Губки

Мно­го­кле­точ­ные со­став­ля­ют по­дав­ля­ю­щее боль­шин­ство су­ще­ству­ю­щих на Земле жи­вот­ных. Все они имеют одну очень важ­ную общую черту. Клет­ки тела взрос­лых мно­го­кле­точ­ных утра­ти­ли свою са­мо­сто­я­тель­ность, они вы­пол­ня­ют опре­де­лён­ные функ­ции, силь­но раз­ли­ча­ют­ся по стро­е­нию и объ­еди­не­ны в ткани.

Из тка­ней со­сто­ят ор­га­ны. Ор­га­ны, ткани и со­став­ля­ю­щие их клет­ки не спо­соб­ны к са­мо­сто­я­тель­но­му су­ще­ство­ва­нию вне ор­га­низ­ма. У мно­го­кле­точ­ных жи­вот­ных по­яви­лась сим­мет­рия – за­ко­но­мер­ное, пра­виль­ное рас­по­ло­же­ние ча­стей тела от­но­си­тель­но цен­тра или оси сим­мет­рии.

Губки

Стро­е­ние губок

Итак, по­че­му же губок от­но­сят к мно­го­кле­точ­ным жи­вот­ным лишь с неко­то­рой долей услов­но­сти? Пре­жде всего, губки не имеют на­сто­я­щих тка­ней. Неко­то­рые зре­лые их клет­ки спо­соб­ны те­рять свою форму и сво­бод­но пе­ре­хо­дить из од­но­го слоя кле­ток в дру­гой. Мы­шеч­ная и нерв­ная си­сте­мы от­сут­ству­ют.

Часто губки об­ра­зу­ют ко­ло­нии. Ино­гда очень труд­но по­нять, где за­кан­чи­ва­ет­ся тело одной губки и на­чи­на­ет­ся тело дру­гой.

Уче­ные, не от­но­ся­щие губок к мно­го­кле­точ­ным жи­вот­ным, счи­та­ют что губки – вы­со­ко­раз­ви­тые ко­ло­ни­аль­ные про­стей­шие. В любом слу­чае губки – бли­жай­шие род­ствен­ни­ки мно­го­кле­точ­ных жи­вот­ных.

Тело губок по­ри­стое, со­сто­ит из двух кле­точ­ных слоев – на­руж­но­го и внут­рен­не­го. Между ними на­хо­дит­ся сту­де­ни­стое ве­ще­ство с вклю­че­ни­я­ми из игл – из­вест­ко­вых, крем­ни­е­вых или ро­го­вых. По этому ве­ще­ству раз­бро­са­ны по­движ­ные амё­бо­об­раз­ные клет­ки.

На­руж­ный слой об­ра­зо­ван плос­ки­ми по­кров­ны­ми клет­ка­ми, на­по­ми­на­ю­щи­ми эпи­те­лий. Внут­рен­ний слой об­ра­зо­ван во­рот­нич­ко­вы­ми клет­ка­ми, несу­щи­ми жгу­ти­ки. Би­е­ние жгу­ти­ков со­зда­ёт ток воды в во­до­нос­ной си­сте­ме. С её по­мо­щью у губок осу­ществ­ля­ют­ся ды­ха­ние, пи­та­ние, вы­де­ле­ние и раз­мно­же­ние.

К суб­стра­ту губка кре­пит­ся по­дош­вой; на верх­нем конце рас­по­ло­же­но круп­ное от­вер­стие – устье, через ко­то­рое из тела губки вы­во­дит­ся вода. Стен­ки губки про­ни­за­ны мно­го­чис­лен­ны­ми по­ра­ми, через ко­то­рые вода по­сту­па­ет.

Образ жизни

Губки оби­та­ют в ос­нов­ном в мор­ской воде, хотя есть и прес­но­вод­ные. Боль­шей ча­стью они теп­ло­лю­би­вы. В за­ви­си­мо­сти от усло­вий, пред­ста­ви­те­ли од­но­го и того же вида могут раз­ли­чать­ся по форме тела. Как пра­ви­ло, губки живут ко­ло­ни­я­ми в тех ме­стах, где есть твер­дое дно и по­сто­ян­ная смена воды.

Зачем губ­кам по­сто­ян­ная смена воды? Дело в том, что губки – филь­тра­то­ры. Каж­дые пять се­кунд губка про­ка­чи­ва­ет через своё тело ко­ли­че­ство воды, рав­ное его объ­ё­му. Ток воды со­зда­ёт­ся би­е­ни­ем жгу­ти­ков во­рот­нич­ко­вых кле­ток.

Губки от­филь­тро­вы­ва­ют пи­ще­вые ча­сти­цы. Это могут быть од­но­кле­точ­ные планк­тон­ные ор­га­низ­мы, мел­кий ор­га­ни­че­ский дет­рит. Все клет­ки губок спо­соб­ны по­гло­щать ча­сти­цы пищи.

Каж­дая клет­ка губки по­лу­ча­ет кис­ло­род из воды, про­хо­дя­щей по во­до­нос­ной си­сте­ме. Туда же она вы­де­ля­ет уг­ле­кис­лый газ и дру­гие про­дук­ты об­ме­на. В клет­ках прес­но­вод­ных губок, так же как и прес­но­вод­ных про­стей­ших, име­ют­ся со­кра­ти­тель­ные ва­ку­о­ли. Спе­ци­аль­ных ор­га­нов пи­та­ния, ды­ха­ния и вы­де­ле­ния у губок нет.

Про­дол­жи­тель­ность жизни, как пра­ви­ло, от несколь­ких недель до несколь­ких лет. Пред­ста­ви­те­ли мно­гих тро­пи­че­ских видов (а также, воз­мож­но, глу­бо­ко­вод­ные губки) могут жить очень долго, до 200 лет и более. Воз­мож­но, воз­раст ста­рей­ших губок может до­сти­гать 5 и даже 10 тысяч лет.

Взрос­лые губки непо­движ­но при­креп­ле­ны к суб­стра­ту. Такой образ жизни на­зы­ва­ют при­креп­лён­ным. Как и у всех осталь­ных при­креп­лён­ных жи­вот­ных, у губок есть по­движ­ные ли­чин­ки, с по­мо­щью ко­то­рых они рас­се­ля­ют­ся. Раз­мно­же­ние бес­по­лое и по­ло­вое.

Раз­мно­жа­ют­ся губки бес­по­лым и по­ло­вым пу­тя­ми. Бес­по­лое раз­мно­же­ние осу­ществ­ля­ет­ся путём фраг­мен­та­ции или об­ра­зо­ва­ния почек. Фраг­мен­та­ция, как пра­ви­ло, про­ис­хо­дит в ре­зуль­та­те по­вре­жде­ния губки. Ото­рвав­ши­е­ся куски вы­жи­ва­ют бла­го­да­ря неве­ро­ят­ной спо­соб­но­сти к ре­ге­не­ра­ции. Если ку­со­чек губки про­те­реть через мел­ко­я­че­и­стую ткань, то мы по­лу­чим от­дель­ные клет­ки. При по­ме­ще­нии этих кле­ток в воду они со­бе­рут­ся вме­сте, снова фор­ми­руя губку. Мно­гие губки об­ра­зу­ют сотни или даже ты­ся­чи на­по­ми­на­ю­щих споры зи­му­ю­щих почек.

Губки – гер­ма­фро­ди­ты, т. е. в теле каж­дой губки со­зре­ва­ют и яй­це­клет­ки, и спер­ма­то­зо­и­ды. Когда при­хо­дит время, одна губка вы­бра­сы­ва­ет на­ру­жу спер­ма­то­зо­и­ды, ко­то­рые пе­ре­но­сят­ся то­ка­ми воды к дру­гой губке, внут­ри ко­то­рой про­ис­хо­дит опло­до­тво­ре­ние яиц. Спе­ци­аль­ных по­ло­вых ор­га­нов нет.

У губок хо­ро­шо раз­ви­та т. н. пас­сив­ная за­щи­та. На­при­мер, они могут вы­де­лять непри­ят­ный запах или даже ядо­ви­тые ве­ще­ства. На­ли­чие в теле боль­шо­го ко­ли­че­ства ми­не­раль­ных игл также спа­са­ет от мно­гих хищ­ни­ков. Бы­ва­ют даже такие губки, при­кос­но­ве­ние к ко­то­рым вы­зы­ва­ет силь­ное раз­дра­же­ние кожи – на­при­мер, ка­риб­ская «ог­нен­ная» губка.

В ка­че­стве ха­рак­тер­но­го пред­ста­ви­те­ля рас­смот­рим прес­но­вод­ную губку ба­дя­гу, рас­про­стра­нён­ную в во­до­ё­мах наших широт. Встре­ча­ют­ся ба­дя­ги на под­вод­ных пред­ме­тах в виде непра­виль­ных или дре­во­вид­ных об­рас­та­ний до 1 м в длину. Живые ба­дя­ги окра­ше­ны в зе­лё­ный, жёл­тый или ко­рич­не­вый цвет. Ске­лет бадяг со­сто­ит в ос­нов­ном из крем­ни­е­вых игл. Раз­мно­жа­ют­ся по­ло­вым путём, а также поч­ко­ва­ни­ем. В уме­рен­ном поясе ба­дя­ги к зиме от­ми­ра­ют, об­ра­зуя боль­шое число зим­них почек. Это ша­ро­вид­ные тель­ца менее 1 мм в диа­мет­ре, оде­тые проч­ной за­щит­ной обо­лоч­кой. Вес­ной из них раз­ви­ва­ют­ся мо­ло­дые губки. Ба­дя­ги могут при­но­сить вред, по­се­ля­ясь в во­до­про­вод­ных тру­бах и за­со­ряя их.

Ис­ко­па­е­мые губки из­вест­ны с до­кем­брия. В на­сто­я­щее время опи­са­но около 8000 со­вре­мен­ных видов. Их под­раз­де­ля­ют на три клас­са: из­вест­ко­вые, стек­лян­ные и обык­но­вен­ные губки.

Класс Из­вест­ко­вые губки

Пред­ста­ви­те­ли клас­са, име­ю­щие из­вест­ко­вый ске­лет, оби­та­ют на мел­ко­во­дьях морей и оке­а­нов. Могут жить как оди­ноч­но, так и ко­ло­ни­аль­но. Диа­метр их непроч­но­го тела не более 7 см, окрас­ка жёл­то-се­рая. Ске­лет­ные иглы могут до­сти­гать до 3 см в длину.

Класс Стек­лян­ные губки

В ос­нов­ном это глу­бо­ко­вод­ные формы вы­со­той до 50 см. Тело легко по­вре­жда­ет­ся. Живут в ос­нов­ном оди­ноч­но, ко­ло­нии редки. Окрас­ка тела белая, серая, жел­тая или ко­рич­не­вая. Ске­лет­ные иглы со­дер­жат крем­ний, по ве­ли­чине бы­ва­ют очень мел­кие (около 1 мм) и очень круп­ные (до 30–40 см).

Класс Обык­но­вен­ные губки

Пред­ста­ви­те­ли этого клас­са имеют крем­ни­е­вый ске­лет, со­сто­я­щий из ор­га­ни­че­ско­го ве­ще­ства и крем­ния, и оби­та­ют не толь­ко в морях и оке­а­нах, но и в прес­ных во­до­ё­мах. Формы, окрас­ка и раз­ме­ры этих губок очень раз­но­об­раз­ны. Обык­но­вен­ные губки ко­ло­ни­аль­ные жи­вот­ные, оди­ноч­ные – редки. Ске­лет­ные иглы у неко­то­рых видов могут от­сут­ство­вать. Тело у одних осо­бей проч­ное, у дру­гих мяг­кое, эла­стич­ное. У неко­то­рых видов губки до­сти­га­ют раз­ме­ров до 1 м.

Зна­че­ние губок

Несмот­ря на все за­щит­ные при­спо­соб­ле­ния губок, их в боль­шом ко­ли­че­стве по­еда­ют мор­ские звез­ды, неко­то­рые рыбы и др. вод­ные жи­вот­ные. Как и для лю­бо­го за­щи­щен­но­го ор­га­низ­ма, для них все­гда на­хо­дит­ся спе­ци­аль­ный хищ­ник, уме­ю­щий эту за­щи­ту пре­одо­леть. Губки предо­став­ля­ют убе­жи­ще для мно­же­ства мел­ких ор­га­низ­мов.

За сутки оди­ноч­ная губка филь­тру­ет до 20 л воды, а ко­ло­ния – до 1500 л. Про­пус­кая через себя такое ко­ли­че­ство воды, губки очи­ща­ют её. Тем самым они вы­пол­ня­ют са­ни­тар­ную роль.

Неко­то­рых губок, на­при­мер ба­дя­гу прес­но­вод­ную и туа­лет­ную губку, ак­тив­но со­би­ра­ет че­ло­век. Их ис­поль­зу­ют в ме­ди­цин­ской и пар­фю­мер­ной про­мыш­лен­но­сти, а также для тех­ни­че­ских целей. Су­ше­ную и рас­тер­тую в по­ро­шок прес­но­вод­ную губку ба­дя­гу ис­поль­зу­ют в ме­ди­цине для ле­че­ния рев­ма­тиз­ма, уши­бов, си­ня­ков.

Се­год­ня мы разо­бра­ли губок – груп­пу, вы­зы­ва­ю­щую среди био­ло­гов споры. На сле­ду­ю­щем уроке мы рас­смот­рим ки­шеч­но­по­лост­ных, ко­то­рые, несо­мнен­но, яв­ля­ют­ся на­сто­я­щи­ми мно­го­кле­точ­ны­ми жи­вот­ны­ми.

До­пол­ни­тель­ный ма­те­ри­ал

Сим­мет­рия

Сим­мет­рия в био­ло­гии – за­ко­но­мер­ное рас­по­ло­же­ние по­доб­ных ча­стей ор­га­низ­ма, от­но­си­тель­но цен­тра или оси сим­мет­рии. Асим­мет­рия – от­сут­ствие сим­мет­рии. Стро­е­ние тела мно­гих мно­го­кле­точ­ных ор­га­низ­мов от­ра­жа­ет опре­де­лён­ные формы сим­мет­рии, на­при­мер, ра­ди­аль­ную или би­ла­те­раль­ную. Неболь­шое ко­ли­че­ство ор­га­низ­мов пол­но­стью асим­мет­рич­ны. В живой при­ро­де сим­мет­рия не аб­со­лют­на. Любой ор­га­низм хотя бы в ка­кой-то сте­пе­ни ас­си­мет­ри­чен. На­при­мер, сим­мет­рич­ные ли­стья рас­те­ний при сло­же­нии по­по­лам в точ­но­сти не сов­па­да­ют.

Од­но­кле­точ­ные во­до­рос­ли встре­ча­ют­ся в боль­шом ко­ли­че­стве в ци­то­плаз­ме кле­ток губок. Клет­ки во­до­рос­ли не все пе­ре­ва­ри­ва­ют­ся, мно­гие из них про­дол­жа­ют жить. Это – хо­ро­ший при­мер му­ту­а­лиз­ма. Во­до­рос­ли обес­пе­чи­ва­ют губку кис­ло­ро­дом и ор­га­ни­че­ски­ми ве­ще­ства­ми. Губка предо­став­ля­ет во­до­рос­лям убе­жи­ще, уг­ле­кис­лый газ и ми­не­раль­ные соли.

Ино­гда масса сим­био­ти­че­ских во­до­рос­лей со­став­ля­ет до одной трети массы губки. Неко­то­рые губки по­лу­ча­ют за счет них до 80 % пи­та­ния.

Мно­гие губки ста­но­вят­ся убе­жи­ща­ми для более мел­ких ор­га­низ­мов, ко­то­рые живут в их во­до­нос­ной си­сте­ме. Круп­ные «дома» за­се­ле­ны мел­ки­ми ра­ко­об­раз­ны­ми и офи­ура­ми, мно­го­ще­тин­ко­вы­ми чер­вя­ми. Неко­то­рые крабы при­креп­ля­ют губок к сво­е­му пан­ци­рю для мас­ки­ров­ки.

Хотя губки ведут при­креп­лён­ный образ жизни, неко­то­рые из них спо­соб­ны к огра­ни­чен­ной по­движ­но­сти. Самые шуст­рые могут пе­ре­ме­щать­ся по суб­стра­ту со ско­ро­стью от до 4 мм в день. Губки могут также немно­го со­кра­щать­ся и из­ме­нять диа­метр устья. Так они ре­гу­ли­ру­ют поток воды через во­до­нос­ную си­сте­му. На­при­мер, губка может пре­кра­тить филь­тра­цию в ответ на уве­ли­че­нии ко­ли­че­ства взве­си ила в воде.