Поясните на примере кишечнополостных процесс чередования жизненных форм в жизненном цикле кратко
Обновлено: 15.06.2024
■Для организмов, которые могут размножаться как половым, так и бесполым путем, характерно чередование (смена) поколений, когда одно или несколько бесполых поколений организмов сменяется поколением организмов, размножающихся половым путем. Различают первичное и вторичное чередование поколений■.
●Вторичное чередование поколений встречается в двух формах. Чередование нормального полового процесса с партеногенезом называется гетерогонией, а чередование полового размножения с бесполым — метагенезом.
●Метагенез характерен для оболочников и кишечнополостных, у которых половое поколение представлено одиночными свободноплавающими медузами, а бесполое — сидячими полипами.
☆☆У кишечнополостных диплоидно как бесполое, так и половое поколение, которое образуется из бесполого путем митотического деления его клеток. Мейоз происходит только в процессе образования гамет, которые являются единственной гаплоидной фазой у таких организмов. Например, гидроидные полипы представляют собой бесполое поколение. Почкуясь, они образуют колонии, на которых развиваются медузы с семенниками и с яичниками (диплоидное половое поколение). Медузы свободно плавают в воде и размножаются половым путем. В результате опять возникают полипы☆☆.
В природе: Все кишечнополостные - хищники и влияют на виды животных, которыми питаются. Для некоторых рыб, черепах кишечнополостные сами служат пищей . В теплых морях колониальные кишечнополостные (кораллы) образуют обширные заросли . В этих зарослях обитают различные беспозвоночные животные и рыбы .
Для человека:
Кишечнополостные служат источником строительных материалов и сырья для ювелирных изделий.
Любые компоненты или свойства среды обитания, которые оказывают влияние на организмы, называются экологическими факторами. Это тепло, свет, ветер, концентрация солей в почве или в воде, наличие врагов, достаточное количество пищи, возбудители болезней и т.д.
Например, обитатели водной среды, несмотря на различия в образе жизни, приспособились к главным особенностям своей среды (теплопроводность, плотность, способность растворять газы и соли). Представители кишечнополостных, которые ведут прикрепленный образ жизни, могут улавливать добычу при помощи щупальцев. Медузы, плавающие свободно в толще воды, охотятся и захватывают добычу щупальцами, на которых расположены стрекательные клетки.
У обитателей наземно-воздушной среды имеются специальные разнообразные приспособления, которые связаны с обеспечением их водой. У животных это особое строение тела, наличие покровов, способность к миграциям по причине поиска водопоя или во избежание особо засушливых условий.
Почвенные животные приспособились к обитанию в условиях, когда объём мелких полостей в почве составляет и 70%, и 20%, ощущается недостаток воздуха и воды.
№ 4. Охарактеризуйте признаки, указывающие на принадлежность представителей типа Кишечнополостные к низшим многоклеточным животным.
Кишечнополостные – это низшие многоклеточные свободноживущие животные, у которых отсутствуют настоящие ткани и органы. Их тело состоит из цельного мешка – полости, которая открывается наружу ротовым отверстием, окруженным щупальцами, и двух слоев клеток – эктодермы и энтодермы.
У них лучевая симметрия тела, нервная система диффузного типа и представлена звездчатыми нервными клетками, которые соединяются между собой длинными отростками и образуют рассеянное нервное сплетение (сеть). Для защиты от врагов и захвата добычи у них есть щупальца, на которых расположены стрекательные клетки.
№ 5. Охарактеризуйте основные признаки усложнения организации кишечнополостных по сравнению с простейшими.
По сравнению с простейшими у кишечнополостных есть кишечная полость, нервная система диффузного типа, представленная звездчатыми нервным клетками. Их тело образовано двумя слоями клеток: наружным – эктодермой и внутренним – эктодермой. Также имеется прослойка – студенистая неклеточная мезоглея.
Также подтверждением усложнением организации кишечнополостных по сравнению с простейшими является наличие у первых лучевой симметрии тела, стрекательных клеток, которые служат для захвата добычи и защиты от нападений врагов, половой системы, рефлекса (раздражимости).
№ 6. Опишите механизм рефлекса у кишечнополостных.
Благодаря тому, что кишечнополостные обладают зачатками нервной системы, они могут реагировать на внешние раздражители. У них можно выделить два типа рефлекса: пищедобывающий и защитный. Например, если уколоть гидру чем-то острым, можно спровоцировать возникновение возбуждения в нервных клетках. Далее сигнал от нервной клетки обрабатывается и поступает по нервной сети в эпителиально-мускульные (кожно-мускульные) клетки. Под воздействием сигнала происходит сокращение кожно-мускульных клеток, и гидра сжимается в комок. Это и есть ответная реакция организма (рефлекс) гидры.
№ 7. Поясните на примере кишечнополостных процесс чередования жизненных форм в жизненном цикле.
Жизненный цикл кишечнополостных достаточно сложен. В нем происходит чередование поколений – полипа и медузы. Полипы – неподвижная или малоподвижная форма. Они живут дольше, образуют целые колонии из сотен и даже тысяч особей и дают начало медузам. Медузы – свободноплавающие формы, которые производят полипы.
Таким образом, в жизненном цикле кишечнополостных происходит правильная смена донного, сидячего и размножающегося вегетативно с поколением свободноплавающих – одиночными медузами, которые размножаются половым путем и находятся в более разнообразных и сложных условиях обитания.
№ 8. Опишите роль кишечнополостных в природе.
Кишечнополостные обитают повсеместно. Это и пресноводные водоемы, и глубины и поверхности океанов, и полярные области, и тропики, и даже грунты. Кишечнополостные представляют собой важнейшее звено в цепях питания Мирового океана. Они регулируют численность ракообразных и рыб, участвуя в образовании биоценозов морей, а также повышают биологическую продуктивность водоемов.
Являются кишечнополостные и сами ценной пищей для морских черепах и некоторых рыб. Также они и природные фильтраторы, так как в больших количествах поглощают взвешенную органику и тем самым очищают морские воды.
В природе кишечнополостные являются и участниками симбионтов с другими организмами. Например, актиния и рак-отшельник или актиния и рыба-клоун. А вот колониальные полипы на мелководье тропических морей могут образовывать коралловые рифы. Коралловые рифы служат местом обитания водорослей-симбионтов, мелких рыб и т.д.
поясните на примере кишечнополостных процесс чередования жизненных фори в жизненном цикле
Например: сцифоидные и гидроидные. 2 формы жизни полипы(гидроидные) и медузы(сцифоидные). Полипы ведут сидячий образ жизни, а медузы активноплавающий. Размножение у медуз половое, а у полипов почкованием. Чередование этих поколений происходит так: Сначала из кишечного кармашка медузы выходит зигота(в кишечном кармане находятся половые железы медузы), зигота вырастает и превращается в личинку полипа, личинка выросла, стала полипом, полип начал слоится в ряд, эти ряды начали отслаиваться друг от друга превращаясь в медуз. Собственно все;)
Лучшие помощники
Из современных нам кишечнополостных животных наиболее просто завершается жизненный цикл коралловых полипов. Оплодотворенное яйцо начинает дробиться. Сначала оно делится надвое, затем каждая из образовавшихся клеточек в свою очередь также разделяется, и так далее. В результате образуется большое количество мелких клеток, расположенных в один слой и имеющих вид маленького полого шарика. Вслед за этим часть клеток начинает погружаться внутрь, в результате чего получается двуслойный зародыш. Из его внутреннего слоя впоследствии формируется энтодерма, а из наружного - эктодерма будущего полипа.
Эктодерма покрыта многочисленными мелкими ресничками, при помощи которых зародыш получает способность плавать; с этого момента он превращается в личинку, называемую планулой. Планула не способна питаться и размножаться. Она некоторое время плавает в толще воды, затем садится на дно, прикрепляясь к нему передним концом. Вскоре после этого на заднем (теперь уже верхнем) конце планулы прорывается ротовое отверстие и образуется венчик щупалец. Так возникает первый полип. У колониальных форм этот полип вскоре выпочковывает на себе других полипов, те в свою очередь следующих и т. д. Возникает колония. По достижении колонией определенной степени развития составляющие ее полипы начинают размножаться также и половым путем, образуя яйца. На этом цикл замыкается.
Иначе протекает жизненный цикл у гидроидных и сцифоидных. Дробление яйца и развитие планулы происходит у них так же, как у коралловых полипов, аналогичным способом возникает и первый полип - основатель колонии, а потом и вся колония (у сцифоидных колонии обычно не образуется). Однако полипы гидроидных и сцифоидных совершенно лишены способности к половому размножению, зато они выпочковывают или отделяют не только подобных себе полипов, но совершенно не похожих на них медуз. Медузы и являются половыми особями. Образование медуз у гидроидных и сцифоидных происходит по-разному.
У гидрополипов медузы возникают из почек. Вначале такая почка внешне похожа на обычную почку, из которой развивается полип, но затем появляются отличия. Медузоидная почка сильно увеличивается в размере, становится полупрозрачной, внутри ее появляются 4 радиально расположенных канала и отходящий от места их скрещивания ротовой хоботок. Теперь молодая медузка внешне напоминает маленький колокольчик или зонтик. Вскоре она отрывается от колонии полипов и уплывает. Медузы самостоятельно питаются и увеличиваются в размерах, затем у них возникают половые железы. Яйца и сперма выбрасываются прямо в морскую воду, где происходит оплодотворение яиц. Из яиц возникает личинка - планула. На рисунке 149 показан типичный жизненный цикл на примере гидроида из рода Корине (Соrynе sarsii).
У сцифоидных, как правило, полипы (их называют сцифистомами) не образуют колоний: возникшие в результате почкования полипчики отделяются от материнской сцифистомы и ведут самостоятельный образ жизни. Вскоре каждый такой полип претерпевает серьезные изменения: его щупальца укорачиваются, а на теле появляется ряд кольцевидных перетяжек, которые становятся все более и более глубокими, как это показано на рисунке 150. Затем начиная с верхнего конца от полипа отделяются дисковидные медузы (на этой стадии их называют эфирами), которые переворачиваются ротовой стороной вниз и уплывают. Эфиры питаются, растут и превращаются в крупных половозрелых сцифоидных медуз, размножающихся исключительно половым путем.
Таким образом, на примере гидроидных и сцифоидных мы имеем возможность познакомиться с весьма своеобразным явлением, называемым чередованием поколений. Действительно, в жизненном цикле этих двух групп кишечнополостных наблюдается правильная смена донного, сидячего, часто колониального полипоидного поколения, размножающегося вегетативно, с поколением свободноплавающим, одиночным, медузоидным, размножающимся половым путем. Разные поколения ведут различный образ жизни и устроены неодинаково, поэтому до открытия явления чередования поколений их считали самостоятельными группами животных.
Чередование поколений имеет очень большое значение для жизни гидроидных и сцифоидных: прикрепленный образ жизни полипов препятствует их расселению, а медузы, покинув колонию, могут далеко уноситься морскими течениями и разбрасывать яйца на очень большом пространстве, заселяя все новые и новые области. Чередование различно устроенных поколений довольно широко встречается в животном мире. Кроме кишечнополостных, оно обнаружено у некоторых плоских, круглых и кольчатых червей, у ряда ракообразных и даже у низших хордовых.
Именно у представителей хордовых - сальп - известный зоолог и поэт Шамиссо в 1819 г. открыл чередование поколений. Это открытие повлекло за собой поиски новых случаев чередования поколений. В 1841 г. М. Сарс описал чередование поколений у двух сцифоидных медуз - аурелии (Aurelia) и цианеи (Суапеа), а годом позже Стенструп установил, что гидроидные также развиваются с чередованием поколений.
Исследования Шамиссо, Сарса и Стенструпа явились значительным событием для зоологов прошлого века, благодаря им пришлось пересмотреть многие старые представления о биологии и систематике.
Описанный выше способ чередования поколений у кишечнополостных называют метагенезом, а животных с этим типом жизненного цикла - метагенетическими. Для метагенеза характерно правильное чередование полового поколения с поколением, размножающимся вегетативно, путем деления или почкования.
Не следует думать, что жизненный цикл у всех видов гидроидных и сцифоидных идет строго по той схеме, с которой мы уже ознакомились. В большинстве случаев от такого типичного проявления метагенеза имеются более или менее заметные отклонения, зависящие от целого ряда причин.
Главной причиной, вызывающей нарушение правильного метагенеза, следует считать различие условий среды, в которых обитают полипы и медузы. В самом деле, придонный, неподвижный образ жизни полипов неизбежно вызывает у них появление целого ряда приспособлений, отвечающих условиям их существования. Так как полипы неподвижно сидят на дне, они не нуждаются в особых органах чувств, позволяющих им на расстоянии узнавать о приближении врага или добычи: ни приблизиться к добыче, ни уйти от врагов они все равно не могут. Поэтому полипы сохранили одно только чувство осязания, позволяющее им ощупью ловить добычу, прикоснувшуюся к расставленным щупальцам.
Другой способ защиты полипов заключается в образовании наружного скелета. Чем прочнее и тяжелее скелет, тем надежнее он защищает полипов и лучше удерживает всю колонию на морском дне. Указанные выше особенности полипов характерны не для одних только кишечнополостных - они вырабатываются у многих прикрепленных водных организмов. Общим свойством большинства сидячих животных является также образование колоний. Очень характерно оно и для полипов кишечнополостных и для сифонофор. С образованием колоний часто связано разделение функций ее членами.
Особенно ярко это проявляется у гидроидных полипов. Только у очень немногих видов все полипы устроены одинаково и каждый из них может отпочковывать медуз. Гораздо чаще одни полипы, снабженные щупальцами и ртом, ловят для колонии добычу, но не способны размножаться, тогда как другие лишены щупалец и рта, зато приспособлены исключительно к почкованию медуз. Так дело обстоит у широко распространенного гидроида обелии (Obelia geniculata). У таких видов правильность метагенеза нарушается, так как часть полипов (кормящие особи) не дает полового потомства.
Чем сложнее становится колония, тем большее значение приобретает она в жизненном цикле. Роль медуз при этом уменьшается. Большая колония способна прокормить не только полипов, но и медуз. Поэтому медузы долгое время не отрываются от колонии и покидают ее только тогда, когда их половые продукты созревают. Наконец, имеется много таких видов гидроидных, колония которых настолько усложнена, что медузы вообще прекращают отрываться и становятся такими же прикрепленными организмами, как полипы. При этом характерные признаки медузы - зонтик, глазки, каналы гастроваскулярной системы - постепенно утрачиваются и медуза становится похожей на набитый яйцами мешочек. У пресноводных гидр медузы вовсе не образуются.
Но вернемся к типичному метагенезу и проследим за свободноплавающими медузами. Их образ жизни резко отличается от того, который ведут полипы. Медузы - подвижные животные, и потому у них вырабатываются приспособления для движения и ориентировки в пространстве. В первую очередь это касается развития зонтика и мускулатуры, а также органов чувств. У отдельных видов эти приспособления развиты настолько хорошо, что медузы могут далеко уплывать от тех мест, где они начали свою самостоятельную жизнь, отделившись от полипа.
Часто они попадают в такие места, где нет подходящих условий для развития полипо-идного поколения, например в открытое море, над большими глубинами. Планулы таких медуз, не найдя подходящего места для прикрепления, погибают. Но так обстоит дело далеко не со всеми видами гидроидных и сцифоидных медуз. Часть из них приспособилась к жизни именно в поверхностных слоях воды в открытом море, но при этом изменился и их жизненный цикл.
У гидромедузы бугенвиллии (Bougainvillia platygaster) яйца не выбрасываются в воду, а развиваются в половой железе самки, здесь же происходит и образование маленьких полипчиков, которые выпочковывают новых медуз. Случай этот не единственный, развитие полипов прямо на половой железе медузы характерно также и для одного вида кампанулярии (Campanularia maccrady), и для некоторых других медуз. У этих видов полипоидное поколение хотя и имеется, но оно перестало быть донным и не образует больших колоний. У некоторых видов подавление полипоидной стадии пошло еще дальше и полипы вовсе исчезли из жизненного цикла. Из планулы таких медуз возникают не полипы, а такие же медузы. Так протекает жизненный цикл большой группы гидроидных медуз - трахилид, а из сцифоидных у видов рода пелагия (Pelagia), живущих в открытом море.
Как видно из приведенных примеров, метагенетический жизненный цикл весьма пластичен. Пока он является выгодным для процветания вида, он сохраняется, но как только условия меняются и одно из поколений получает некоторое преимущество, другое поколение подавляется и может совсем исчезнуть.
Читайте также: