinis verevalumite ja reuma raviks.

Looduses on käsnad looduslikud veepuhastajad. Nende kadumine toob kaasa veereostuse.

Mida me õppisime?

7. klassi bioloogiatunni ettekandest saime teada käsnade elustiili, ehituse, tähenduse, toitumise ja paljunemise tunnustest. Need on primitiivsed mitmerakulised loomad, kes juhivad kinnist eluviisi ja on moodustatud kahest rakukihist. Nad filtreerivad vett, saades sealt viljastamiseks toitu, hapnikku ja sugurakke. Ainevahetusproduktid, spermatosoidid ja viljastatud rakud või vastsed satuvad vette. Tänu kiirele uuenemisele on nad võimelised paljunema killustumise teel.

Teemaviktoriin

Aruande hindamine

Keskmine hinne: 4.4. Kokku saadud hinnanguid: 297.

Käsnatüüp, mille struktuurilisi iseärasusi oma artiklis käsitleme, on tänapäevani looduse mõistatus. Ja zooloogiaõpikutes pole nende kohta nii palju teavet. Kuid käsnad on teatud tüüpi mitmerakulised loomad ja on looduses laialt levinud.

Subkuningriik Mitmerakuline

Aja jooksul tekkisid evolutsiooniliste transformatsioonide tulemusena looduses kõige lihtsamate kõrval ka mitmerakulised loomad. Neil on mitmeid keerukamaid struktuurseid omadusi. Ja asi pole mitte ainult rakkude arvus, vaid ka nende spetsialiseerumises erinevate funktsioonide täitmiseks. Mõned neist teenivad paljunemist, teised pakuvad liikumist ja kolmandad - ainete lõhustamise protsesse jne.

Rakurühmad, mis on struktuurilt ja funktsioonilt identsed, ühendatakse kudedeks ja need omakorda moodustavad elundeid.

Käsna tüüp: üldised omadused

Käsnad on kõige primitiivsemad mitmerakulised loomad. Nad ei moodusta veel tõelisi kudesid, kuid rakke eristab range spetsialiseerumine.

Käsnad on iidsed loomad. Mõned nende liigid on tuntud juba eelkambriumi ja devoni perioodist. Teadlased peavad oma esivanemateks lubjarikkaid lippe. Kuid käsnade evolutsiooni haru osutus ummikuks.

Taksonoomid ei suutnud pikka aega määrata oma positsiooni orgaanilise maailma süsteemis. Seetõttu hakati käsnasid nimetama zoofüütideks – organismideks, millel on märke nii loomadest kui ka taimedest. Kõik muutus alles 19. sajandi alguses. Käsnad määrati lõpuks loomariiki. Kuid teadlased vaidlevad endiselt: kas need on algloomade kolooniad või tõelised mitmerakulised organismid.

Klassifitseerimise alused

Vastavalt käsnade struktuuri tüüpidele on need ühendatud mitmesse klassi:

• Tavaline. Nende hulgas on üksikuid ja koloniaalvorme. Nad näevad välja nagu kasvud, plaadid, tükid, väikesed põõsad, mille kõrgus võib ulatuda poole meetrini. Selle klassi esindajad on badyagi, tualett- ja puurkäsnad.
• Laim. Neid iseloomustab sisemise luustiku olemasolu, mille nõelad koosnevad kaltsiumkarbonaadist. Kere kuju on tünni või toru kujul. Esindajad on sicon, ascetta, leucandra.
• Korallid. Erakordselt koloniaalvormid. Sisemine skelett koosneb kaltsiidist või ränist. Kolooniate laius ulatub meetrini. Nad said oma nime tänu sellele, et nad elavad India ja Vaikse ookeani korallriffide vahel.
• Klaas või kuue tala. Üksikud pokaalikujulised isendid. Neil on nõelte kujul ränist valmistatud skelett. Nad elavad eranditult ookeani vetes. Esteetilise välimuse tõttu kasutatakse neid ehete valmistamiseks.

Struktuursed omadused

Enamikul Sponge tüüpi esindajatel on pokaali keha. Oma alusega on loom kinnitatud substraadi - kivide, reservuaaride või kestade põhja külge. Ülemine osa avaneb kehaõõnde viiva auguga väljapoole. Seda nimetatakse atriaaliks.

Kõik Sponge-tüüpi klassid on kahekihilised loomad. Väljas on ektoderm. Selle kihi moodustavad katteepiteeli lamerakud. Sisemine endoderm koosneb lipurakkudest, mida nimetatakse koanotsüütideks.

Seinad ei ole pidevad, vaid läbistavad suure hulga poore. Nende kaudu toimub käsnade ainete vahetus keskkonnaga. Keha kihtide vahel on želatiinne aine - mesoglea. See sisaldab kolme tüüpi rakke. Need on toetavad, mis moodustavad luustiku, seksuaalse ja amööboidi. Viimase abil viiakse läbi seedimisprotsess. Nad tagavad ka käsnade taastumise, kuna need võivad muutuda mis tahes tüüpi rakkudeks.

Käsnade suurus varieerub vahemikus 1 cm kuni 2 m ja värvus häguspruunist erkolillani. Ka keha kuju on erinev. Käsnad võivad välja näha nagu taldrik, pall, lehvik või vaas.

Toit

Söötmismeetodi järgi on Sponge tüüpi esindajad heterotroofsed filtrisöötjad. Vesi liigub pidevalt läbi nende kehaõõnde. Tänu lipurakkude aktiivsusele siseneb see keha kihtide pooridesse, siseneb kodade õõnsusse ja väljub suu kaudu.

Samal ajal püüavad amööbotsüüdid kinni algloomad, bakterid, fütoplanktoni ja surnud organismide jäänused. See juhtub fagotsütoosiga - rakusisese seedimisega. Töötlemata toidujäägid sisenevad uuesti õõnsusse ja visatakse suu kaudu välja.

Käsnade hulgas on ka kiskjaid. Neil puudub põhjaveekihi filtreerimissüsteem. Nad toituvad väikestest koorikloomadest ja kalamaimudest, mis jäävad nende kleepuvate niitide külge. Siis nad lühenevad, tõmmates end kiskja kehani. Käsn keerab saaklooma ümber ja seedib selle.

Hingamine ja eritumine

Sponge tüüpi loomi maismaal ei leidu. Seetõttu on nad kohandatud hapnikku absorbeerima ainult veest. See juhtub difusiooni abil. Kõik käsnade keha rakud on võimelised hapnikku imama ja süsinikdioksiidi eemaldama.

mittesuguline paljunemine

Vaatamata struktuuri primitiivsusele on käsnade paljundamise meetodid üsna mitmekesised. Nad võivad paljuneda pungudes. Sel juhul ilmub looma kehale eend, mille suurus aja jooksul suureneb. Kui sellisel neerul on moodustunud igat tüüpi rakud, eraldub see emapoolsest indiviidist ja jätkab iseseisvat eksistentsi.

Järgmine viis käsnade paljunemiseks on killustumine. Selle tulemusena jagatakse käsna keha osadeks, millest igaüks tekitab uue organismi. Seda protsessi nimetatakse ka gemmulogeneesiks. Tavaliselt ilmneb see ebasoodsate tingimuste ilmnemisel.

Saadud käsnade osi nimetatakse kalliskivideks. Igaüks neist on kaetud kaitsva kestaga ja sisaldab toitaineid. Gemmuleid peetakse käsnade puhkefaasideks. Nende ellujäämisvõime on lihtsalt uskumatu. Nad jäävad elujõuliseks pärast kokkupuudet madalatel temperatuuridel kuni -100 kraadi ja pikaajalist dehüdratsiooni.

seksuaalne paljunemine

Seksuaalprotsessi viivad läbi spetsiaalsed rakud. Sel juhul väljub spermatosoid ühe käsna suust ja siseneb veejoaga teise. Seal toimetavad amööbotsüüdid selle munarakku.

Käsnade arengutüübi järgi eristatakse muna- ja elujõulisi. Esimesel juhul toimub viljastatud munaraku jagunemine ja vastsete moodustumine väljaspool ema organismi. Sellised organismid on alati kahekojalised. Elussünnitajate hulgas leidub sageli hermafrodiite. Nendes toimub sügoodi areng kodade õõnes.

Ökoloogia

Sponge-tüüpi loomade leviku jaoks on teatud substraadi olemasolu väga oluline. See peab olema tahke, kuna muda võib pooridesse ummistuda. See toob kaasa loomade massilise surma.

Sponge tüüpi iseloomustus oleks puudulik, kui sümbioosi ei mainita. Looduses on teada nende vastastikku kasulikke kooselu juhtumeid teiste veeelanikega. See võib olla vetikad, bakterid või seened.

Sellise eksistentsivormiga toimub käsnade ainevahetus intensiivsemalt. Näiteks vetikatega koos elades eraldavad nad mitu korda rohkem hapnikku ja orgaanilist ainet. Kuna täiskasvanud käsnad on mittesöödavad, kasutavad paljud loomad neid vaenlaste eest kaitsmiseks. On juhtumeid, kui koorikloomad asuvad neisse. Ja krabid eelistavad kanda oma kestadel käsnasid.

Tähendus looduses ja inimese elus

Käsnadel on suur tähtsus veekogude puhastamisel. Filtreerimisega nad mitte ainult ei toida, vaid eemaldavad ka lisandeid. Need loomad mängivad oma rolli ka toiduahelates. Käsnavastsed toituvad molluskitest ja teatud tüüpi kaladest.

Inimeste jaoks on käsnad farmakoloogia tooraineks. Kõik teavad käsnadel põhinevaid verevalumite ja verevalumite salve - badyagi, samuti joodi sisaldavaid ravimeid. Nende loomade tähendus on seotud ka nende nimega. Neid on tõesti pikka aega kasutatud keha ja erinevate pindade pesemiseks. Ja nüüd nimetame selliseid sünteetilisi tooteid käsnadeks.

Niisiis uurisime artiklis Multicellular - käsna tüüpi - alamkuningriigi esindajaid. Need on mitmerakulised veeloomad, kes juhivad kiindunud elustiili. Nende kehas eristatakse kahte kihti - ekto- ja endodermi. Igaüks neist on moodustatud spetsiaalsetest rakkudest. Käsnad ei moodusta tõelisi kudesid.

Käsnad on elusorganismid, kes viibivad nii soolastes kui ka mageveekogudes. Nende veealuste meshkantide imeline elu.
Tutvustame teile fakte käsnade kohta.

1. Kuulus pesulapp, nagu oleks see tänapäeval suplemise vikorist, võttis oma nime merelt endalt. Enamik neist on nendel eesmärkidel abiained.

2. Zavdyaks nende allikate üle läbiviidud arvulistele uuringutele selgus, et hais peitub olendite veealuses maailmas.

3. Käsnad püsivad suurtes peredes, nende nahk on üksik esindaja. Seda saab toetada ainult üks "ühiskond", mis koosneb 5-12 sellisest üksikust.

4. Kesa Lisaks kasvavad käsnad nagu luustik, need jagunevad kolme klassi: vapnyan, vil ja zvichayn. Alloleval fotol - needus.

5. Kas tead, et iidsetel aegadel olid käsnad meditsiinis väga populaarsed? Niisiis, saate neid lüüa nagu marli maski ja veritsevaid hambaid.

6. Kas tead, et kui me vett puhastame, paneme maha samasugused olendid?
Veesügavuses tegutseb hais heas õiguses - lasta see endast läbi, täites kõik keset keha olevat vapiga.

7. Kas tead, kui palju käsnasid on tänapäeva maailmas valmistamiseks saadaval? Rohkem kui 300 tuhat tonni. Mereorganismide rühmast suplemiseks ja spaadeks mõeldud pesulappide kreem, nii et nad valmistavad ise sholomi ja täitematerjali igapäevaeluks.

8. Ameerikas on käsnade vicorist autodel ligi 95% kuni 100%.

9. Kas sa tead, mida käsnadele meeldib hästi süüa? Keskmiselt on hais umbes 2/3 märja kehamassist.

10. Kas teate, millised esimesed näod, mis loodi vähi raviks - tsütosiinnarabinosiid, tekkisid nende olendite organismis?

11. Vahepeal läbi abielu vereringe, söövitus, närvisüsteemi ja vzagali tervete organite, käsnad saab chhati.

12. Ookeani sügavates vetes võivad käsnad elada umbes 200 aastat. Kuid ainult sel juhul, kui te delfiine ei saa - nende olendite jaoks mängivad käsnad nende nälkjate haiguse ja bakterite ennetava peibutamise rolli.

Käsnade struktuur ja klassid

Käsnad on iidsed primitiivsed mitmerakulised loomad. Nad elavad mere-, harvem mageveekogudes. Nad juhivad kindlat elustiili. Need on filtrisööturid. Enamik liike moodustab kolooniaid. Neil ei ole kudesid ega elundeid. Peaaegu kõigil käsnadel on sisemine luustik. Skelett moodustub mesogleas ja võib olla mineraalne (lubjarikas või räni), sarvjas (käsnjas) või segatud (räni-käsnjas).

Käsnastruktuuri on kolme tüüpi: ascon (askonoid), sicon (syconoid), leukon (leuconoid) (joonis 1).

riis. üks.
1 - ascon, 2 - sicon, 3 - leukon.

Kõige lihtsamalt organiseeritud askonoidi tüüpi käsnad on kotikujulised, mis kinnituvad aluspinnaga aluspinnale ja suu (osculum) on pööratud ülespoole.

Kotiseina välimise kihi moodustavad integumentaarsed rakud (pinakotsüüdid), sisemise kihi moodustavad krae lipurakud (koanotsüüdid). Choanotsüüdid täidavad vee filtreerimise ja fagotsütoosi funktsiooni.

Välimise ja sisemise kihi vahel on struktuuritu mass - mesoglea, milles on arvukalt rakke, sealhulgas neid, mis moodustavad spiikuleid (sisemise skeleti nõelad). Kogu käsna keha on läbi imbunud õhukestest kanalitest, mis viivad kodade keskõõnde. Koanotsüüdi viburite pidev töö tekitab veevoolu: poorid → poorikanalid → kodade õõnsus → oskulum. Käsn toitub nendest toiduosakestest, mida vesi endaga kaasa toob.

riis. 2.
1 - suud ümbritsevad luustiku nõelad, 2 - kodade õõs,
3 - pinakotsüüt, 4 - koanotsüüt, 5 - tähtede tugirakk,
6 - spikul, 7 - poorid, 8 - amebotsüüdid.

Sükonoid-tüüpi käsnadel mesoglea pakseneb ja tekivad sisemised eendid, mis näevad välja nagu lipurakkudega vooderdatud taskud (joon. 2). Vesi voolab sükonoidses käsnas mööda järgmist rada: poorid → poorikanalid → liputaskud → kodade õõnsus → osculum.

Kõige keerulisem käsnatüüp on leukoon. Seda tüüpi käsnadele on iseloomulik paks mesoglea kiht, millel on palju skeletielemente. Sisemised eendid sukelduvad sügavale mesogleasse ja võtavad lipukambrite kujul, mis on ühendatud efferentsete kanalitega satria õõnsusega. Leukoidsete käsnade kodade õõnsus, nagu ka sükonoidkäsnades, on vooderdatud pinakotsüütidega. Leukonoidkäsnad moodustavad tavaliselt kolooniaid, mille pinnal on palju suudmeid: koorikute, plaatide, klompide, põõsaste kujul. Veevool leukonoidses käsnas toimub järgmiselt: poorid → poorikanalid → lipukambrid → efferentsed kanalid → kodade õõnsus → osculum.

Käsnadel on väga kõrge taastumisvõime.

Nad paljunevad aseksuaalselt ja seksuaalselt. Mittesuguline paljunemine toimub välise tärkamise, sisemise pungamise, killustumise, kalliskivide moodustumise jne kujul. Sugulise paljunemise käigus areneb viljastatud munarakust blastula, mis koosneb ühest lipudega rakkude kihist (joonis 3). . Seejärel migreeruvad osa rakud sissepoole ja muutuvad amööboidrakkudeks. Pärast vastsete põhja settimist liiguvad lipurakud sissepoole, neist saavad koanotsüüdid ning amööboidrakud tulevad pinnale ja muutuvad pinakotsüütideks.

riis. 3.
1 - sügoot, 2 - ühtlane purustamine, 3 - coeloblastula,
4 - vees olev paranhüüm, 5 - settinud paranhüüm
voodi ümberpööramisega, 6 - noor käsn.

Edasi muutub vastne nooreks käsnaks. See tähendab, et endodermi asemel asub primaarne ektoderm (väikesed lipulised rakud) ja ektodermi asemel endoderm: idukihid vahetavad kohti. Selle põhjal nimetavad zooloogid käsnasid pahupidi pööratud loomadeks (Enantiozoa).

Enamiku käsnade vastne on parenhüüm, mis oma struktuurilt vastab peaaegu täielikult I.I. hüpoteetilisele "fagotsütellale". Mechnikov. Sellega seoses peetakse praegu kõige mõistlikumaks hüpoteesi käsnade päritolu kohta fagotsütellataolisest esivanemast.

Tüüp Käsnad jagunevad klassidesse: 1) lubjakäsnad, 2) klaaskäsnad, 3) tavalised käsnad.

Klassi pärna käsnad (Calcispongiae või Calcarea)

Merelised üksikud või koloniaalkäsnad lubjarikka skeletiga. Skeleti nõelad võivad olla kolme-, nelja- ja üheteljelised. Sikoon kuulub sellesse klassi (joonis 2).

Klaasist käsnad (Hyalospongia või Hexactinellida)

Kuueteljelistest ogadest koosneva räniskeletiga mere süvamere käsnad. Paljude liikide puhul on nõelad joodetud, moodustades amfidiske või kompleksvõre.

On loomi, kellel veab. Ilma nendeta ei saa hakkama ükski zooloogiaõpik.

Kõik teavad neid. Infusoria-kinga, hüdra, ristämblik, jõevähk, kukeseen, konn... Ja ülejäänud? Mis, need on vähem tähtsad? Või mitte nii huvitav? No ei. Lihtsalt õpik, ükskõik kui väga autoritele ka ei meeldiks, ei suuda mõõtmatust omaks võtta.

Kuid loomade maailm on tohutu. "Mitteõpiku" loomade hulgas on palju üllatavalt huvitavaid. Erinevatest vaatenurkadest: evolutsiooniliselt, nende käitumise, praktilise tähtsuse, nendega seotud legendide ja eelarvamuste tõttu. Siin me räägime neist.

Maailmas on umbes 5000 käsnaliiki, millest üle 300 elab Venemaa meredes. Enamik meist on meredest kaugel, kuid käsnasid pole nii raske leida. Jõgedes ja ojades elavad mageveekäsnad - badyagi, sugukondade esindajad Spongilla ja Ephydatia. Nad armastavad puhast vett ja võivad olla reservuaari puhtuse indikaatoriks.

Kui palju me käsnadest teame? Kui küsimus on suunatud koolilapsele, on vastus ühemõtteline - ei midagi, kui õpetaja - noh, ma kuulsin midagi, andsin selle omal ajal üle, siis unustasin selle ebavajalikuna. Jah, ja enamikes õpikutes mainitakse käsnasid kuidagi möödaminnes, mitte eriti üksikasjalikult ja tundub, et mitte eriti meelsasti. Milles on asi, miks see terve loomaliigi jaoks, üsna arvukalt ja laialt levinud, nii õnnetu on?

Kõige tõenäolisem vastus on järgmine. Mitte ainult õpikute autorid, vaid kõik zooloogid ei tea siiani täpselt, kuhu, millisesse loomariigi paika käsnad asetada. Need on kas algloomade, st üherakuliste organismide kolooniad või primitiivsed, kuid siiski mitmerakulised loomad. Ja loomorganismide staatuse said käsnad alles 1825. aastal ja enne seda liigitati nad koos mõne muu istuvloomaga zoofüütideks – pooleldi loomad, pooleldi taimed.

Väliselt ei ole käsnad eriti atraktiivsed. Enamasti näevad nad välja liikumatute koorikute, tükkidena, mõnikord hargnevatena (joon. 1–3), enamasti silmapaistmatu värvusega (kuigi mõned on väga erksavärvilised). Nad on täiesti liikumatud. Võid neid kätega rebida, noaga lõigata, ühesõnaga teha nendega mida tahad. Käsn ei reageeri. Teisisõnu puudub neil kaks olulist tunnust, mis eristavad loomi taimedest ja seentest: liikuvus ja suhteliselt kiire reaktsioon välismõjudele. Miks me ikkagi omistame need loomariigile?

Riis. 2.
Seda tohutut (kuni 1,5 m kõrgust) käsna nimetatakse
Neptuuni kauss ja elab troopilistes meredes

Sellele küsimusele vastamiseks proovime üksikasjalikult mõista käsnade struktuuri. Nagu koelenteraadid, on need paigutatud nagu kahekihiline kott, mis avaneb ülalt auguga - suu, või osculum. Käsna keha vastasots kleepub substraadi külge - kivid, vetikad, teiste loomade kehapind. "Koti" sees olevat õõnsust nimetatakse kodade, või paragastriline. Kuigi see sarnaneb koelenteraatide mao (soole) õõnsusega, on sarnasus puhtalt väline, kuna selles seedimist ei toimu.

Riis. 3.
Süvamere klaaskäsna luustik Euplectella aspergillum,
mida leidub Jaapani ranniku lähedal, pole mitte ainult hämmastavalt ilus,
aga ka äärmiselt vastupidav konstruktsioon

Käsnade korpuse väliskihi moodustavad lamedad terviklikud rakud - pinakotsüüdid, mille hulgas on suured silindrilised rakud, mis tungivad kehasse läbi ja läbi, - porotsüüdid. Porotsüütide kanalid ühendavad väliskeskkonna sisemise õõnsusega. Keha sisemise kihi moodustavad lipurakud - koanotsüüdid, mis on tähelepanuväärne selle poolest, et nende flagellum on ümbritsetud plasmakraega. Selliseid kaelarihmasid leidub ainult ühes lipuliste algloomade rühmas – koanoflagellaadides. Enamikus käsnades ei moodusta koanotsüüdid kihti otse kodade õõnsusse (kuigi seda juhtub), vaid selle spetsiaalsetes taskutes või kambrites, mis asuvad välis- ja sisekihi vahel ning on kanalite kaudu ühendatud väliskeskkonna ja sisemise õõnsusega (joon. . 4).

Kahe rakukihi (ma kõhklen neid kudedeks nimetamast; veidi hiljem selgitan, miks) vahel on struktuuritu želatiinse aine kiht - mesoglea. Sellel on ka rakud. Need on skeletirakud skleroblastid, tähtrakud – kolentsid, mis koos kõvakesta(nõelad) täidavad tugifunktsiooni, liigutatavad amebotsüüdid ja lõpuks eristamata arheotsüüdid, mis on võimelised transformeeruma teist tüüpi rakkudeks, sealhulgas sugurakkudeks (joonis 5). Kuidas kogu see süsteem töötab?

Riis. 5. Ristlõige läbi käsna korpuse seina

Koanotsüütide lippude sünkroonsed liikumised tekitavad veevoolu, mis on suunatud väljastpoolt kodade õõnsusse ja sealt suhu. Selles on lihtne veenduda. Kui kallata akvaariumisse elava käsnaga peeneks jahvatatud karmiin- või tindipulber, näeme mõne aja pärast suu kaudu punaseid või musti ojasid.

Veevool varustab käsna kõiki rakke hapnikuga. Lisaks hõljuvad veevooluga vees hõljuvad väikesed (mitte rohkem kui 10 mikronit) toiduosakesed koanotsüütidest mööda. Koanotsüüdid püüavad need osakesed kinni ja kanduvad seejärel osaliselt liikuvatesse amebotsüütide rakkudesse. Seega on käsnad heterotroofsed, nagu kõik loomad.

Aga ... Kuid nende seedimine on eranditult rakusisene (fagotsütoos). Tegelikult toitub iga rakk ise, mis lähendab neid algloomadele ja eristab neid enamikust tõelistest mitmerakulistest organismidest. Lisaks võivad ühte tüüpi rakud vajaduse korral muutuda teise tüüpi rakkudeks. Seetõttu on antud juhul vähemalt riskantne rääkida tõelisest ekto- ja endodermist. Lõppude lõpuks, kes nad on: koloniaalsed algloomad või mitmerakulised? Kuidas ja kellelt need alguse said?

Võib-olla aitab käsnade paljunemise ja arengu uurimine sellele küsimusele vastata? Mittesuguline paljunemine toimub neil pungumise teel. Sageli on selle tulemuseks kolooniate moodustumine, kus mõnikord on võimalik loendada suudmete arvu ja selle põhjal otsustada koloonia moodustavate isendite arvu, mõnikord aga võimatu neid kokku lugeda. Kummalisel kombel iseloomustab paljusid käsnasid sisemine pungumine. Paljude mere- ja magevee-Baikali käsnade diferentseerumata arheotsüütide rakkudest moodustuvad sisemised pungad - soriidid. Iga soriit tekib ühest arheotsüüdist, mis aga toitub teistest teda ümbritsevatest arheotsüütidest, mis on omavahel kokku sulanud. Soriidist väljub vastne, mis settib seejärel substraadile ja muutub täiskasvanud organismiks. Magevee badjagi käsnades moodustuvad erineva struktuuriga sisepungad - kalliskivid (joon. 6). Need koosnevad arheotsüütide rühmast, mida ümbritseb kitiinkapsel, mille õhukiht sisaldab luustiku nõelu, moodustades sageli korrapärase ja üsna ilusa mustri. Kalliskivid jäävad talveunne, elades üle isegi käsna surma ning soodsate tingimuste ilmnemisel väljuvad elusrakkude kogunemine kapslist läbi spetsiaalse poori ja loob uue käsna.

Uudishimulik? Jah. Kuid selleks, et lahendada käsnade koha probleem orgaanilise maailma süsteemis, on palju olulisem tutvuda nende sugulise paljunemisega. Käsnad on hermafrodiidid. Nende sugurakud moodustuvad kõigi samade diferentseerumata arheotsüütide rakkude arvelt kahe rakukihi vahel paiknevas želatiinses mesogleas. Seejärel sisenevad spermatosoidid koos veevooluga siseõõnde, püüavad koanotsüüdid kinni ja kanduvad liikuvatesse amööbotsüütidesse ning viivad need juba munadesse. Kuid mõnikord viivad selle kohaletoimetamise läbi koanotsüüdid ise, viskavad lipud ära ja omandavad amööboidse vormi.

Riis. 6. Gemmula badyagi: arheotsüüdid on sees selgelt nähtavad,
ja väljas - kitiinne kest ja õhukiht, millel on spicules

Viljastatud munaraku lõhustamine toimub kõige sagedamini käsna keha sees. Selle tulemusena tekkis nn coeloblastula, mis koosneb ühest lipuliga kaetud rakkude kihist. Mõned neist rändavad sissepoole, moodustades sisemise kihi. Selgub kahekihiline embrüo (vastne-parenhümula), mis vastab looma järgmisele arenguetapile - gastrule. Mõne käsna puhul juhtuvad asjad teisiti – ühekihiline amfiblastula, mis aga koosneb ka kahte tüüpi rakkudest: väikesed lipulised ees ja suured, lipuvabad, taga. jälle selgub, justkui kaks idukihti, ainult et need ei asu mitte üksteise sees, vaid üksteise järel.

Aga ... Jällegi, see on "aga"! Pärast mõnda aega ujumist kinnituvad vastsed aluspinnale ja... keeravad pahupidi (joon. 7). Parenhüümis on idukihid vastupidised. Liputatud rakud on sees, muutudes koanotsüütideks ja ilma flagelladeta rakud moodustavad välimise kihi. Sarnase teekonna teevad ka amfiblastula rakud – lipustunud rakud on sees ja liputamata rakud väljas. Niisiis, kus on siin ektoderm ja kus on endoderm? Millist kahest protsessist – kahe rakukihi moodustumist või nende kohtade vahetust – peetakse gastrulatsiooniks? Mine mõtle välja! Ühelgi teisel mitmerakulisel organismil pole sellist idukihtide "perverssust". Zooloogid leidsid isegi käsnade jaoks spetsiaalse taksoni, millel pole auastet - Enantiozoa- "pahupidi pööratud".

Riis. 7. Seega toimub parenhüümis (ülemine) ja amfiblastulas (alumine) "pahupidi pööramine"

Mitmerakuliste loomade alamriik (teised peavad seda kuningriigiks) Metazoa) on nüüd kõige sagedamini jagatud kaheks osaks (alajaotuseks): Parazoa millesse käsnade tüüp kuulub Porifera ja Eumetazoa Millesse kuuluvad kõik muud tüübid. Süvenemata taksonoomide vaidlustesse taksonite auastme üle, märgime, et käsnadel on loomade seas eriline positsioon.

Samuti on ebaõiglane pidada käsna organismi lihtsalt algloomade kolooniaks: nende rakud on liiga erinevad ja spetsialiseerunud, nende organisatsioon, füsioloogia ja paljunemine on liiga keerukad. Jah, neil pole integreerivat närvisüsteemi. Tõsi, tähtrakud värvitakse preparaatidel hõbedaga nagu teiste organismide närvirakud, kuid see ei ole veel tõend nende neurojuhtivast funktsioonist. Jah, käsnadel pole motoorset süsteemi - neil on kontraktiilsed rakud, kuid neil pole müofibrillid, seetõttu on nende võimalused tühised. Ja ilmselt tuleks käsnasid pidada mitmerakulisteks loomadeks. Väga ebatäiuslik, halvasti integreeritud, kuid mitmerakuline. Täiendavaks argumendiks selle kasuks on asjaolu, et iga käsnaliigi skeletirakkudel kujuneb selle liigi jaoks välja spetsiifiline skelett (joonis 3).

Sisemine luustik on paigutatud ja moodustatud erinevalt erinevate ainete poolt erinevates käsnade klassides. Skeleti nõelad - spicules - võivad koosneda ränidioksiidist või lubjast. Lisaks sisaldab paljude käsnade luustik orgaanilist ainet spongiini, millest moodustuvad veidrad võred. Skelett on peamine omadus, mille järgi käsnad klassidesse jaotatakse. Tavaliselt on neid kolm.

laimi käsnad ( Calcispongia, või Calcarea). Erakordselt merelised, tavaliselt väga väikesed ja ilmetud käsnad. Enamasti pole need mingil moel värvilised ja nende luustikku esindavad lubjarikkad kolme-, nelja- ja üheteljelised nõelad.

Klaaskäsnad ( Hüalospongia). Mere- ja enamasti süvamereorganismid. Nad on nii üksikud kui ka koloniaalsed. Eluskäsnad on tavaliselt silmapaistmatud, pleekinud värviga, kuigi need ulatuvad üsna suureks - 50 cm kõrguseks. Mõnes klaaskäsnas kasvavad otstes kokku luustikulised nõelad, moodustades hämmastavalt kaunid Eiffeli torni meenutavad ažuursed struktuurid. See sarnasus pole juhuslik: nii siin kui seal seisame silmitsi maksimaalse tugevusega ja minimaalse kaaluga insenerikonstruktsiooni mudeliga. Mõningaid klaaskäsnasid, õigemini nende skeletti kasutatakse pärast pehmete osade eemaldamist Jaapanis kaunistustena ja väidetavalt on need üsna kallid.

Enamik käsnadest kuulub sellesse klassi tavalised käsnad (Demospongia). Nende luustik koosneb ränidioksiidist, mõnikord koos käsnaga, mõnikord esindab seda üks käsn, või, mis on käsnade puhul ebatavaline, puudub see üldse.

Tavaliste käsnade nõelad on väga mitmekesised ja mõnikord veidrad: need näevad välja nagu kahepoolsed teravatipulised nõelad, nuiad, ankrud, tähed ja nii edasi (joonis 8). Nendes käsnades, milles luustikku esindab ainult spongiin, moodustab see keerulise ruumilise struktuuri. Need on näiteks tualettkäsnad (joon. 9). Nende luustik on väga õrn ja kunagi kuivatati need käsnad tõesti ja kasutati keha pesemiseks. Pange tähele, et traditsiooniliselt kutsume nende kummist ja vahtplastist pärijaid ka käsnadeks. Nüüd kasutatakse tualettkäsnasid võib-olla ainult optilise klaasi * eriti peeneks poleerimiseks. Kuna neid pole looduses väga palju järel, on inimesed õppinud neid aretama, kasutades käsnade taastumisvõimet. Väikesed käsnatükid kinnitatakse traadiga põhjas mõnele liikumatule substraadile ja jäetakse mitmeks aastaks seisma, misjärel “saak” eemaldatakse.

Riis. 8. Sponge spicules on kahte tüüpi: suur makrosklera (ülal) ja väike mikrosklera (all).
Nii need kui ka teised hämmastab oma elegantsi ja omapäraga. Joonisel kujutatud skaalat ei järgita

Ja magevee badyagi, mis kuulub samuti tavaliste käsnade klassi, pulbri kujul, mis koosneb peamiselt spiikulite nõeltest, müüakse apteekides ja kasutatakse hõõrumisel reuma ja hematoomide korral. Gravesi tõve ravis aitavad paljud joodi sisaldavad käsnad.

Tavaliste käsnade klassi esindajate hulgas on ka puurorganisme. Need, kes on käinud Musta mere ääres, mäletavad, kui sageli tuli Ponticu kammkarbi karbi ära visata, sest see oli kõik ära söödud, läbikäikudest pungil. See on puurkäsna töö Clione.

Kuigi merekäsnad eelistavad troopilisi ja subtroopilisi madalaid veekogusid, leidub neid kõikjal, sealhulgas Arktika ja Antarktika vetes. Vaateid on lihtsalt vähem. Kuid umbes 100 m sügavusel moodustavad käsnad kogu Antarktika mandri pideva kaelakee.

Käsnasid uurivad vähesed zooloogid. Seda seletatakse lihtsalt – neil pole erilist praktilist tähtsust, väliselt pole nad kuigi atraktiivsed, mitte nagu näiteks linnud, tiigrid või meritäht. Samal ajal on Venemaa ühe suurima merekäsnade spetsialisti nimi kõigile teada. Nüüd mäletavad vähesed, et suur vene rändur, etnograaf ja antropoloog Nikolai Nikolajevitš Miklukho-Maclay oli hariduselt zooloog. Suure Ernst Haeckeli õpilane ja abiline uuris palju meie merede käsnasid. Paljude põhjameres elavate käsnade teaduslike nimede lõpus kohtame liigikirjelduse autori nime - Miclucho-Maclay.

Riis. 9. Tualettkäsna käsnjas luustiku osa

Aga tuleme tagasi käsnade päritolu küsimuse juurde, mis jäi kuidagi kõrvale. Pole kahtlust, et kõigi hulkraksete organismide kauged esivanemad olid üherakulised lipukesed. Käsnkoanotsüütide struktuur, nende sarnasus koanoflagellaadi flagellaatidega annavad tunnistust sellest täiesti selgelt. Koloniaalsed flagellaadid olid mitmerakuliste organismide tekkimise järgmine etapp. Kaasaegsetest lipukolooniatest teame neid, mis koosnevad 4, 8, 16, 32, 64–128, 512–1048 rakust. Need. 2n - on selge, et kolooniate tekkimine oli tingitud jagunevate rakkude mittelahkumisest.

Kui me järgime kõige laialdasemalt tunnustatud paljurakulisuse päritolu teooriat, nimelt I.I. Mechnikov, edasised sündmused arenesid järgmiselt. Mõned rakud, püüdes kinni toiduosakesed, sattusid ebasoodsasse olukorda - nad pidid liikuma ja sööma. Mugav väljapääs sel juhul oli migratsioon, jättes lipurakkude kihi alla. Aja jooksul muutus see protsess kohustuslikuks ja nii tekkis kõigi hulkrakseliste organismide kahekihiline esivanem. Lipurakkude välimine kiht ja sisemiste rakkude kiht said ektodermi ja endodermi lähtepunktiks.

Seda on lihtne näha fagotsütella- nii nimetas Mechnikov seda hüpoteetilist olendit - see ei erine praktiliselt käsnade parenhüümist ja isegi planulast - sooleõõnsuste vastsetest. See sarnasus on väga tugev argument ülaltoodud teooria kasuks.

Kuid fagotsütellataoliste olendite üleminekul istuvale eluviisile osutus nende toitumisviis äärmiselt ebaefektiivseks. Lipurakke on ju õues vaja just mobiilses staadiumis – need pakuvad liikumist. Just "täiskasvanud" vormide liikumatus on "süüdi" selles, et käsnavastsetes on substraadile settides embrüonaalsed kihid "perverssed" - lipurakud suudavad tekitada ainult suunatud veevoolu. kui nad on parasgastrilise õõnsuse sees.

Mitmerakuliste loomade fagotsütella-sarnaste esivanemate üleminek istuvale eluviisile viis fülogeneetilise puu kahe tüve - käsnade ja koelenteraatide - ilmumiseni. Käsnad osutusid evolutsiooni pimedaks haruks, keegi neist ei põlvnenud. Teiste fagotsütella järeltulijate saatus oli erinev. Kuid see on täiesti erinev vestlus.