От каких организмов и когда произошли губки кратко

Обновлено: 08.07.2024

Естественным путём развития животных после простейших стало появление губок. Это многоклеточные животные с наиболее простой организацией развития. В этом уроке мы рассмотрим строение, образ жизни и классификацию губок.

План урока:

Строение губок

  • Домен: Эукариоты (Eukaryota)
  • Царство: Животные (Animalia)
  • Тип: Губки (Porifera)

Губки — примитивные животные с очень простым строением. Оформленных тканей губок нет. Клетки тела могут перемещаться из одного положения в другое без потери функции органа.

Некоторые зоологи считают, что губки — вовсе не многоклеточные животные, а просто одноклеточные простейшие, которые организуют сложные колонии. Поэтому такие учёные рассматривают этих животных как переходную форму между одноклеточными и многоклеточными.

Бокаловидное тело губок состоит из четырёх компонентов:

  1. Наружный слой (эктодерма). Состоит из плоских клеток, плотно прижатых друг к другу (пинакоцитов). Пронизан порами, через которые в губку поступает вода. Эктодерма защищает организм от неблагоприятных условий среды.
  2. Внутренний слой (энтодерма). Состоит из воротничковых клеток со жгутиками (хоаноцитов). Когда жгутики двигаются, внутри губки движется вода. Так эти животные питаются, дышат и выделяют ненужные вещества. Этот способ называется фильтрация. Внутреннее пространство, в котором происходят эти процессы, называется парагастральной полостью.
  1. Студенистое вещество (мезоглея). Располагается между слоями. Это вещество включает разнообразные иглы (спикулы). Иглы обеспечивают твёрдость и могут состоять из карбоната кальция, кремния или специального органического вещества — спонгина. Спикулы формируют скелет, который может быть: минеральным (известковым или кремниевым), роговым (спонгионовым) или смешанным (кремниево-спонгионовым). Также внутри вещества располагаются клетки, которые способны к амебоидному движению с помощью ложноножек. Эти клетки переваривают поступающие вещества. Также внутри находятся половые клетки, функцией которых является размножение.
  1. Подошва. Место крепления к поверхности. В верхней части подошвы расположено устье, через которое из губки выводится вода.

Выделяют три типа строения:

  1. Аскон. Наиболее простой тип. Подошвой прикреплён к поверхности, а устьев обращён вверх в водное пространство. В основном, повторяет строение, которое было описано выше. Ток воды проникает через поры, затем через поровые каналы проходит в парагастральную полость и выходит через устье.
  2. Сикон. Прозрачное студенистое вещество утолщается, чтобы вода задержалась внутри тела и лучше поддалась фильтрации. Ток воды проникает через поры, затем через поровые каналы проходит в специальные отделы, которые называются жгутиковыми карманами. Далее — в парагастральную полость и устье.
  3. Лейкон. Слой мезоглеи утолщается ещё больше. Жгутиковые карманы становятся ещё больше и называются жгутиковыми камерами.

Образ жизни губок

Исходя из строения, можно предположить образ жизни губок. Так как губки ведут прикреплённый образ жизни, то они должны жить там, где есть твёрдая поверхность. То есть на дне.

Губки питаются с помощью фильтрации, поэтому им нужны такие водные пространства, где есть постоянный ток воды. В основном, они предпочитают морскую воду, но могут жить и в пресных водоёмах.

Фильтрация — совершенно особенный тип питания губок. Они вынуждены каждую секунду пропускать через себя огромные объёмы воды, в которых могут затеряться пищевые частицы. Ток воды обеспечивают хоаноциты — клетки со жгутиками.

Пищевые частицы могут быть разными. Обычно это мелкий планктон — одноклеточные организмы, которые свободно плавают в воде. Поедая планктон, фильтраторы очищают водные пространства, в которых они обитают.

Газообмен происходит также с помощью фильтрации. Вместе с током воды через поры во внутреннюю полость поступает кислород, а выходит углекислый газ через устье.

Так как губки — прикреплённые животные, то у них должны быть подвижные стадии для заселения дна. Действительно, такие стадии есть: у губок имеются подвижные личинки при половом пути размножения.

Для губок характерен бесполые и половой пути размножения. Бесполое размножение губок обычно осуществляется при повреждении. Если о губки случайно оторвётся её часть, то при попадании на субстрат из этой части может появиться новый организм. Такой процесс называется регенерацией. Этот способ бесполого размножения также именуется фрагментацией (отделением фрагментов тела).

Кроме фрагментации, к бесполому размножению губок также относится почкование. При этом способе на взрослой губке образуется мелкая особь — почка. Новая особь полностью повторяет материнский организм. Почка отделяется и заселяет новое пространство.

Половое размножение губок осуществляется при помощи половых клеток: яйцеклеток и сперматозоидов. Губки являются гермафродитами, поэтому внутри них образуются оба вида половых клеток. Одна губка выпускает сперматозоиды, и они достигают яйцеклеток другой губки. Так происходит оплодотворение. Из зиготы развивается подвижная личинка, которая находит себе подходящую поверхность. После прикрепления жгутики перемещаются внутрь тела и становятся хоаноцитами. Так происходит превращение во взрослую особь. Из-за этого удивительного процесса учёные иногда называют губок животными, которых вывернули наизнанку.

Несмотря на своё простое строение и образ жизни, эти животные могут себя защитить. От суровых условий среды их защищает плотный слой плоских клеток — эктодерма. Студенистое вещество с множеством игл защищает от хищников твёрдостью. Некоторые губки способны выделять неприятный запах или даже яд.

Значение губок в природе не так высоко. Они участвуют в круговороте веществ: этих животных поедают другие водные животные, которые смогли преодолеть их защитные механизмы.

Главная их функция — фильтрация. Через губок проходит огромное количество воды, которое с их помощью очищается от вредных примесей. Можно сказать, что эти животные являются санитарами воды.

Губки в своих целях использует человек. Бадягу применяют в медицине для лечения синяков и ушибов.

Классификация губок

Все губки принято делить на три класса:

  • Известковые;
  • Стеклянные;
  • Обыкновенные.

Класс Известковые губки. Представители этого класса имеют известковый скелет, то есть у них известковые иглы губок из карбоната кальция. Это не самые прочные иглы: их тело не такое крепкое, как у других губок. Живут в морской воде ближе к поверхности. Могут жить поодиночке и в колониях. Все представители имеют жёлто-серую окраску. Многие из них вступают в симбиоз с другими организмами, например, цианобактериями.

Класс Стеклянные губки. К особенностям строения губки относят иглы. Такие иглы состоят из кремния и по внешнему виду напоминают стекло — кремниевый скелет. Живут не на поверхности, а на глубине. Предпочитают жить по одному. Тело не очень прочное. Окраска может быть различной: серой, белой, коричневой и жёлтой.

Из-за своей красоты скелеты этих губок используют как сувениры. Самый красивый скелет у губки Корзинка Венеры: он будто состоит из нежнейших ажурных кружев. В Японии скелет стеклянных губок дарят молодожёнам как знак нерушимого союза.

Другой представитель этого класса — гиалонема.

Класс Обыкновенные губки . Самый большой класс, который занимает почти 85% всех губок. Иглы этого класса состоят из кремния и специального органического вещества — спонгина. Также в спикулах может находиться коллаген. Благодаря этому, иглы могут гнуться в различные стороны и выдерживать большую нагрузку, чем иглы представителей других классов. Тип скелета обыкновенных губок — смешанный. Обитают в морских и пресных водных пространствах на всех глубинах. Окраска разнообразная. Обычно предпочитают жить в колониях. Могут вступать в симбиоз с другими животными, например, цианобактериями и коралловыми полипами.

Часто представители этого класса обладают способностью производить опасные яды и токсины. Эти опасные вещества губки используют против хищников, но также могут испускать на прикреплённые организмы, которые могут заселить их территорию. К таким ядовитым веществам относятся суберитин и агелиферин.

К защитным свойствам губок также относят испускание неприятного запаха. Например, губка Lissodendoryxisodictyalis испускает запах чеснока, который отпугивает хищников.

Самый известный представитель обыкновенных губок — бадяга. Она имеет вид зелёного или коричневого растения. Окраску обеспечивает наличие в скелете водорослей, которые живут с бадягой в симбиозе. Спикулы состоят из спонгина и кремнезёма. Размножаются и бесполым, и половым путём. В медицинских целях используют порошок из бадяги, который растирают по коже для устранений болей. Также бадяга устраняет синяки. Эта губка может приносить и вред человеку: иногда бадяги селятся в водопроводных трубах и засоряют их.

Другие известные представители этого класса: туалетная губка, кубок Нептуна.


Схема строения губки типа аскон: 1 – устье; 2 – канальцы; 3 – парагастральная полость; 4 – спикулы; 5 – воротничковые клетки.

ГУ́БКИ (Porifera, Spongida), тип вод­ных, гл. обр. мор­ских, бес­по­зво­ноч­ных жи­вот­ных. Про­ис­хо­дят, ве­ро­ят­но, от ко­ло­ни­аль­ных во­рот­нич­ко­вых жгу­ти­ко­нос­цев. Воз­ник­ли Г. в про­те­ро­зое; наи­боль­ше­го рас­цве­та дос­тиг­ли в ме­зо­зое. Со­вре­мен­ные Г. поя­ви­лись в па­лео­ге­не. Они пред­став­ле­ны 3 клас­са­ми: из­вест­ко­вые губ­ки , обык­но­вен­ные губ­ки , стек­лян­ные губ­ки ; вклю­ча­ют 10 се­мейств, ок. 8000 ви­дов. Г. име­ют край­не при­ми­тив­ную ор­га­ни­за­цию; чёт­ко диф­фе­рен­ци­ро­ван­ных тка­ней и ор­га­нов нет, они не спо­соб­ны к дви­же­нию. Те­ло вы­со­той от не­сколь­ких мил­ли­мет­ров до 1,5 м и бо­лее, бо­ка­ло­вид­ное или ци­лин­д­ри­че­ское, при­кре­п­ле­но ос­но­ва­ни­ем к суб­стра­ту; на про­ти­во­по­лож­ном кон­це рас­по­ло­же­но устье (ос­ку­лум) – от­вер­стие, со­об­щаю­щее­ся с внут­рен­ней, или па­ра­га­ст­раль­ной, по­ло­стью. Стен­ка те­ла со­сто­ит из 2 сло­ёв: на­руж­но­го (об­ра­зо­ван пло­ским эпи­те­ли­ем) и внут­рен­не­го (об­ра­зо­ван жгу­ти­ко­вы­ми во­рот­нич­ко­вы­ми клет­ка­ми, или хоа­но­ци­та­ми). Ме­ж­ду ни­ми на­хо­дит­ся бес­струк­тур­ное сту­де­ни­стое ве­ще­ст­во – ме­зо­глея, в ко­то­рой рас­сея­ны раз­но­об­раз­ные клет­ки, в т. ч. вы­пол­няю­щие опор­ную функ­цию звезд­ча­тые клет­ки (кол­лен­ци­ты) и скле­ро­ци­ты, даю­щие на­ча­ло ске­лет­ным эле­мен­там Г. – крем­ние­вым или из­вест­ко­вым иг­лам – спи­ку­лам. Со вре­ме­нем клет­ки, от­вет­ст­вен­ные за об­ра­зо­ва­ние ске­ле­та, от­ми­ра­ют, а иг­лы ос­та­ют­ся в ме­зо­глее, где или рас­по­ла­га­ют­ся не­за­ви­си­мо друг от дру­га, или сра­ста­ют­ся свои­ми кон­ца­ми, об­ра­зуя сплош­ной внутр. ске­лет. Ре­же в об­ра­зо­ва­нии внутр. ске­ле­та Г. уча­ст­ву­ют во­лок­на ор­га­нич. ве­ще­ст­ва спон­ги­на. В ме­зо­глее име­ет­ся так­же зна­чит. ко­ли­че­ст­во под­виж­ных кле­ток – амё­бо­ци­тов, ко­то­рые уча­ст­ву­ют в пи­ще­ва­ре­нии. Из час­ти не­диф­фе­рен­ци­ро­ван­ных амё­бо­ци­тов мо­гут об­ра­зо­вы­вать­ся все др. ти­пы кле­ток, в т. ч. и по­ло­вые. Стен­ки те­ла про­ни­за­ны мель­чай­ши­ми ка­наль­ца­ми, ко­то­рые од­ним кон­цом от­кры­ва­ют­ся во внеш­нюю сре­ду, а дру­гим – в па­ра­га­ст­раль­ную по­лость. Бла­го­да­ря дви­же­нию жгу­ти­ков ка­наль­це­вых кле­ток во­да по­сту­па­ет че­рез по­ры в ка­наль­цы и вы­хо­дит из те­ла Г. че­рез устье. Взве­шен­ные в во­де мел­кие пи­ще­вые час­ти­цы и мик­ро­ор­га­низ­мы (бак­те­рии, про­стей­шие, диа­то­мо­вые во­до­рос­ли и др.) улав­ли­ва­ют­ся клет­ка­ми сте­нок ка­наль­цев, за­тем пе­ре­да­ют­ся амё­бо­ци­там и в них пе­ре­ва­ри­ва­ют­ся. Ха­рак­тер­ная осо­бен­ность Г. – вы­со­кая спо­соб­ность к ре­ге­не­ра­ции: це­лый ор­га­низм мо­жет вос­ста­нав­ли­вать­ся из груп­пы отд. кле­ток.


1-Наиболее примитивные многоклеточные организмы относятся к типу Губки. Это двуслойные животные, в большинстве своем с минеральным или органическим скелетом. Клетки экто- и энтодермы малодифференцированы, между ними находится студенистое вещество — мезоглея. Органы и ткани отсутствуют. Пищеварение внутриклеточное.
2-Зоологи предполагают, что губки произошли от колониальных жгутиковых в результате специализации клеток колонии.
3-Губки – главным образом морские животные, прикреплённые ко дну и подводным предметам. Часто образуют колонии. Губки не вышли на сушу вместе с риниофитами из-за своей организации – у них отсутствуют органы.
4- Губки прикрепляются ко дну или подводным предметам. Форма тела губок напоминает бокал или мешок. Все тело губки пронизано порами. Сквозь них внутрь проникает вода с растворенным кислородом и плавающими мелкими организмами, которые губка использует в пищу. Вода выходит через выводное отверстие — устье, расположенное на свободном конце тела.

Наружный слой — эктодерма — состоит из плоских поверхностных клеток. Внутренний слой — энтодерма — построен из жгутиковых клеток. Между наружным и внутренним слоями клеток расположен слой неклеточного вещества — мезоглея.
5- Почти все представители типа Губки имеют минеральный или органический скелет. Мезоглея – слой неклеточного вещества между внутренним и внешним слоями клеток губок. В ней разбросаны разные по функциям клетки: амебовидные, зрелые и незрелые гаметы, скелетобласты и др.

Скелет в разных группах губок представлен различными белковыми и минеральными (известковыми или кремнекислыми) структурами.
6- Сквозь поры тела вместе с водой в губку попадают плавающие мелкие организмы, которые губка использует в пищу.

Жгутиковые клетки, из которых построена энтодерма, захватывают их путем фагоцитоза и переваривают. Кроме того, специальные подвижные амебовидные клетки внутреннего слоя также захватывают пищу и переваривают ее. Таким образом, пищеварение у губок внутриклеточное, пищеварительной системы нет.
7- Губки играют существенную роль как биофильтраторы. В водоемах со значительным органическим загрязнением развиваются многочисленные колонии губок, участвующих в биологической очистке воды.

происхождение губок

Губки, особенно морские виды, относятся к очень древним животным, появившимся в фауне планеты на заре Кембрийского периода, возможно и значительно ранее.
Сейчас трудно объяснить, какие эволюционные процессы заставили одноклеточных животных объединиться в специфические сообщества, которые сформировали организмы первых губок. Одно несомненно - губки явились переходной формой, связующим звеном между простейшими животными организмами и более сложными формами жизни. Причем эта форма оказалась настолько удачной и жизнеспособной, что спустя миллионы лет губки занимают прочные жизненные позиции в водной фауне Земли.

По мнению ученых, предками губок, как впрочем и всех многоклеточных животных, были одноклеточные жгутиконосцы. В пользу такого вывода говорит сходство хоаноцитов с этими примитивнейшими существами. Одиночные жгутиковые в процессе своей жизнедеятельности образовывали колонии одноклеточных организмов, состоящие из множества отдельных микроособей.
Изучение колоний современных одноклеточных жгутиковых организмов показало, что количество отдельных особей в их составе, как правило, кратно двум - 4, 8, 16 и т. д. Это свидетельствует о том, что образование таких колоний связано с неотделением новорожденных клеток друг от друга в процессе дробления (деления) материнской клетки.

Изучением губок занимались такие видные умы, как И. И. Мечников и даже знаменитый путешественник-ученый Н. Н. Миклухо-Маклай.
Основу теории происхождения губок выдвинул И. И. Мечников, который считал, что отдельные особи в образовавшейся колонии одноклеточных жгутиконосцев были вынуждены частично дифференцировать свои функции, особенно если колония значительно разрасталась. В результате появились клетки наружного покрова, содержащие клетки-жгутиконосцы, а также мезоглея, в которой располагались другие типы клеток. Клетки, не утратившие жгутики (хоаноциты), у предков губок располагались на внешней стороне тела, поскольку само тело еще не имело мешкообразной формы, как у современных губок, и основная роль хоаноцитов заключалась в перемещении тела взмахами жгутиков.

Но при переходе этих организмов к сидячему образу жизни, такая конструкция тела оказалась нерациональной, поскольку не позволяла поставлять клеткам внутренних слоев пищу и кислород. Губкам пришлось перестраивать свое тело - хоаноцитами внутрь, где они своими жгутиками могли осуществлять ток воды сквозь поры и каналы, соединяющие внешний и внутренний эпителий животного. Именно такой сценарий эволюции губок привел к появлению процесса "извращения" зародышевых пластов. Как известно, любой организм в процессе развития от клетки до взрослого существа, проходит все стадии эволюции своих предков. Извращение зародышевых пластов у губок указывает на тот факт, что далекие предки губок имели простое строение тела с жгутиковыми клетками по внешнему эпителию. Жгутики осуществляли, преимущественно, функции движителя животного, передвигая его в толще воды. По мере перехода к неподвижному обитанию, необходимость использования жгутиков для перемещения отпала. Животное "вывернулось" наизнанку, и хоаноциты оказались на поверхности внутреннего слоя эпителия. При этом они оказались способны создавать своими жгутиками направленный ток воды сквозь тело губки.

Окаменевшие остатки игл древних губок нередко встречаются в палеозойских и более поздних отложениях. Чаще всего эти иглы принадлежат видам, которые живут и в современных водоемах нашей планеты. Лишь немногие из ископаемых остатков принадлежат губкам, считающимся вымершими. К таковым можно отнести представителей отряда восьмилучевых (Octactinellida) и разнолучевых (Heteractinellida) губок. Наибольшего расцвета сообщество губок достигло во времена Юрского и Мелового периода. По мнению ученых, примерно в это же время появились и первые пресноводные губки.

Наиболее хорошо сохранились ископаемые останки губок, каркасные скелеты которых образованы сросшимися иглами. Такие сложные ископаемые конструкции из иголок наиболее часто встречаются во многих геологических слоях и породах. Отдельные кремниевые иглы губок наиболее хорошо сохраняются в осадочных породах.

эволюция и происхождение губок

В New Scientist появилась статья о том, что ученым удалось расшифровать геном губки Amphimedon queenslandica, что позволило достовернее понять строение организма и этапы эволюции этих существ. В геноме обнаружены гены, отвечающие за взаимодействие между отдельными клетками тела, а также гены зачаточной иммунной системы, позволяющей сортировать объекты, попавшие в организм губки на "нужные" и "ненужные". Кроме этих генов, обнаружены гены, осуществляющие контакты между нейронами, т. е. фундамент нервной системы.
Эти факты указывают на несомненную принадлежность губок к многоклеточным животным, поскольку одноклеточные жгутиконосцы подобных генов не имеют.
На основании современных исследований организма губок на генном уровне ученые пришли к выводу, что эти животные появились на Земле значительно раньше, чем считалось до сих пор. Обнаружены и окаменелые останки древнейших губок, возраст которых оценивается специалистами примерно в 700-800 млн. лет.
Но и это не предел - недавно группа ученых сообщила, что удалось обнаружить останки губкоподобного многоклеточного существа, возраст которого превышает 2 миллиарда лет! Однако, это утверждение в настоящее время вызывает сомнение у большинства биологов.
Тем не менее, никто не сомневается, что губки, вернее их далекие предки, появились на нашей планете более 600 млн. лет назад.

Древние находки в виде скелетных игл губок позволяют ученым получить представление о видах и разновидностях этих животных, заселявших в далеком прошлом различные участки нашей планеты, которые ныне являются сушей. Палеонтологам подобные находки дают возможность восстанавливать фауну губок древних морей и условия существования в них.
Постигая эволюционные процессы, сопровождавшие возникновение и жизненный путь этих примитивных животных, ученые более полно смогут нарисовать общую картину появления и развития жизни на Земле.

Следует отметить, что изучение ископаемых останков древних губок представляет интерес не только для биологов. Так, например, геологи при помощи подобных находок могут с высокой степенью достоверности определить возраст той или иной горной породы осадочного происхождения.

Читайте также: