Малощетінкових червяків – біологія
Малощетінкових черв’яків, або олігохети, походять від багатощетинкових червів. Обидві групи належать до типу Кільчасті черви і мають багато схожих рис будови (особливо внутрішнього). Представники олігохет: дощові черв’яки, трубочник, австралійський земляний черв’як, крижаний хробак.
Групу виділяють в ранці класу або, за деякими класифікаціями, в ранзі підкласу. Налічують близько 4 тисяч видів олігохет.
Більшість малощетинкових хробаків живе в грунті, деякі в прісних і солонуватих водоймах.
Розмір тіла в залежності від виду варіює від 0,5 мм до 2-3 м. Кількість сегментів до 600.
Деякі малощетінкових доживають до 10 років.
На відміну від багатощетинкових червів, у малощетинкових немає параподий, настільки вираженою головний лопаті з щупиками, щупальцями і вусиками. Проте на кожному сегменті збереглися по чотири пари щетинок. Вони залишилися від редукованих параподий предків. В основному щетинки допомагають черв’якові утримуватися в ґрунті.
У малощетинкових хробаків сегменти тіла майже однакові, проте передні помітно крупніше задніх.
В шкірному епітелії багато залозистих клітин, виділення яких змащують шкіру. Це необхідно для полегшення пересування в грунті і особливо для дихання, яке у малощетинкових здійснюється всією поверхнею. Якщо черв’як висихає, то він гине від задухи.
Будова травної системи характерне для кільчастих червів. Проте в ній спостерігаються деякі прогресивні особливості. Так середня кишка з боку спини має складку, яка збільшує всмоктувальну поверхню.
Всі малощетінкових є гермафродитами. У статевозрілих особин в передній третині тіла з’являється потовщення — залозистий поясок, з якого надалі формується кокон. Розвиток прямий (без личинкової стадії).
Дощові черв’яки і багато інших малощетінкових відіграють важливу роль у ґрунтоутворенні. Вони сприяють перемішуванню і розпушуванню ґрунту, знижують кислотність ґрунту, розкладають органіку, своїми виділеннями склеюють дрібні частинки грунту. Таким чином, підвищується родючість ґрунту. Водні види олігохет беруть участь в очищенні водоймищ.
Будова олігохет розглядається на прикладі дощових черв’яків.
3. Клас Малощетинкові черви
Довжина тіла малощетинкових червів коливається від \(0,5\) мм до \(3\) м. Число сегментів у різних видів становить від \(5\) — \(7\) до \(600\). Усі сегменти тіла у них є однаковими. У статевозрілих особин у передній третини тіла з’являється потовщення — залозистий поясок .
На кожному сегменті є по чотири пари щетинок — дві пари спинних і дві пари черевних. Невелика кількість щетинок на тілі цих червів і дало назву всьому класу — Малощетинкові.
Щетинки є настільки малими, що їх можна виявити тільки на дотик, провівши пальцем від задньої частини тіла тварини (на малюнку зображені черевні щетинки при збільшенні в \(100\) (1) і \(300\) (2) разів).
Щетинки допомогають цим тваринам під час руху в ґрунті: загнуті спереду назад, вони допомагають червам утримуватися у нірці і швидко просуватися вперед.
Залозисті клітини шкірного епітелію червів виділяють слиз, який захищає шкіру від висихання і допомагає просуванню у ґрунті.
Малощетінкові черви, зокрема дощові черв’яки, мають велике значення у ґрунтоутворенні . Вони перемішують ґрунт, знижують його кислотність, підвищують родючість. Прокладаючи довгі ходи у ґрунті, вони полегшують проникнення води з розчиненими у ній поживними речовинами і повітря до кореневої системи рослин, покращуючи їх ріст.
Водні малощетинкові черви сприяють самоочищенню забруднених водойм і є їжею для риб. Малощетинкові черви живляться гниючими залишками рослин, проте серед них є хижаки і паразити.
ТИП КІЛЬЧАСТІ ЧЕРВИ, АБО КІЛЬЧАКИ
Кільчасті черви – багатоклітинні двобічносиметричні тришарові тварини, у яких є вторинна порожнина тіла. Тип Кільчаки об’єднує понад 9000 видів (в Україні – близько 450 видів). Живуть у морських і прісних водах, а також у ґрунті Порівняно з представниками інших типів червів, кільчаки мають значно вищий рівень організації. Прогресивними рисами організації кільчастих червів є: 1) поява вторинної порожнини тіла; 2) поділ тіла на окремі сегменти (метамерія); 3) появо примітивних кінцівок (параподій у багатощетинкових червів); 4) поява кровоносної та дихальної систем (зовнішні зябра у багатощетинкових червів); 5) розвиток метанефридіїв.
Особливості будови
Тіло у кільчаків багатоклітинне, утворене багатьма сегментами. Багатократне повторення сегментів тіла названо метамерією. Виникає цей принцип організації тіла в процесі еволюції у зв’язку з подовженням тіла. Сегменти – подібні за будовою частини тіла, розміщені послідовно один за одним. Сегменти ззовні і всередині однакові, тому в кільчаків гомономна метамерія, або сегментація, тіла. На сегментах тулуба у багатьох представників є щетинки. Тіло складається з головного кінця, тулуба та анальної лопаті. Такий чіткий поділ тіла на відділи спостерігається у кільчаків уперше.
Покриви представлені добре розвиненим шкірно-м’язовим мішком, до складу якого входять: щільна тоненька кутикула, гіподерма і два шари м’язів (кільцевий і поздовжній). У шкірі є багато слизових залоз.
Порожнина тіла вторинна (целом) сегментована. Вона відрізняється від первинної порожнини наявністю власної епітеліальної вистилки, яка з одного боку прилягає до стінок мішка, а з другого – до стінок травної трубки. Листки вистилки зростаються над і під трубкою, утворюючи брижу, яка ділить целом на праву і ліву частини. Поперечні перегородки ділять порожнину тіла на камери, кількість яких відповідає кількості сегментів. Целом заповнений рідиною, яка за хімічним складом дуже близька до морської води. Целомічна рідина перебуває у постійному русі і виконує ряд важливих функцій: омиваючи органи тіла, разом із кров’ю постачає їм поживні речовини й кисень, сприяє видаленню СО2 та продуктів обміну, переміщує біологічно активні речовини і фагоцити та ін.
Особливості життєдіяльності
Опора пов’язана з гідроскелетом, що функціонує завдяки целомічній рідині.
Рух м’язовий. У багатощетинкових червів наявні м’язові вирости сегментів тіла – параподії, які утворюють рухальний апарат. У малощетинкових на їхньому місці – пучечки щетинок.
Травлення забезпечується диференційованою травною системою, яка має три відділи: передній (рот, глотка, стравохід з волом, шлунок з м’язистими стінками), середній (середня кишка) і задній (задня кишка з анусом). Кожний відділ системи виконує свою особливу функцію. Наприклад, у стінці середньої кишки є клітини, які виділяють травні ферменти, і клітини, які перетравлюють їжу, тому основною функцією цього відділу є перетравлення і всмоктування їжі.
Транспортування речовин у кільчаків уже здійснюється за участю кровоносної системи, яка з’являється вперше. У кільчастих червів замкнена кровоносна системі – система, у якій кров рухається лише судинами і не потрапляє до порожнини тіла. Утворена їхня кровоносна система спинною і черевною кровоносними судинами, з’єднаними між собою кільцевими судинами. Від цих судин відходять дрібні капіляри, які, розгалужуючись, утворюють у шкірі і внутрішніх органах густу мережу. Рух крові зумовлений пульсацією кільцевих судин, серця у них немає. Кров може бути безбарвною або забарвленою через наявність дихальних пігментів: хлорокруоріну (визначає зелене забарвлення крові), гемоглобіну і гемоеритрину (зумовлюють червоний колір).
Дихання здійснюється вже за участю дихальної системи, яка з’являється вперше. її поява пов’язана з інтенсивнішим обміном речовин порівняно з попередніми групами безхребетних. В окремих морських кільчаків виникають органи водного дихання – зябра, що становлять собою тонкостінні утвори з розгалуженою сіткою судин, які розташовуються на параподіях, голові та хвості. Але в більшості кільчаків газообмін здійснюється через покриви.
Виділення відбувається за участю видільної системи, утвореної спеціальними органами – метанефридіями. Ці органи починаються в порожнині тіла лійкою, від якої тягнеться канал, що відкривається назовні в іншому сегменті. У кожному сегменті розташована пара таких органів виділення.
Регуляція процесів здійснюється нервовою вузловою системою ланцюжкового типу. ЦНС утворена надглотковим і підглотковим нервовими вузлами, навкологнотковими перемичками та черевним нервовим ланцюжком. ПНС представлена нервовими відгалуженнями.
Подразливість забезпечують добре розвинені органи чуттів. У покривах є чутливі клітини, які розрізняють смаки і запахи, органами дотику є вусики, щетинки, наявні органи зору, інколи – органи рівноваги.
Розмноження здебільшого статеве за участю статевої системи. Багатощетинкові черви – роздільностатеві, а малощетинкові та п’явки – гермафродити. Запліднення може бути як зовнішнім, так і внутрішнім. У водних кільчастих червів зустрічається і нестатеве розмноження, за якого їх тіло може розпадатися на декілька неоднакових частин (невпорядкований поділ) або на окремі сегменти (множинна фрагментація).
Розвиток у малощетинкових і п’явок – прямий. У багатощетинкових – непрямий, за якого утворюється личинка трохофоро. Вона деякий час плаває у воді, потім осідає на дно і перетворюється на дорослий організм.
Регенерація добре розвинена у малощетинкових і багатощетинкових, а у п’явок ця здатність втрачена.
Різноманітність кільчастих червів
Тип поділяють на кілька класів, зокрема Багатощетинкові, Малощетинкові, П’явки.
Тип Кільчасті черви (Annelida)
Клас 1. Багатощетинкові черви (Polichaeta)
Клас 2. Малощетинкові черви (Oligochaeta)
Багатощетинкові черви, або поліхети – клас кільчастих червів, які на кожному сегменті тулуба мають параподії з численними щетинками. До цього класу належить близько 5300 видів, які живуть, переважно, у морях, і лише поодинокі представники пристосувалися до життя у прісних водоймах чи вологих місцях суходолу. Ведуть донний спосіб життя (бентосні тварини), деякі – вільноплаваючі, є й сидячі форми, що виділяють навколо себе захисні трубки. Переважно хижаки, але серед них багато рослиноїдних та всеїдних форм. Серед поліхет зустрічаються і види-коменсали, які живуть всередині губок, у черепашках раків-самітників або на морських зірках. Тіло багатощетинкових червів складається з головного відділу, сегментованого тулуба та анальної лопаті. На голові є очі, органи дотику – щупальця, органи нюху – нюхальні ямки, у деяких – органи рівноваги (статоцисти). На тулубових сегментах є парні бокові вирости з щетинками – параподії – примітивні кінцівки, за допомогою яких черви плавають, повзають або зариваються в ґрунт. Багатощетин- кові в основному володіють шкірним диханням, однак у деяких видів є зябра. Більшість багатощетинкових червів – роздільностатеві тварини. Запліднення яєць відбувається у воді. Розвиток непрямий, за якого з яєць виходять вільноживучі личинки трохофори, які рухаються за допомогою війок. Найвідомішими представниками класу є піско- жил, нереїда і палоло.
Піскожил (Arenico/o marina) – морський багатощетинковий черв’як, який живе у Чорному морі і може сягати 30 см завдовжки. Усе життя проводить у глибокій нірці з піску. Живиться дрібними водоростями, тваринами й різними неживими часточками, захоплюючи їх разом з піском. Є основним кормом промислових риб.
Нереїс (Nereis virens), або нереїда, – багатощетинковий черв’як, який живе в Азовському морі. Належить до бентосу – повзає по дну моря за допомогою пара- подій. Є основним кормом промислових риб. Акліматизований у Каспійському морі, інтенсивно там розмножився і став важливою складовою частиною в живленні осетрових риб.
Палоло (Eunice viridis) – морський багатощетинковий черв’як, який живе в коралових рифах тропічних островів Тихого океану. Забарвлення тіла у палоло зеленкувате, розміри – до 1 м. Двічі на рік у певній фазі Місяця статевозрілі особини з’являються у великій кількості на поверхні води для розмноження.
Малощетинкові черви, або олігохети – група кільчастих червів, які на кожному сегменті тулуба мають нечисленні щетинки. До цього класу відносять понад 5000 видів, які є, переважно, мешканцями прісних вод і ґрунту, значно рідше зустрічаються в солоній воді. Більшість малощетинкових має розміри від 0,5 мм до 40 см, а деякі види тропічних земляних червів досягають 3 м. Особливостями зовнішньої будови малощетинкових червів є сегментація тіла (від 5-6 до 600 кілець), відсутність параподій (на їхньому місці є пучечки нечисленних щетинок), наявність залозистого пояска в передній частині тіла у статевозрілих особин та ін. Найвідомішими представниками олігохет є дощові черв’яки і трубочники.
Звичайний дощовий черв’як (Lumbricus terrestris) – вид малощетинкових червів, який пристосувався до життя у ґрунті. Ці черви належать до родини справжніх дощових черв’яків, яка об’єднує близько 300 видів. Розміри тіла коливаються від 2 до 50 см. На півдні України черв’яки досягають більших розмірів. Пересуванню в ґрунті сприяє видовжене, сегментоване, загострене з обох кінців тіло. Пересуваються, поперемінно скорочуючи і розслаблюючи кільцеві та поздовжні м’язи шкірно-м’язового мішка. Спрямовані назад щетинки (по 8 на кожному сегменті) дають можливість чіплятися за найменші нерівності ґрунту. Слиз, що виділяється шкірними залозами, зменшує тертя тіла черв’яка, перешкоджає його висиханню, сприяє диханню, має
Внутрішня будова дощового черв’яка: А – кутикула; Б – гіподерма; В – кільцеві м’язи; Г – поздовжні м’язи; Д – шкірно- м’язовий мішок; Е – вистилаючий епітелій; Є – черевний нервовий ланцюг; Ж – черевна кровоносна судина; З – щетинки; І – метонефридії; Й – стінка кишки; К – целом; Л – спинна кровоносна судина
антибіотичні властивості. Живляться дощові черв’яки відмерлими рослинними рештками, що містяться в ґрунті. У ґрунті дощові черви риють глибокі ходи до 2 м від поверхні землі. У теплу і вологу погоду вони вночі виповзають зі своїх нірок, відшукують сире опале листя, напівзігнилі травинки і все це затягують у нірки. Отже, дощові черви – типові сапрофаги. Заковтують вони і ґрунт, який можна побачити в їхньому кишечнику. Перероблений ґрунт черви викидають на поверхню у вигляді характерних купок, поява яких навесні свідчить про початок діяльності червів. Підраховано, що за добу кожен черв’як пропускає крізь свої кишки таку кількість землі, що дорівнює масі його тіла. В Україні відомо понад 50 видів дощових червів, деякі з них занесено до Червоної книги України (наприклад, ейзенія Гордєєва).
Трубковик звичайний (Tubifex tubifex) – прісноводний червонуватий тонкий черв’як розміром 2-5 см. Живе в мулистих ґрунтах прісних, дуже забруднених, з недостатньою кількістю кисню водоймах. Передній кінець черв’яка заглиблений у мул, а задній висувається назовні й беззупинно звивається – ці рухи забезпечують приплив свіжої води, необхідної для дихання. Можуть витримувати значне забруднення водойм різними речовинами (нафтопродуктами, пестицидами тощо). У шкірі задньої частини тіла особливо багато кровоносних капілярів. Навколо цієї частини тіла утворюється трубочка, що складається з мулових частинок, склеєних слизом черв’яка. Заковтує пісок з мулом і засвоює поживні речовини, які в ньому містяться. Його використовують як корм для акваріумних рибок, є базою живлення для прісноводних тварин, зокрема риб.
П’явки – група кільчастих червів, які характеризуються наявністю двох присосок і відсутністю щетинок. До класу належить близько 400 видів, поширені в прісних водоймах, морях, іноді трапляються на суходолі. Серед них є хижаки, що живляться дрібними тваринами (молюсками, черв’яками), та кровосисні види – організми, які можуть живитися кров’ю хазяїна і, на відміну від паразитичних, не використовують організм живителя як середовище життя. Живителем називають організм, кров’ю якого живиться кровосисний вид. П’явки мають тіло завдовжки до 20 см, воно поділяється на 34 сегменти. Мають поясок, де формуються яйця. Як і більшість кільчастих червів, п’явки – гермафродити. Існують прісноводні, морські та сухопутні види п’явок. В Україні – понад 25 видів, у тому числі – європейська медична п’явка, велика і мала несправжні кінські п’явки, риб’яча п’явка та ін.
Медична п’явка (Hirudo medicinalis) має сегментоване тіло довжиною 8-12 см. На темному спинному боці тіла є характерний малюнок з трьох пар іржаво-червоних або червоно-жовтуватих поздовжніх смуг. Живе в невеликих стоячих водоймах з мулким дном, які поросли рослинністю. Живиться кров’ю земноводних і ссавців. Задня присоска використовується для прикріплення, тоді як через передню, яка має щелепи і зуби, відбувається харчування. У ротовій порожнині, яка розташована на дні передньої присоски, є три щелепи. Вони прорізують шкіру тварини, до якої п’явка присмокталася. У ранку виділяється слина, що містить гірудин. Гірудин – речовина, яка виробляється слинними залозами п’явки для запобігання зсіданню крові. Кров, оброблена слиною п’явки, може довго зберігатися про запас у великих кишенях її кишок – завдяки цьому тварина може довго голодувати (від кількох місяців до року). Медична п’явка – гермафродит, для якого характерний прямий розвиток. Вона відкладає яйця купками біля води (але не у воді), у темних вологих місцях. Використовується в медицині при захворюваннях кровоносної системи, гангренах і трансплантації органів.