ОСОБЛИВОСТІ БУДОВИ ТА СПОСОБУ ЖИТТЯ КІЛЬЧАСТИХ ЧЕРВІВ

Живуть кільчасті черви у солоних і прісних водоймах, вологому ґрунті. їхнє тіло сегментоване, у кожному сегменті повторюються деякі внутрішні органи. Це підвищує виживання тварин при частковому ушкодженні тіла. У багатьох розрізняють головний відділ, тулуб і анальну лопать. Органи руху — щетинки, або параподії, — вирости стінок тіла. З’явилася вторинна порожнина тіла (целом).

Внутрішня будова черв’яка дощового: 1 — рот; 2 — перетинки між сегментами; 3 — спинна кровоносна судина; 4 — кишка; 5 — шлунок; 6 — черевна кровоносна судина; 7 — воло; 8 — кільцева судина; 9 — стравохід; 10 — нервовий вузол у сегменті; 11 — глотка; 12 — навкологлоткове нервове кільце

Більшість представників цього типу мають замкнену кровоносну систему, рух крові у якій здійснюється за рахунок перекачувальної діяльності скоротливих відрізків спинної (рідше кільцевих) судини. У зв’язку з наявністю кровоносної системи сформувалися спеціалізовані органи дихання — зябра. Вони представлені тонкостінними виростами параподій, пронизаних кровоносними капілярами. Деякі черви дихають усією поверхнею тіла. Функцію виділення виконують видільні трубочки, один кінець яких відкривається назовні, а другий — лійкою в порожнину тіла. Нервова система утворена навкологлотковим нервовим “кільцем і черевним нервовим ланцюжком.

ТЕМА 2 ПРОЦЕСИ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ТВАРИН

Пригадайте, що таке шкірно-м’язовий мішок. Які особливості будови м’язової тканини?

Опорно-рухову систему тварин складають скелет і мускулатура. Скелет – це конструкція, що підтримує тіло і зберігав його форму. Є два основні типи скелета – зовнішній (кутикула членистоногих, черепашка молюсків тощо) та внутрішній (хордові тварини) (мал. 195). Скелет виконує захисну функцію, підтримує в певному положенні внутрішні органи. До скелета приєднуються м’язи, що забезпечують різноманітні рухи тварин, як окремих частин їхнього тіла, так і організму в цілому.

ЯКІ ТИПИ СИМЕТРІЇ ПРИТАМАННІ ТВАРИНАМ?

З певним способом життя тварин пов’язаний і певний тип симетрії тіла. Тварини, на відміну від рослин, – переважно рухомі організми. У більшості тварин, наприклад хруща, жаби ставкової, собаки, є однакові парні органи на правому і лівому боці тіла. Через тіло таких тварин можна провести тільки одну уявну площину, що ділить тварину на дві однакові половини. Тварин із симетрично розташованими парними органами називають двобічносиметричними, а симетрію тіла – двобічною (мал. 196, 1). Тварини з двобічною симетрією тіла зазвичай здатні до активного руху, їхня передня частина тіла першою стикається з перешкодами, їжею, тому туди зсувається ротовий отвір, органи чуття.

Maл. 195. Приклад зовнішнього (А) та внутрішнього (Б) скелетів

Мал. 196. Типи симетрії тварин: 1 – двобічна; 2 – радіальна

У тварин, які ведуть прикріплений або малорухливий спосіб життя, симетрія тіла здебільшого радіальна, або променева (мал. 196. 2): через поздовжню вісь їхнього тіла можна провести кілька уявних площин, кожна з яких ділить тварину на дзеркально подібні частини. Отже, лінії перетину цих площин розходяться від центра перетину променями. Такий тіш симетрії притаманний організмам, які можуть ловити здобич і відчувати наближення небезпеки з будь-якого боку.

Є тварини з несиметричним тілом. Наприклад, тулуб молюска ставковика повторює завитки мушлі, розташовані в різних площинах. Завдяки цьому маса мушлі рівномірно розподіляється по тілу молюска.

ЯКІ ОСОБЛИВОСТІ БУДОВИ ОПОРНО-РУХОВОЇ СИСТЕМИ БЕЗХРЕБЕТНИХ? ЯК ВОНИ ПЕРЕСУВАЮТЬСЯ?

• У кишковопорожнинних немає спеціалізованої опорно-рухової системи. Шкірно-м’язові клітини, які утворюють покриви гідри, мають м’язові відростки, здатні до скорочення. Коли клітини зовнішнього шару скорочуються, тіло тварини стискається. Своєрідний крокуючий рух гідри полягає в тому, що спочатку вона, вигинаючи тіло, прикріплюється до поверхні підводних предметів полюсом, де розташовані щупальця. Після цього підошва підіймається вгору, гідра певний час неначе стоїть на «голові», а потім, вигинаючи тіло, знову прикріплюється до підводних предметів підошвою (мал. 197. А). Якщо ж поверхня рівна, гідра може повільно ковзати по ній.

В іншого поліпа – актинії (мал. 197. Б) – є справжня м’язова тканина. Скорочуючи м’язи підошви, ця тварина повзає по поверхні дна.

Ви вже знаєте про реактивний рух медуз. Вони виштовхують воду з-під своєї парасольки й таким чином рухаються її опуклою частиною вперед.

Мал. 197. А Пересування гідри. Б. Актинія

Мал. 198. Рухи добового черв’яка у ґрунті

• Шкірно-м’язовий мішок кільчастих червів складається з одного шару покривного епітелію та двох шарів м’язів: зовнішнього шару кільцевих і внутрішнього – поздовжніх (див мал. 32). Усередині тіла є порожнина, заповнена рідиною. Тиск усередині порожнини тіла вищий, ніж зовні. Унаслідок цього тіло стає пружним.

Розглянемо рухи кільчастих червів на прикладі дощового черв’яка. Цей мешканець грунтів здатний прокладати довгі ходи, які можуть сягати завглибшки до 8 м. Коли скорочуються кільцеві м’язи шкірно-м’язового мішка, тіло черва видовжується, його передній кінець стає тоншим і проникає між частинками грунту. Коли скорочуються поздовжні м’язи, тіло потовщується і розсуває частинки грунту (мал. 198). У щільному грунті тварина може робити ходи, пропускаючи частинки ґрунту крізь свій кишечник.

Багатощетинкові черви, наприклад нереїди, для плавання або повзання, крім м’язів шкірно-м’язового мішка, використовують бічні мускульні вирости сегментів.

• До сегментів тіла членистоногих прикріплюються пари членистих кінцівок (див. мал. 55). Окремі їхні членики сполучаються між собою за допомогою суглобів. У різних суглобах окремі членики можуть рухатись у різних площинах, здійснюючи складні рухи. Тіло членистоногих вкрите міцним зовнішнім скелетом, утвореним кутикулою. Кутикула захищає внутрішні органи від ушкоджень. Вона містить особливу органічну сполуку – хітин, яка надає їй міцності. У річкових раків, омарів, крабів кутикула просочена карбонатом кальцію, що надає їй додаткової міцності. До внутрішніх виростів кутикули прикріплюються пучки посмугованих м’язів. У деяких комах (твердокрилих, двокрилих і перетинчастокрилих) є ще особливі «швидкі» м’язи, які забезпечують політ. Такі м’язи можуть скорочуватися надзвичайно швидко.

Тип пересування членистоногих залежить від середовища життя. Річковий рак здатний повзати по дну, застосовуючи п’ять пар ходильних ніг, і плавати, використовуючи хвостовий плавець (мал. 199, 1). Мешканці морів – евфаузієві рачки, або кріль, креветки плавають за допомогою як грудних, так і черевних кінцівок, густо вкритих щетинками (мал. 199, 2).

У хижого жука-туруна – бігальний тип ніг (мал. 199, 3), за їхньою допомогою він може швидко бігати, наздоганяючи здобич. Коники пересуваються переважно стрибками, оскільки мають стрибальну задню пару ніг (мал. 199, 4). У жука -плавунця густо вкриті щетинками плавальні ноги забезпечують швидке пересування в товщі води.

Мал. 199. Рухи безхребетних тварин: 1 – річковий рак, що повзає по дну водойми; 2 – евфаузієвий рачок пливе в товщі води; 3 – жук-турун бігає; 4 – коник зелений стрибає; 5 – оса летить

Мал. 200. Рухи молюсків: виноградний слимак (1) і жабурниця (беззубка) (2) – за допомогою ноги; гребінець (3) – клацаючи стулками мушлі; кальмар (4) – за допомогою виштовхування води з мантійної порожнини

Комахи – єдина група безхребетних тварин, які здатні активно літати (мал. 199, 5). Рухи крил забезпечують крилові м’язи. На відміну від роботи крил птахів, крила комах не лише опускаються та піднімаються, а ще й описують у повітрі фігуру, що нагадує символ нескінченність – ∞.

• Тулуб молюсків захищений черепашкою, яка становить собою особливий тип зовнішнього скелета, і з боків оточений складкою шкіри – мантією. М’язи поділені на окремі пучки. Одні з них втягують ногу та голову молюсків у черепашку, інші забезпечують пересування тощо. Особливі м’язи-замикачі, скорочуючись, закривають стулки черепашки двостулкових молюсків. У черевоногих і двостулкових молюсків основним органом руху є нога (мал. 200,1, 2). Пересуваються такі молюски повільно. З усіх двостулкових молюсків найбільш рухливі гребінці (мал. 200, 3). Вони можуть плавати, періодично клацаючи стулками і виштовхуючи з-під них воду.

Багатьом головоногим молюскам притаманний реактивний рух (мал. 200, 1). На нижньому боці їхньої голови розташована лійка – конічна, звужена спереду трубка. Через неї з мантійної порожнини виштовхується вода. Реактивна сила, яка виникає при цьому, штовхає тіло тварини в протилежний бік. Головоногі молюски рухаються заднім кінцем уперед.

Отже, у представників безхребетних тварин особливості будови опорно-рухової системи є результатом пристосування до відповідних умов середовища.

Біологічний словничок: зовнішній і внутрішній скелет, двобічна та променева симетрія, реактивний рух.

Опорно-рухова система органів тварин створює опору для внутрішніх органів, забезпечує їхній захист, рухи окремих частин тіла та всього організму. Пасивна частика опорно-рухової системи – скелет (зовнішній або внутрішній), активна – мускулатура, що забезпечує рухи як окремих частин тіла, так і організму в цілому.

У кільчастих червів опорно-рухова система представлена шкірно-м’язовим мішком. Характерною рисою будови опорно-рухової системи членистоногих є наявність зовнішнього скелета та членистих кінцівок, здатних здійснювати точні й складні рухи: біг, стрибання, плавання. За рахунок крил комахи здатні до польоту.

Головним органом руху черевоногих і двостулкових молюсків є нога, завдяки якій вони можуть повзати. Головоногі молюски здатні до реактивного руху.

ПЕРЕВІРТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ

1. Який скелет називають зовнішнім, а який – внутрішнім? Наведіть приклади тварин, яким притаманний той чи той тип скелета. 2. Яку симетрію тіла називають двобічною, а яку – радіальною? Як це пов’язано зі способом життя тварини? Наведіть приклади. 3. Як можуть пересуватись гідри? 4. Який характер рухів забезпечує шкірно-м’язовий мішок гілчастих червів? 5. Які особливості будови опорно-рухової системи членистоногих? Які типи рухів можуть забезпечувати членисті кінцівки членистоногих? 6. Як пересуваються молюски?

ДЛЯ ДОПИТЛИВИХ І КМІТЛИВИХ

Що спільного та відмінного в характері реактивного руху медуз і головоногих молюсків?

§ 6. Кільчасті черви

Характерні риси кільчастих червів. Кільчасті черви, або кільчаки, поширені в прісних водоймах, морях, у ґрунті. Є серед них також паразити та кровосисні види.

Тіло кільчастих червів поділене на окремі кільця – сегменти, від чого й походить їхня назва (мал. 25).

Мал. 25. Схема будови сегментів кільчастого черва: 1 – покриви; 2 – порожнина тіла; 3 – кровоносні судини; 4 – кишківник; 5 – нервова система; 6 – перегородка між сегментами

Сегменті — частини тіла деяких тварин (кільчастих червів, членистоногих), розташовані вздовж тіла один за одним.

Завдяки поділу на сегменти тіло набуває значної гнучкості. Переконатися в цьому можна, спостерігаючи за рухами дощового черв’яка. Зовнішню будову й характер руху кільчастих червів вивчимо під час виконання лабораторного дослідження.

ДОВЕДЕМО НА ПРАКТИЦІ

Лабораторне дослідження зовнішньої будови та руху кільчастих червів

(на прикладі дощового черв’яка або трубочника)

Обладнання, матеріали та об’єкти дослідження: живі дощові черв’яки або трубочник (за вибором учителя), фіксований матеріал, макропрепарати, чашки Петрі, фільтрувальний папір, пінцети, лупи.

1. За допомогою лупи розгляньте особливості зовнішньої будови дощового черв’яка або трубочника.

2. Покладіть живого дощового черв’яка на аркуш паперу. Простежте за його рухом. Прислухайтеся до шурхоту, який чути під час рухів дощового черв’яка.

3. Доторкніться пінцетом до живого дощового черв’яка або трубочника. Як тварина відреагувала на дотик?

Покриви тіла кільчастих червів – шкірно-м’язовий мішок. Так називають сукупність покривних епітеліальних клітин і розташованих під ними двох шарів м’язів – кільцевих і поздовжніх. Клітини епітелію виділяють назовні тоненький шар щільної неклітинної речовини – кутикулу. У покривах багато слизових залоз. Слиз виконує захисну функцію та, зволожуючи покриви, забезпечує крізь них газообмін.

Порожнина тіла кільчастих червів відмежована від внутрішніх органів і тканин шаром епітеліальних клітин. Такі самі шари відокремлюють порожнину кожного сегмента від сусідніх. Рідина, що заповнює порожнину тіла, сприяє підтриманню його форми, забезпечує транспортування поживних речовин і кінцевих продуктів обміну тощо. Завдяки тому, що порожнина одного сегмента відокремлена від порожнини іншого, за незначних ушкоджень покривів порожнинна рідина витікає не з усього тіла, а тільки з кількох ушкоджених сегментів. Це запобігає загибелі тварини.

Цікаво знати

Подібний принцип використовують у суднобудуванні: трюми кораблів ділять перегородками на відсіки. Якщо корабель зазнає пробоїни, вода заповнює не весь трюм, а лише один чи кілька відсіків.

На відміну від кишковопорожнинних, кільчасті черви мають справжні системи органів: травну, видільну, кровоносну, нервову та статеву (див. мал. 25). Багато мешканців водойм мають органи дихання – зябра. Вони дають змогу дихати киснем, розчиненим у воді. Органи чуття найкраще розвинені в мешканців водойм, які ведуть рухливий спосіб життя. У них є органи дотику (вусики, щупальця), нюху, зору (очі), рівноваги. У мешканців ґрунтів, наприклад дощових черв’яків, спеціалізовані органи чуття розвинені слабо або взагалі відсутні. їхні функції виконують нервові закінчення в покривах (пригадайте реакцію дощового черв’яка на подразнення). У більшості кільчастих червів добре розвинена здатність до регенерації – відновлення пошкоджених частин тіла.

Роль кільчастих червів у природі та житті людини. Переважна більшість видів кільчастих червів належить до багатощетинкових і малощетинкових червів та п’явок.

• У багатощетинкових червів передні сегменти тіла можуть зростатись, утворюючи головний відділ. На ньому розташовані органи чуття і ротовий отвір. З боків сегментів тулуба часто розташовані мускульні лопаті – своєрідні органи руху. Вони слугують для повзання чи плавання. На них розміщені численні довгі щетинки (що й дало назву класу), а часто й органи дихання – зябра.

Багатощетинкові черви поширені переважно в морях, населяючи різні глибини. Серед них є хижі, рослиноїдні чи всеїдні тварини та види, які живляться дрібними організмами, відціджуючи їх з води. Такі види називають фільтраторами.

У Чорному та Азовському морях мешкають переїси (мал. 26, 1), якими живляться цінні види промислових риб, зокрема осетрові. Деяких з багатощетинкових червів, наприклад певні види палоло (мал. 26, 2), уживає в їжу людина. Піскожилів (мал. 26, 3) використовують як живців для риболовлі.

Мал. 26. Багатощетинкові черви: 1 – нереїс; 2 – палоло; 3 – піскожил

• Малощетинкові черви поширені переважно в ґрунті та прісних водоймах. Пересуваються вони за рахунок почергових скорочень різних шарів м’язів шкірно-м’язового мішка. На певних сегментах тіла статевозрілих особин є розширення – поясок (мал. 27, 1a). Його залози виділяють слиз, з якого формується оболонка кокона. У коконі, який утворюється під час розмноження, містяться поживні речовини, потрібні для розвитку зародка.

Мал. 27. Малощетинкові черви: 1 – дощовий черв’як (а – поясок); 2 – гнойовий черв; 3 – трубочник

Дощові черв’яки (мал. 27, 1) та інші ґрунтові малощетинкові черви відіграють надзвичайно важливу роль у процесах ґрунтоутворення. Прокладаючи довгі ходи, вони забезпечують перемішування та розпушення ґрунту. Це поліпшує проникнення повітря та води до кореневої системи рослин. Дощові черв’яки живляться відмерлими рештками рослин, затягуючи їх у свої ходи, і тим збагачують ґрунт органічними речовинами. У процесі перетравлення рослинних решток в їхньому кишківнику формуються органічні речовини, з яких утворюється родючий гумусовий шар ґрунту. Свою назву дощові черв’яки дістали тому, що після дощів, коли вода заливає їхні ходи, багато цих тварин виповзають на поверхню через нестачу кисню у перезволоженому ґрунті.

Один з видів дощових черв’яків – гнойовий черв (мал. 27, 2) часто трапляється в купах гною чи компосту (органічне добриво – суміш гною та опалого листя). Він переробляє органіку на високоефективне добриво (біогумус). Оскільки цей вид почали розводити у штаті Каліфорнія (США), він дістав комерційну назву – каліфорнійський червоний. Ейзенія Гордєєва, вид, що поширений на території Дніпропетровської та Запорізької областей, занесено до Червоної книги України.

Дощові черв’яки потребують охорони. їхня чисельність скорочується внаслідок надмірного використання мінеральних добрив та отрутохімікатів.

У прісних водоймах України поширені невеликі черви завдовжки 2-5 см – трубочники (мал. 27, 3). їх так назвали тому, що у водному ґрунті навколо їхнього тіла формується гнучка захисна трубка з мулових часток, склеєних слизом. За межі трубки висувається задня частина тіла, яка здійснює хвилеподібні рухи, що сприяють газообміну. Трубочників часто використовують як корм для акваріумних риб. Пропускаючи крізь свій кишківник донний мул, трубочники розкладають органічні сполуки. Тому вчені рекомендують використовувати цих тварин для очищення стічних вод, забруднених органікою.

• П’явки поширені переважно в прісних водоймах і морях, але трапляються і на суходолі. Серед них є хижаки, які живляться дрібними тваринами (молюсками, червами тощо), кровосисні види та паразити.

Мал. 28. Медична п’явка: 1 – ротовий присосок; 2 – задній присосок

На передньому та задньому кінцях тіла в п’явок розташовані два присоски: ротовий та задній (мал. 28, 1, 2). За допомогою присосків п’явки пересуваються, а кровосисні види присмоктуються до тіла живителя. Мешканці водойм також плавають, хвилеподібно вигинаючи тіло. У водоймах України трапляється медична п’явка (мал. 28). Вона належить до кровосисних видів. У ротовому присоску є три щелепи, вкриті дрібними зубчиками. Ними п’явка прорізає шкіру тварин чи людини й через ранки висмоктує кров. У складі слини медичної п’явки є особлива речовина – гірудин, що запобігає зсіданню крові. Тому п’явка може висмоктувати з ранки значну кількість крові. Ця кров наче в законсервованому стані зберігається в її кишківнику кілька місяців. Медичну п’явку з давніх часів використовують у медицині, зокрема при захворюваннях кровоносних судин, які супроводжуються утворенням кров’яних згустків – тромбів, а також для зниження кров’яного тиску.

Унаслідок забруднення водойм та інтенсивного вилову чисельність медичної п’явки в Україні дуже скоротилася. Тому цей вид занесено до Червоної книги України.

Біологічний словничок: сегменти, шкірно-м’язовий мішок, кутикула, фільтратори.

ПЕРЕВІРТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ

1. Що таке сегментація тіла? Яке значення цього явища? 2. Чим представлені покриви кільчастих червів? 3. Як дихають кільчасті черви? 4. Яка роль дощових черв’яків у ґрунтоутворенні? Чому їх потрібно охороняти? 5. З якою метою медичну п’явку застосовують у медицині?

Обговоріть у групах

1. Порівняйте особливості будови та життєдіяльності кишковопорожнинних і кільчастих червів. Які ускладнення в організації кільчаків ви помітили? 2. За якими особливостями будови кільчастих червів можна встановити спосіб їхнього життя?

Цікаво знати

У Карпатах трапляється дощовий черв’як ейзенія субмонтанна, здатний світитися (мал. 29).

Мал. 29. Ейзенія субмонтанна

З допомогою вчительки або вчителя складіть бізнес-план з вирощування каліфорнійського червоного черв’яка. Цей вид використовують для отримання ефективного добрива – біогумусу та як наживку для риболовлі. Для цього детально ознайомтеся з методикою вирощування, врахуйте витрати на вирощування (використана площа, виготовлення компостних ящиків, витрати на закупівлю субстрату для їхнього живлення: гній, пташиний послід, бадилля рослин, опале листя, солома, харчові овочеві відходи тощо, витрати на енергію для підтримання оптимальної температури (залежно від породи – +15 °С. +29 °С) тощо). Ознайомтеся із цінами на черв’яків (при купівлі й у разі продажу) та на біогумус у вашому регіоні. Під час розрахунку прибутку врахуйте необхідний податок, який вам доведеться заплатити з отриманого доходу.