Плоские черви: классификация, роль в мире, строение, виды

История происхождения и классы

Обычно в учебниках информация о различных организмах даётся кратко, а некоторые факты упускают. Поэтому стоит детальнее упомянуть о происхождении плоских червей. Они выступают первыми многоклеточными организмами, обладающими хорошо развитыми органами. Современные учёные считают, что первичноротые беспозвоночные произошли от животных с двумя видами клеток. Специалисты склоняются к версии, что эти существа могли быть предками некоторых видов современных планарий.

Древние многоклеточные организмы были свободнодвижущимися. Поскольку создания вели активный образ жизни, через определённое время они приобрели двустороннюю симметрию. В процессе эволюции сформировались системы органов. Сегодня тип насчитывает более 19 тыс. разновидностей животных. Класс паразитических представителей произошёл от свободнодвижущихся ресничных червей.

Плоские черви относятся к группе беспозвоночных. Их строение сложнее, чем у представителей кишечнополостных. Основные отличия типов можно отыскать в сравнительных таблицах учебников по биологии. Организмам характерна сплющенная форма, поэтому внешне они напоминают листья растений или длинные ленты.

Основная классификация типа:

1. Ресничные черви (турбеллярии).
2. Дигенетические сосальщики (трематоды).
3. Ленточные черви (цестоды).

Единственный свободнодвижущийся класс — турбеллярии. Самыми известными разновидностями подтипа выступают планарии. Этих хищников можно найти в пресных и солёных водоёмах. Также они обитают во влажных местах земных поверхностей. Представители других двух классов ведут паразитический образ жизни и в основном населяют внутренние органы позвоночных и беспозвоночных животных.

Место обитания

Среди этих животных встречаются как паразитические, так и свободноживущие виды, что определяет питание плоских червей. Их можно встретить в морях, пресных водоемах, а очень редко и на суше в тропических лесах.

Паразитические виды обитают в кишечнике и печени многих животных: крупного рогатого скота, свиней, собак, кошек и даже кашалотов. Некоторые опасные виды живут и в организме человека.

Тип Плоские черви

Тип Плоские черви состоит из 9 классов, из которых выделяют:

• ресничные черви или турбеллярии;
•  сосальщики или трематоды;
• ленточные черви или цестоды.

Рассмотрим строение и значение каждого класса подробно.

Класс Ресничные

Это обитатели морских и пресных вод небольших размеров: от микроскопических экземпляров до крупных, достигающих длины в 30-40 см. Они встречаются и на суше во влажных местах обитания. Благодаря ресничкам, черви могут свободно плавать в толще воды или перемещаться по дну. Больших размеров черви перемещаются за счет волнообразных движений тела.

Рис. 4. Планария

Ресничные черви отличаются следующими особенностями:

• при соприкосновении с предметом или раздражением на поверхности тела выделяется много токсичной слизи, поэтому червей «обходят стороной» хищники;
• большинство из ресничных – хищники, но встречаются виды, которые питаются водорослями, а также виды — паразиты;
• по сравнению с другими классами развиты органы чувств: глаза, органы обоняния и орган равновесия;
• гермафродиты, для которых характерно прямое превращение: из яйца появляется личинка, похожая на взрослую особь;
• развито бесполое размножение и регенерация.

Реснички, расположенные по бокам уплощенного тела, располагаются отдельно или сливаются в один слой, образуя «тонкую вуаль», которая также предназначена для движения.

Отряд этого класса, который встречается в средней полосе России – планарии. Это обитатели пресноводных водоемов, которые «курсируют» по дну между камней и растений.

Планария по цвету — молочно-белая или кремовая, полупрозрачная. Ее размер доходит до 3 см. Через полупрозрачное тело просвечивает разветвленный кишечник. На передней части просматриваются глаза. Планарии движутся плавно и неторопливо за счет резких мышечных сокращений и движения ресничек.

Ресничные черви откладывают яйца, которые завернуты в защитный кокон. Защищены слизью, как и другие представители класса. Пораненный участок тела быстро восстанавливается благодаря развитой регенерации.

Это интересно: Если температура воды в водоеме сильно повышается, планария распадается на небольшие участки, а затем, когда условия среды приходят в норму, самопроизвольно восстанавливается.

Покровы ресничных червей

Тело турбеллярий покрыто однослойным ресничным эпидермисом, состоящим из многоресничных клеток. Название классу дало вихревое движение микроскопических частиц рядом с поверхностью их эпидермиса (латинское слово turbo обозначает «вихрь», «турбовращение»). У некоторых макротурбеллярий, а реже и у микротурбеллярий реснички находятся в основном на брюшной (вентральной) поверхности тела или преобладают на ней. Между ресничками располагаются ещё и короткие микроворсинки.

Эпидермис лежит на базальной пластине, или базальной мембране (за исключением видов группы Acoela). Кутикулы нет, для поддержания формы тела турбеллярии используют базальную мембрану и внутриклеточные фибриллы цитоскелета. У необычных морских турбеллярий базальная пластинка укреплена известковыми спикулами. У некоторых видов опорную функцию также выполняет кишка и мезодериальная паренхима.

Эпидермис ресничных червей пронизан многочисленными протоками желёз, выделяемых слизь, клейкие вещества и другие продукты секреции (у некоторых белки яды). Большинство турбеллярий секретируют разнообразные рабдоиды (одетые мембраной палочковидные образования), самые многочисленные из которых — рабдиты имеют слоистую структуру.

Они секретируются железистыми эпидермальными клетками, залегающими обычно под эпидермисом. Предположительно рабдиты образуют слизь, используемую в процессе движения и образования коконов, ей же они отпугивают хищников и приклеивают жертв.

Плоские черви: Eurylepta. Автор: Стивен Чайлдс, CC BY 2.0

Для многих ресничных червей характерно скопление секреторных клеток на переднем конце тела (фронтальная железа). Исследователи думают, что она вырабатывает слизь для передвижения и адгезии (у личинок), но до конца её функции не ясны. Есть железы, формирующие временные прикрепительные присоски. Они выдаются на поверхности тела турбеллярий как бородавки. Кроме железистых клеток они могут прикрепляться к субстрату, песчинкам и жабрам животных при помощи специальных ресничек.

Класс Сосальщики

Для этого класса характерен паразитический образ жизни и сложный жизненный цикл, состоящий из 3 поколений и 2 хозяев: брюхоногого моллюска и позвоночного животного.

Класс Сосальщики имеет выраженные черты:

• размер – от нескольких микрон до нескольких сантиметров;
• тело листовидное, уплощенное, без ресничек;
• на теле развиты 2 присоски – ротовая (с ротовым отверстием внутри) и брюшная;
• нервная система слаборазвита;
• кишечник замкнутого типа: выделение ненужных веществ происходит через поверхность тела;
• развит гермафродитизм, но иногда встречаются и раздельнополые виды.

Жизненный цикл протекает следующим образом:

1. Яйца с мочой или калом млекопитающего (животного или человека) попадают во внешнюю среду.
2. Попадая во влажную среду: лужу, озеро, водоем, из яйца на свет появляется личинка, плавающая с помощью ресничек.
3. Далее она проникает в тело брюхоногого моллюска, где происходит дальнейшее размножение бесполым путем.
4. Из тела моллюска выбираются личинки, претерпевшие метаморфоз, и способные поселиться в постоянном хозяине.
5. Глотнув сырой водички из водоема, рогатый скот или другие травоядные (в том числе – и человек) могут проглотить личинку сосальщика.

Рис. 5. Жизненный цикл бычьего цепня

Среди человеческих паразитов распространена печеночный сосальщик (двуустка), которая населяет печень и желчные протоки. Вызывает заболевание под названием фасциолез. По данным ВОЗ, фасциолезом заражено примерно 17 млн. людей планеты. Паразиты – двуустка печеночная и двуустка гигантская вызывают токсико-аллергические реакции и травмирование тканей.

На заметку:Яйца попадают в организм при купании, питье сырой воды, не промытой зелени. Водоемы сложно освободить от фекального загрязнения, поэтому так важны правила личной гигиены.

Класс ленточные черви

Включает до 3 000 видов, которые относятся к эндопаразитам и проживают в теле хозяина. Цикл развития сложный, так как связан со сменой хозяев. Типичные представители класса: свиной и бычий цепень, широкий лентец.

Рассмотрим черты класса на примере бычьего цепня. Он обитает в тонком кишечнике человека и питается полупереваренной пищей, всасывая ее поверхностью тела за счет микроворсинок эпителия.

Строение бычьего цепня:

1. Способен вырастать от 4 до 10 м за счет многочисленных члеников, из которых построено плоское, лентовидное тело.
2. В каждом членике содержатся половые органы и постоянно происходит образование яиц. Последний, крупный членик отделяется от тела и с каловыми массами выбрасывается наружу. Яйца попадают в окружающую среду.
3. На переднем конце тела расположена маленькая головка с присосками или крючками (у свиного цепня). С помощью присоски паразит закрепляется на стенках эпителия тонкого кишечника.
4. Головка крепится на шейке, от которой отрастают все новые членики. Эпителий паразита защищен, он выделяет фермент, который препятствует перевариванию паразита внутри пищеварительного тракта человека.
5. Пищеварительные органы редуцированы, а выделительные представлена канальцами, которые выходят по обе стороны от каждого членика.
6. У паразитов анаэробное дыхание, они не нуждаются в доступе кислорода.
7. Нервная система представлена парными головными ганглиями и 2 боковыми жгутами вдоль тела, связанные между собой перемычками.

Ленточные черви плодовиты: выводят в окружающую среду около 600 млн. яиц в год. Несложно подсчитать массу яиц, если червь живет в среднем до 20 лет.

В жизненном цикле промежуточным хозяином служит крупный рогатый скот, а постоянным – человек. Яйца рассеиваются в окружающей среде и с травой или водой попадают в организм КРС, где из яиц выходят 6-крючковые личинки или онкосферы. Они пробуравливают стенки кишечника и оседают в мышцах, где превращаются в финну (яйцо с головкой и члеником внутри).

Если человек съест не проваренное или не прожаренное мясо, то из финна попадает в кишечник, выворачивается и на свет появляется головка, которая присасывается к стенкам кишечника. Так паразит получает окончательное развитие.

К наиболее опасным паразитам относится эхинококк. Его окончательные хозяева – плотоядные хищники (лисы, волки, собаки, кошки). Взрослая особь живет в тонкой кишке. Промежуточные хозяева заглатывают яйца (КРС, козы, овцы, свиньи, человек).

Попадая в организм промежуточного хозяина, личинки попадают в кровоток и оседают в печени или легких. Здесь образуются кисты (круглые образования, набитые яйцами). При гибели животного яйца попадают в окружающую среду. Человек – это тупиковая ветвь, ведь он не погибает в борьбе за существование. Между тем кисты трудно удалить, они лопаются, и происходит инвазия брюшной полости.

Внешние особенности

Приплюснутое тело червей имеет отграниченный головной и хвостовой концы. Обычно представители первичноротых достигают в длину не более 1 мм. Самые мелкие животные встречаются среди сосальщиков. Длина взрослой особи может достигать всего 0,2 мм. Есть и более крупные разновидности червей. У некоторых длина тела может достигать 1 см. Редкие виды вырастают даже до 60 см. Самым крупным представителем типа выступает широкий лентец, достигающий в длину 25 м.
Тело ленточных червей состоит из нескольких сегментов. Снаружи покров представляет собой шар плоских эпителиальных клеток. Турбеллярии обладают ресничками, которые помогают им перемещаться в водной среде. Практически все представители паразитического класса покрыты снаружи однослойным эпителием с крючками и микроворсинками, который называется тегументом.

Стенка тела представлена кожно-мускульным мешком. Он состоит из трёх слоёв, включающих мышечные волокна: продольного, косого и кольцевого. Некоторые виды плоских червей можно спутать с другими животными. Например, морские поликладиды характеризуются необычной расцветкой, из-за которой их часто принимают за голожаберных моллюсков и донных гребневиков.

Особенности характера и образа жизни

Фото: Плоский червь

Способность подвергаться регенерации тканей, помимо простого заживления ран, встречается у двух классов плоских червей: турбелярия и цестода. Турбеллярии, особенно планария, широко используются в исследованиях регенерации. Наибольшая регенеративная способность существует у видов, способных к бесполому размножению. Например, кусочки практически любой части турбулентного стеностума могут перерасти в совершенно новых червей. В некоторых случаях регенерация очень маленьких кусочков может привести к образованию несовершенных (например, безголовых) организмов.

Регенерация, хотя и редка у паразитических червей в целом, происходит у цестод. Большинство ленточных червей могут регенерировать из головы (сколекс) и области шеи. Это свойство часто затрудняет лечение людей от инфекций ленточных червей. Лечение может устранить только тело, или стробилу, оставляя сколекс все еще прикрепленным к кишечной стенке хозяина и, таким образом, способным производить новую стробилу, которая восстанавливает инвазию.

Личинки цестод из нескольких видов могут регенерировать себя из вырезанных областей. Разветвленная личиночная форма Sparganum prolifer, человеческого паразита, может подвергаться как бесполому размножению, так и регенерации.

Внутреннее строение

Внутренние органы расположены симметрично вдоль центральной оси тела червей. Поскольку в нём нет полости, пространство между органами заполнено однородной паренхимой. Ткань из неполяризованных клеток сформирована из мезодермы. Паренхима обеспечивает опорную функцию. По ней транспортируются питательные вещества. Также с её помощью выводятся остатки переваренной пищи.

Особенности внутреннего строения плоских червей:

1. Нервная система. У примитивных видов состоит из диффузно размещённых сплетений, которые располагаются в подкожном слое. У более развитых представителей типа система включает скопления нейроцитов в головном отделе с боковыми столбами, проходящими вдоль тела. За тактильные ощущения отвечают отростки чувствительных нейронов. Свободнодвижущиеся черви обладают недостаточно развитыми глазками, восприимчивыми к свету.
2. Пищеварительная. В систему включены ротовое отверстие и кишечник из двух отделов, один из которых представляет глотку, а другой слепо замкнут. Лишние вещества выводятся через рот. У ленточных червей и некоторых других паразитических форм пищеварительная система отсутствует. Питательные вещества поступают внутрь тела через покровную ткань.
3. Выделительная. Эта система имеет протонефридиальный тип. Ветвящиеся канальцы собираются в крупный выводной отдел. Система начинается в паренхиме клеткой с ресничным пучком, а завершает её общий выделительный поток. Вещества проникают в выделительный отдел через ткань из мезодермы. Звездчатые клетки паренхимы проталкивают воду и продукты жизнедеятельности по протокам с помощью специальных отростков. Каналы выходят к наружным покровам, раскрываясь на поверхности порами. Эти отверстия участвуют в осморегуляции, поэтому плоские черви способны выживать в пресной воде.

Дыхательная и кровеносная системы у плоских червей отсутствуют. В анаэробной среде животные организмы получают энергию при расщеплении гликогена.

Паренхима

У плоских червей нет внутренней полости, поэтому их называют паренхиматозными животными, что означает – бесполостные.

Паренхима образуется мезодермой, выполняет функцию соединительной ткани. Она заполняет все внутренне пространство и имеет разное значение:

• опора;
• место для запаса полезных веществ;
• участие в обменных процессах.

Паренхима состоит из большого количества клеток.

Выделительная система

Система выделения имеет разветвленное строение. Эти канальчики выводятся в паренхиму, соединение с внешней средой обеспечивается за счет выделительных отверстий.

Выделительная система формируется из мезодермы.

Пищеварительная система

Как и нервная, имеет примитивное строение и состоит из таких органов, как глотка и кишка. Она образуется из внутреннего слоя – энтодермы. Кишечник подразделяется на переднюю и среднюю области. У ленточных червей пищеварительной системы нет.

Органы пищеварения и выделения замыкаются ротовой полостью, которая располагается в брюшной части. Глотка во время процесса питания производит всасывающие движения. Есть и такие виды, которые питаются не ротовыми присосками, а стенками тела.

Половая система

Половая система формируется из мезодермы. У одной особи присутствуют и женские, и мужские половые железы.

Семенники – мужская половая железа, которая вырабатывает семенную жидкость. Женские железы представлены яичниками, которые производят яйцеклетки.

Некоторые черви могут размножаться бесполовым способом – делением. При поперечном разрезе тела на две части, каждая половинка не погибнет, а начнет процесс регенерации недостающих частей. Таким образом, из одного червя получится два.

Кровеносная система

Абсолютно у всех разновидностей плоских червей нет кровеносной системы. Функцию кровеносной системы выполняет паренхима. За ее счет происходит транспортировка питательных веществ.

Нервная система

Нервная система очень примитивна, она выражена нервным узлом, который именуют ганглием. Он имеет разветвления: 6 нервных стволов — по 2 на брюшной, спинной и боковой областям.

Стволы соединяются с помощью перемычек. От самого ганглия и стволов протягиваются нервы к внутренним покровам и внешним кожным покровам.

Питание плоских червей

Черви, которые живут в различных водоемах, являются хищниками. Они нападают на небольших придонных животных и с помощью специального хоботка высасывают их содержимое.

Питание плоских червей и круглых червей несколько отличается, поскольку у последних пищеварительная система сквозного типа. Она имеет вид трубки с ротовым и анальным отверстиями, поэтому метаболизм у них происходит более интенсивно. Свободноживущие наземные плоские черви питаются личинками насекомых, обитающими во влажной лесной подстилке.

Дыхание

У плоских червей нет полноценной дыхательной системы. Процесс дыхания осуществляется сквозь внешнюю поверхность, кишечные паразиты имеют анаэробный или бескислородный тип дыхания. Черви, живущие в свободной среде, являются аэробами.

Перемещение в пространстве

Ресничные черви передвигаются различными способами. Некоторые разновидности скользят по дну или иному субстрату, а другие плавают, используя свои реснички или мышцы. Способ перемещения зависит от массы животных. Мелкие разновидности используют реснички, а более крупные — мышцы. По телу турбеллярий могут пробегать перистальтические волны. Кроме того, оно может сокращаться, вытягиваться, изгибаться под большим углом и поворачиваться в любых направлениях.

Представители паразитических классов ограничены в вариантах передвижения. Способности к перемещению у них проявляются в фазах жизненного цикла, когда организмам нужно покинуть предыдущего хозяина и найти нового. К примеру, личинка сосальщиков обладает эпидермисом, покрытым ресничками, с помощью которых она передвигается в воде. Затем у неё формируется мускулистый хвост. Он помогает трематодам быстрее передвигаться в поисках хозяина.

Моногенеи (разновидность сосальщиков) могут прикрепляться к животному или человеку с помощью специального диска, расположенного на задней части их тела. По поверхности нового хозяина они перемещаются при помощи головной присоски. Существует немало видов ленточных червей, которые способны обходиться без средств передвижения. Такая особенность наблюдается у животных с жизненным циклом без водной фазы.

Размножение плоских червей.

Половая система плоских червей является гермафродитной и очень сложной. Кроме семенников и яичников, она включает в себя разнообразные образования, которые служат для осуществления оплодотворения, создания вокруг эмбриона защитных оболочек и обеспечения яйца питательными веществами.

Развиваются плоские черви чаще всего с множеством метаморфоз. Прежде, чем достигнуть половозрелой стадии, плоские черви обычно проходят ряд стадий личинки. Без сложных преобразований плоские черви развиваются в исключительно редких случаях.

Естественные враги плоских червей

Фото: Как выглядит плоский червь

Хищники имеют доступ к свободно перемещающимся плоским червям из класса турбелярия – в конце концов, они никоим образом не ограничиваются телами животных. Эти плоские черви живут в самых разных условиях, включая ручьи, ручьи, озера и пруды.

Чрезвычайно влажная среда — абсолютная необходимость для них. Они имеют тенденцию болтаться под камнями или в кучах листвы. Водяные клопы являются одним из примеров разнообразных хищников этих плоских червей — особенно жуки, ныряющие в воду, и молодняк стрекоз. Ракообразные, крошечные рыбы и головастики также обычно обедают этими видами плоских червей.

Если у вас есть рифовый аквариум и вы заметили внезапное присутствие надоедливых плоских червей, они могут вторгаться в ваши морские кораллы. Некоторые владельцы аквариумов предпочитают использовать определенные виды рыб для биологического управления плоскими червями. Примерами конкретных рыб, которые часто с энтузиазмом питаются плоскими червями, являются шестиструнные грызуны (Pseudocheilinus hexataenia), желтые грызуны (Halichoeres chrysus) и пятнистые мандарины (Synchiropus picturatus).

Многие плоские черви являются паразитами невольных хозяев, но некоторые из них также являются настоящими хищниками. Морские плоские черви — по большей части хищники. Крошечные беспозвоночные являются особенно любимой едой для них, включая червей, ракообразных и коловраток.

Значение для человека и природы

Паразитические черви сильно вредят здоровью людей и животных. Сосальщики предпочитают крепиться к жаберным дугам рыб или кожному покрову земноводных. Цестодообразные обитают в полости тел пресноводных рыб, а аспидогастровые — в моллюсках. Трематоды выбрали местом обитания желудочно-кишечный тракт человека и позвоночных животных.

Многоклеточные черви имеют следующее значение для людей и других живых организмов:

1. Многоклеточные животные выступают одним из звеньев пищевой цепочки — их поедают рыбы и рачки, а сами черви поглощают мелких придонных обитателей.
2. Первичноротые участвуют в круговороте веществ в природе. Они преобразуют органические соединения в неорганические.
3. Многие разновидности червей паразитируют в теле людей и животных, вызывая гельминтоз, дифиллоботриоз и другие заболевания.

Если организмы попадают в аквариум с водорослями или почвой, там они проникают в декоративных рыбок. Предварительно новых питомцев следует подержать в ёмкости с антибиотиком и солью около 5 минут, чтобы они не заразили других.

Хотя черви опасны для жизни и здоровья многих живых существ, они вызывают большой интерес у любителей науки. Эта группа организмов поражает своим разнообразием, строением и интересным внешним видом.