Жизненный цикл широкого лентеца: 1 – окончательный хозяин (человек) со взрослым червём в кишечнике; 2 – яйца; 3 – вылупление личинки; 4 – личинка корацидий; 5 – первый промежуточный хозяин (рачок) с личинками в полости тела; 6 – второй промежуточный хозяин (рыба) с личинками в мышцах
Напомним, что тело ленточного червя состоит из головки, или сколекса, и члеников, число которых может варьировать от двух до нескольких тысяч. В сколексе и в каждом членике все системы органов этих животных дублируются. Впрочем, дублировать там особенно нечего: у ленточных червей полностью отсутствуют дыхательная, пищеварительная и кровеносная системы. Кислород им не только не нужен, но даже вреден – они получают энергию при бескислородном расщеплении гликогена, который запасается в каждом членике. Переваривать пищу им также нет никакой необходимости: достаточно всосать уже переваренную хозяином пищу через покровы. Транспортировать питательные вещества тоже не надо – каждый членик способен их впитывать самостоятельно. А вот протоки выделительной, половой систем и тяжи нервной системы проходят от сколекса до последнего членика – без этого даже паразитам не обойтись.
Но вернемся к размножению этих пренеприятных созданий. Ленточные черви – гермафродиты, то есть в каждом членике животного есть органы и мужской, и женской половых систем. Такое явление, когда у паразитических животных развиваются оба типа половой системы, встречается нередко. За счет этого они гарантируют себе продолжение рода, даже если в кишечнике поселится только одна особь (а так обычно и бывает, недаром их называют солитерами, то есть, в переводе с латинского, «единственными»), а не пара – самец и самка.
Половые продукты созревают в члениках постепенно, соответственно в члениках, расположенных на конце тела, старых, они уже развитые, а в тех, что находятся около головной части, молодых, пока зачаточные. Оплодотворение у солитеров, которые живут в кишечнике хозяина поодиночке, происходит между различными сегментами тела одного животного. Оплодотворенные членики отваливаются от тела червя и вместе с экскрементами хозяина попадают во внешнюю среду.
За год некоторые солитеры производят сотни миллионов яиц.
Верх паразитизма
Достаточно давно учеными было открыто существо, названное саккулиной. Что это за создание, было непонятно, возникали даже сомнения в том, что это животное, настолько необычно было его строение. Весь организм саккулины состоит из бесформенных тяжей клеток, соединяющихся с мешковидным телом. Саккулина паразитирует на десятиногих ракообразных, например крабах. Тяжи клеток находятся внутри тела жертвы, а мешковидное тело снаружи, на нижней части тела краба. В этом мешке нет никаких органов, кроме половой системы.
Саккулина: 1 – тяжи клеток внутри тела краба; 2 – мешковидное тело, выступающее наружу
Пока у саккулины не созрели половые клетки, мешковидное тело – резервуар для яиц – не образуется. В этот период тело саккулины представлено только тяжами клеток в теле хозяина.
Свободноплавающая личинка саккулины на разных стадиях развития
Разобраться, что же это за животное, ученым помогло изучение его развития. Из яйца выходит личинка, у которой есть тело, две пары усиков и конечности. По своему строению она ничем не отличается от личинки усоногих раков – к ним относятся, например, морские жёлуди, или балянусы, и морские уточки. Затем личинка меняется, у нее появляются грудь и брюшко. Она плавает в воде до тех пор, пока не найдет будущего хозяина – краба. Встретив краба, она прикрепляется к нему и прокалывает его мягкие покровы. После этого в тело краба через особый хоботок впрыскиваются неспециализированные клетки, из которых впоследствии образуются тяжи. Грудь и брюшко отпадают – они больше не нужны. Из попавших внутрь краба неспециализированных клеток позже образуются разветвленные, как дерево, тяжи клеток.
Саккулина сильно выделяется на фоне других ракообразных. Если сравнивать ракообразных, например, с губками, нет никаких сомнений, что ракообразные – более высокоразвитые животные. У губок нет настоящих тканей, у ракообразных же развиты не только ткани, но и целые системы органов. Они подвижны и обладают хорошо развитыми многофункциональными конечностями. Поведение ракообразных может быть очень сложным, а о поведении губок даже и говорить не приходится. Но саккулина упростила своё строение настолько, что выглядит более примитивным животным, чем губки. Даже у губок специализация клеток достигает более высокого уровня, чем у клеток в тяжах саккулины.
Саккулина так приспособилась паразитировать в теле краба, что ей не нужны никакие системы органов: ни лапки, ни брюшко, ни грудь. Жизнь её, должно быть, очень скучна.
Точность – черта коловраток
Можно ли с уверенностью сказать, сколько клеток составляют желудок человека? Нет, поскольку даже после тщательного и кропотливого исследования полученное число было бы весьма приблизительным, а главное – у всех людей оно было бы разным. Более того, и у одного человека оно постоянно меняется: одни клетки отмирают, другие приходят им на смену. Однако есть животные, тело и органы которых всегда состоят из точно определенного числа клеток, – это коловратки.
Раньше их относили к одному типу с аскаридой – к круглым червям. Сейчас же всё чаще высказывается мнение, что это самостоятельный тип специализированных животных.
Коловратка: 1 – коловращательный аппарат; 2 – рот; 3 – глотка с жевательным аппаратом; 4 – пищевод; 5 – желудок; 6 – задняя кишка; 7 – пальцы ноги; 8 – надглоточный ганглий
Коловратки – самые мелкие многоклеточные животные: длина их составляет от 0,04 до 3–4 мм. Передний конец тела, где находятся рот и простые глазки, усеян рядами ресничек. Поэтому внешне они скорее напоминают инфузорий, чем многоклеточных червей. Эти реснички составляют особый орган – коловорот, который помогает животным передвигаться за счет постоянного движения ресничек.
Как и у более сложно устроенных многоклеточных животных, у коловраток есть различные системы органов, за исключением кровеносной. В ней нет необходимости, поскольку клеток, к которым нужно доставлять кислород и питательные вещества, очень мало.
У коловратки эпифанес сента тело состоит точно из 959 клеток – ни больше ни меньше. После дробления оплодотворенной яйцеклетки – зиготы – число клеток остается неизменным всю жизнь. Кожу (гиподерму) образует 301 клетка, нервную систему – 247, мускулатура состоит из 122 клеток, на глотку отводится 165, в средней кишке 76, в выделительной системе – 24, а в половой всего лишь 19 клеток! У других коловраток клеток может быть ещё меньше, например, у аспланхны приодонты их 900.
Интересно то, что клетки могут объединяться в образования, внутри которых они не разделены клеточными мембранами. Такое образование называется клеточным синцитием. Поэтому, чтобы узнать число клеток в теле коловратки, следует считать не столько сами клетки, сколько число ядер в синцитиях.
Позже выяснилось, что такая особенность – определенное число клеток в организме – свойственна не только коловраткам, но также и круглым червям, например аскариде. Погибшая клетка другой уже не заменяется – в этом уязвимость червей.
Коронованные особы
В царстве животных есть свои претенденты на царский трон. Возможно, их самонадеянность связана с тем, что у них есть мантия – атрибут любого монарха.
Это моллюски, мягкотелые, в большинстве своем медлительные животные. Что такое мантия? Мантия – это складка кожи. Она образуется на спине моллюсков и в виде двух листков охватывает тело по бокам. Именно мантия откладывает раковину, соответственно, раковина закрывает мантию снаружи, а внутри мантии заключается мантийная полость. Кроме того, у двустворчатых моллюсков сложенные в виде трубок складки мантии образуют сифоны. С их помощью вода засасывается внутрь раковины и выталкивается наружу. В мантийной полости мантия также участвует в передвижении воды. Её поверхностный слой состоит из мерцательного эпителия. За счет движения его ресничек вода движется внутри полости. Мантия также – это защита от различных чужеродных частиц. Если такая частица попадает в раковину, мантия тут же начинает откладывать вокруг нее слой за слоем карбонат кальция (он же является основой раковины моллюсков), пока, в конце концов, не образуется жемчужина.
План строения моллюсков разных классов: 1 – раковина; 2 – мантия; 3 – туловище; 4 – голова; 5 – нога; 6 – хитоны; 7 – брюхоноге; 8 – двустворчатые; 9 – головоногие
У наземных брюхоногих моллюсков – они ещё называются легочными – мантия играет другую роль. Она образует небольшую полость, стенки которой пронизывает множество сосудов. Таким образом образуется легкое, способное поглощать из воздуха кислород. Благодаря этому брюхоногие моллюски смогли выйти на сушу.
Для большинства головоногих моллюсков, не имеющих раковины, мантия важна совсем в другом отношении. Она охватывает вытянутое тело моллюска и защищает его. Животное оказывается как будто действительно одетым в мантию. На брюшной стороне тела края мантии смыкаются, образуя мантийную полость, куда через щель поступает вода. Если головоногому необходимо удрать от преследователя или просто переместиться в пространстве, он с силой выталкивает воду из мантийной полости через воронку. Такой способ движения называется реактивным. Чтобы мантия плотнее примыкала к телу, на ней имеются два хрящевых выступа, а напротив них на теле – хрящевые ямки. Мантия оказывается словно пристегнутой «кнопками» к телу моллюска.
У двустворчатых моллюсков мантия образует трубки-сифоны, через которые вода поступает и выводится из мантийной полости. У головоногих же моллюсков трубкообразная воронка, из которой он выстреливает водной струей и благодаря которой плывет, образована не мантией – это видоизмененная часть ноги.
Но далеко не все моллюски могут похвастаться своей мантией. У некоторых мягкотелых мантия и мантийная полость вообще отсутствуют или представлены в очень редуцированном виде. Это беспанцирные моллюски, или аплакофоры. Они имеют червеобразную форму тела и внешне совсем не похожи на моллюсков.