Строение и физиология

Для взрослых иглокожих характерна радиальная и обычно пятилучевая симметрия тела , в то время как их личинки - билатерально-симметричные . Таким образом, иглокожие обладают вторично-приобретённой радиальной симметрией тела. Все иглокожие проходят пятилучевую стадию развития, даже если в итоге вновь приобретают двустороннюю симметрию (морские огурцы, неправильные морские ежи). Многие морские лилии и некоторые морские звёзды обладают большим количеством рук , обычно кратным пяти. У некоторых офиур (Gorgonocephalus arcticus ) руки ветвятся, образуя сложную древовидную структуру.

У взрослого иглокожего различают оральную сторону, на которой находится рот , и противоположную аборальную сторону, на которой обычно располагается анальное отверстие . Оральная сторона активно передвигающихся морских звёзд, офиур и морских ежей обращена к субстрату, по которому животное ползёт. Тело морских огурцов вытянуто в орально-аборальном направлении: на одном его конце располагается рот, а на другом - анус. Морские лилии ведут сидячий образ жизни , прикрепляясь к субстрату аборальной стороной.

Лучи (руки) иглокожего животного называются радиусами . На оральной стороне каждого радиуса обычно расположены амбулакральные ножки, с помощью которых животное передвигается. Напротив радиусов находятся интеррадиусы . Внешнюю радиальную симметрию животного нарушает мадрепоровая пластинка, располагающаяся на одном из интеррадиусов.

Размеры иглокожих варьируют от нескольких миллиметров до метра , а у некоторых вымерших видов - даже до 20 м. Тело морских звёзд и офиур имеет пятиугольную или звёздчатую форму, морских ежей - шарообразную, сердцевидную (сердцевидный морской ёж Echinocardium cordatum ) или дисковидную (плоские морские ежи) форму, у голотурий тело бочонковидное или червеобразное, а у морских лилий напоминает цветок .

Покровы и скелет

Окраска иглокожих разнообразна

Иглокожие, в отличие от всех других животных, могут обратимо менять жёсткость своих покровов и соединительной ткани. Они обладают соединительной тканью, способной изменять свою жёсткость, - так называемой мутабельной соединительной тканью. Крайние значения жёсткости различаются как лёд и вода. Когда морская звезда изгибается дугой над жертвой (например, моллюском), она придаёт жёсткость своей соединительной ткани и её лучи становятся опорой для амбулакральных ножек, которые прикрепляются к створкам моллюска. После принятия пищи соединительная ткань размягчается, становится эластичной, морская звезда распрямляется. Морские ежи , изменяя жёсткость соединительной ткани, могут фиксировать положение игл, которые используются для отражения хищников или для заякоривания в расщелинах скал. В стрессовых условиях офиуры и голотурии спонтанно отторгают (аутотомируют) лучи или выбрасывают внутренние органы с помощью местного размягчения соединительной ткани. В крайних случаях, когда некоторые голотурии извлекаются из воды на воздух, их тело полностью размягчается, растекается и животное погибает. Хотя покровы иглокожих содержат мышцы, нервы и другие типы клеток, жёсткость меняет именно внеклеточный матрикс соединительной ткани. В этом матриксе имеются окончания нервных клеток, причём, вероятно, существует два типа нервов: действие одних делает матрикс жёстким, действие других размягчает его. На жёсткость матрикса влияет изменение концентрации Ca 2+ и других катионов. В целом увеличение концентрации Ca 2+ придаёт матриксу жёсткость, а уменьшение - размягчает его. Ca 2+ может участвовать в образовании мостиков между макромолекулами в матриксе.

Пищеварительная система

Морская звезда может раскрыть раковину двустворчатого моллюска и переварить его прямо в ней

Полость тела заполнена целомической жидкостью, содержащей многочисленные амёбоидные клетки. Эти клетки поглощают продукты жизнедеятельности и чужеродные тела и выходят из тела через покровы. Таким образом, они выполняют выделительную и иммунную функции.

Амбулакральная система

С помощью амбулакральных ножек морской ёж передвигается

Мадрепоровая пластинка

Перигемальная и кровеносная системы

Перигемальная система - это совокупность каналов и полостей (синусов), окружающих кровеносную систему животного. Кровеносная система слабо развита и представляет собой систему полостей в соединительной ткани (лакун), не имеющих эндотелиальной выстилки . В каждом луче находятся два радиальных перигемальных канала , в перегородке между которыми располагается радиальный кровеносный сосуд . Радиальные сосуды впадают в оральное кровеносное кольцо , лежащее в перегородке между двумя кольцевыми перигемальными каналами . Половой синус окружает аборальное кровеносное кольцо и половой столон. Два кровеносных кольца связаны осевым органом , окружённым левым и правым осевыми синусами .

Осевой комплекс

В одном из интеррадиусов иглокожих расположен осевой комплекс органов. В его состав входят органы из разных систем :

• Каменистый канал, соединяющий кольцевой амбулакральный канал с мадрепоровой пластинкой;
• Осевой орган, внутри которого располагается сеть кровеносных сосудов ;
• Левый осевой синус - часть целома, соединяющая внутренний кольцевой перигемальный канал с правым осевым синусом;
• Правый осевой синус, способный ритмически сокращаться и этим содействовать движению крови в сосудах, то есть выполняющий функции сердца ;
• Половой синус - участок целома, содержащий половой тяж, который состоит из незрелых половых клеток .

Нервная система

Филогенетическое происхождение

Ископаемые морские лилии

Общим предком всех Вторичноротых было билатерально-симметричное свободноживущее животное с тремя парами целомических мешков. На это указывает наличие стадии развития, сходной у всех Deuterostomia . У иглокожих данной стадии соответствует личинка диплеврула. Появление первых иглокожих связано с переходом этого гипотетического предка к сидячему образу жизни и приобретением им радиальной симметрии.

Древнейшие представители иглокожих относятся к классу Carpoidea . Они жили с кембрия и до нижнего девона . Вели сидячий образ жизни, но ещё не обладали радиальной симметрией. Тело было покрыто пластинками, рот и анус размещались на стороне, обращённой от субстрата. Внутренние органы располагались асимметрично. У представителей класса Cystoidea (шаровики) вокруг рта появились радиальные амбулакральные бороздки, предназначенные для собирания пищи из толщи воды. От шаровиков ведут начало остальные Pelmatozoa : класс Blastoidea (морские бутоны), для которого характерно мощное развитие членистых рук, современные морские лилии и класс Edrioasteroidea , в составе которого появились свободноживущие виды. Первые Eleutherozoa , сочетающие особенности современных морских звёзд, офиур и морских ежей, относились к классу Ophiocistia . От них и произошли современные представители подтипа. Голотурии, которые сохранили ряд примитивных признаков (мадрепоровая пластинка и гонопор на оральной стороне, одна гонада), ведут своё происхождение непосредственно от шаровиков.

Иглокожие хорошо сохраняются в ископаемом состоянии благодаря тому, что их внутренний скелет состоит из известковых склеритов.

Классификация

Тип Echinodermata (иглокожие)

• Подтип Pelmatozoa (пельматозои, прикреплённые)
  • Класс † Carpoidea - карпоидеи
  • Класс † Cystoidea - шаровики , цистоидеи, или морские пузыри
  • Класс † Blastoidea - морские бутоны, или бластоидеи
  • Класс Crinoidea - морские лилии
  • Класс † Edrioasteroidea - эдриоастеродеи
• Подтип Eleutherozoa (элеутерозои)
  • Класс † Ophiocistia - офиоцистии
  • Класс Asteroidea - морские звёзды
  • Класс Ophiuroidea - офиуры
  • Класс Echinoidea - морские ежи
  • Класс Holothuroidea - голотурии

Примечания

Использованная литература

• Биологический энциклопедический словарь под редакцией М. С. Гилярова и др., М., изд. Советская Энциклопедия, 1989.
• Зоология беспозвоночных. Догель В. А., 1981.
• Курс сравнительной эмбриологии беспозвоночных животных. Иванова-Казас О. М., Кричинская Е. Б., 1988.

Ссылки

• Virtual Echinoderm Newsletter (англ.)
• Фотографии личинок иглокожих (англ.)
• Tree of Life Web Project: Иглокожие (англ.)
• Классификация современных иглокожих (California Academy of Sciences) (англ.)
• Классификация иглокожих (University of California Museum of Paleontology) (англ.)

Систематика животных
Губки
Пластинчатые
Эуметазои	Гребневики · Стрекающие · Myxozoa Bilateria Первичноротые Линяющие Panarthropoda Spiralia Lophotrochozoa Trochozoa Сипункулиды · Немертины · Моллюски · Кольчатые черви · Эхиуриды Lophophorata

В мире насчитывается около 1600 современных видов морских звезд (лат. Asteroidea) и встречаются они практически на любых глубинах Мирового океана.

Морские звезды принадлежат к типу иглокожих, среди которых есть как беспозвоночные, так и позвоночные.

Эти звездообразные имеют от 5 до 50 лучей-рук и обычно их колличество кратно пяти.

Предки морских звезд обладали шестью лучами, и, согласно доктора Марка де Люссане из института психологии университета Мюнстера, их строение было симметричным. Тем не менее, их шестой луч давно пропал в процессе эволюции.

Как и большинство морских обитателей, звезды, ярко и разнообразно окрашены, но есть виды, сливающиеся с поверхностью дна.

Размер морских звезд колеблется от 2 см до 1 метра, хотя большинство легко поместятся в руке взрослого человека.

Звезды обладают жабрами, представлящие собой полые, тонкие выросты стенки тела, которые вентилируются морской водой снаружи и целомической жидкостью (не кровью) изнутри.

Большинство морских звёзд питается падалью или представляет собой хищников, охотящихся на различных животных, особенно улиток, двустворчатых моллюсков, ракообразных, полихет, других иглокожих и даже рыб.

Некоторые морские звёзды, обитающие на мягком дне, включая виды родов Luidia и Astropecten, способны найти зарывшуюся жертву и затем раскопать субстрат, чтобы добраться до неё.

Большинство морских звёзд обнаруживает добычу и определяет её местонахождение благодаря веществам, которые жертва выделяет в воду, и многие виды, на которых охотятся морские звёзды, развили в ходе эволюции ответные реакции избегания медленно движущихся морских звёзд.

Некоторые морские звезды способны выворачивать свой желудок наизнанку через рот. Звезда обволакивает желудком добычу, которую не может проглотить, и таким образом осуществляет наружное пищеварение. Если их жертва защищена раковиной, например моллюск, достаточно щели всего в 0,1 мм чтобы хищник протиснул свой желудок и выделил пищеварительный фермент, который размягчает мышцы удерживающие створки раковины. Японским видам Astreias требуется от 2,5 до 8 ч, в зависимости от вида моллюска, чтобы переварить добычу целиком.

Небольшое число видов морских звёзд питается взвешенным в толще воды планктоном (Echinaster, Henricia, Porania), тогда как другие поглощают осаждённый материал (Ctenodiscus, Goniaster), контактирующий с поверхностью тела. Этот материал улавливается слизью и затем перемещается ресничками эпидермиса по направлению к оральной поверхности.

Выворачивающийся наизнанку желудок представляет собой эффективный орган питания для многих всеядных и нехищных морских звёзд. Морская звезда Patiria miniata с западного побережья Америки расстилает свой желудок по дну, переваривая попадающиеся органические вещества. Подобным же образом тропическая «звезда-подушка» Culcita и Oreaster, которые населяют коралловые рифы, питаются губками, водорослевым войлоком и органическими плёнками.

Полость тела заполнена целомической жидкостью, содержащей многочисленные амёбоидные клетки. Эти клетки поглощают продукты жизнедеятельности и чужеродные тела и выходят из тела через покровы. Таким образом, они выполняют выделительную и иммунную функции.

У морских звёзд глазки расположены на концах лучей.

Движение крови у Asteroidea происходит за счёт сокращения мускулатуры. Исследование кровообращения у голотурий демонстрирует, что ток крови по сосудам периодически усиливается и ослабевает (что говорит о наличии ритмики, сходной с сердечной). При температуре 25 °C сердце у Asterias forbesi совершает приблизительно 6 ударов в 1 мин.

Жидкости тела всех морских звёзд, также как и у всех иглокожих близки по составу к морской воде. Их неспособность солевой регуляции препятствует обитанию большинства видов в устьях рек и в пресных водах.

Лавандовая морская звезда. Эта морская звезда абсолютно невероятной окраски обитает на рифах острова Бунакен в Сулавеси, Индонезия.

Дельтовидная морская звезда между изумрудными кораллами в западной зоне Тихого океана.

Морские звёзды пожирают устриц, нанося экономический ущерб рыбному хозяйству. Время от времени морских звёзд приходится удалять из коммерческих устричных банок при помощи инструмента, напоминающего широкую швабру, которая волочится по дну. Морские звёзды запутываются или хватают нити «швабры» своими педицелляриями, их поднимают на поверхность и уничтожают.

Для некоторых морских звёзд репродукция за счёт разделения на части является нормальной формой бесполого размножения. При этом в плоскости деления происходит размягчение соединительной ткани. Наиболее обычной формой деления является деление звезды пополам. Каждая половина затем регенерирует недостающие части диска и рук, хотя часто по ходу процесса появляются лишние руки.

Повреждённые морские звёзды регенерируют очень легко, достраивая утерянные руки и повреждённые части диска. Завершение регенерации осуществляется медленно и иногда требует целого года для полного завершения.

Виды рода морских звёзд Linckia, обычные в Тихом океане и других районах Мирового океана, уникальны по своей способности отбрасывать руки целиком. Каждая отдельная рука, если не будет съедена хищником, может регенерировать новое тело.

Лучи (руки) заключают в себе пищеварительные выросты желудка и отростки половых органов; внутри рук находится по продольному ряду позвонков.

Ножки морских звезд представляют собой гибкие трубчатые выросты, как правило, с присосками на конце, и приводятся в действие давлением воды во внутренних каналах и ампулах амбулакральной системы.

Тропическая тихоокеанская звезда Acanthaser planci (« ») известна своей скоростью потребления коралловых полипов. Благодаря высокой плотности (около 15 взрослых особей на 1 м2) эти звёзды к настоящему времени уже уничтожили большое количество рифовых кораллов в некоторых областях.

Вызывают немало вопросов, среди которых особый интерес вызывают следующие: "Чем питается морская звезда?", "Для кого она представляет смертельную угрозу?".

Звезды на морском дне

Эти необыкновенные украшения морского дна существуют на планете достаточно давно. Они появились около 450 млн лет назад. Выделяют до 1600 видов звезд. Эти животные населяют практически все моря и океаны земли, вода которых достаточно соленая. Звезды не терпят опресненной воды, их не встретить в Азовском и Каспийском морях.

Лучей у животных может быть от 4 до 50, размеры колеблются от нескольких сантиметров до метра. Срок жизни составляет около 20 лет.

У морских жительниц нет мозга, зато на каждом лучике есть глаз. Органы зрения напоминают насекомых или ракообразных, хорошо различают свет и тень. Множество глаз помогает животным удачно охотиться.

Дышат звезды практически через кожу, поэтому им очень важно достаточное количество кислорода в воде. Хотя некоторые виды могут обитать на приличных глубинах океана.

Особенности строения

Интересно то, как размножаются, как питаются морские звезды. Биология относит их к классу беспозвоночных иглокожих. У морской звезды нет крови как таковой. Вместо нее, сердце звезды прокачивает через сосуды морскую воду, обогащенную некоторыми микроэлементами. Прокачка воды не только насыщает клетки животного, но и с помощью нагнетания жидкости в одном или другом месте помогает звезде двигаться.

Морские звезды имеют лучевую схему строения скелета - от центральной части отходят лучи. Скелет морских красавиц необычный. Он состоит из кальцита и развивается внутри маленькой звездочки практически из нескольких известковых клеток. Чем и как питаются морские звезды, во многом зависит от особенностей их строения.

Эти иглокожие имеют на своих щупальцах специальные педицеллярии в форме щипчиков на каждом кончике выроста. С их помощью звезды охотятся и чистят свои шкурки от забившегося между иглами сора.

Хитрые охотницы

Многих интересует, как питаются морские звезды. Кратко о строении их пищеварительной системы можно ознакомиться чуть ниже. Эти изумительные красавицы создают впечатление совершенной безопасности. На деле они морские хищники, прожорливые и ненасытные. Единственный их недостаток - тихоходность. Поэтому предпочитают неподвижное лакомство - раковины моллюсков. С удовольствием морская звезда питается гребешком, не прочь съесть морского ежа, трепанга и даже неосторожно подплывшую слишком близко рыбку.

Дело в том, что морская звезда имеет практически два желудка, один из которых может выворачиваться наружу. Неосторожная жертва, схваченная педицелляриями, передается к ротовому отверстию в центре лучей, затем на нее, словно сачок, накидывается желудок. После этого охотница может отпустить добычу и медленно переваривать ее. Некоторое время рыбка даже таскает за собой своего палача, но жертве уже не вырваться. Все то, чем питается морская звезда, легко переваривается в ее желудке.

Несколько иначе поступает она с раковинами: неспешно подходит к понравившемуся блюду, оплетает ракушку своими лучами, размещает ротовое отверстие напротив щели раковины и начинает раздвигать створки.

Стоит появиться хотя бы небольшой щели, в нее сразу вталкивается наружный желудок. Теперь морская лакомка спокойно переваривает хозяина раковины, превращая моллюска в желеобразное вещество. Такая участь подстерегает любую съеденную жертву, неважно питается ли морская звезда гребешком или мелкой рыбкой.

Особенности строения пищеварительной системы

У хищника отсутствуют какие-либо приспособления для захватывания добычи. Рот, окруженный кольцевой губой, соединяется с желудком. Этот орган занимает всю внутренность диска и обладает высокой гибкостью. Достаточно щели в 0,1 мм, чтобы проникнуть в створки раковины. В центре аборальной стороны открывается узкая короткая кишка, идущая от желудка. То, чем питается морская звезда, во многом зависит от необычного строения пищеварительной системы.

Любовь звезд на дне океана

Большинство морских звезд - разнополые. На время любовных игр особи настолько заняты друг другом, что прекращают охоту и вынуждены поститься. Но это не смертельно, потому что в одном из желудков эти хитрецы заранее стремятся отложить питательные вещества на все время спаривания.

Половые железы находятся у звезд возле основания лучей. При спаривании женская и мужская особи соединяют лучи, словно сливаясь в нежном объятии. Чаще всего икра и мужские половые клетки попадают в морскую воду, где происходит оплодотворение.

В случае нехватки тех или иных особей, звезды могут изменять пол для поддержания популяции на определенной территории.

Икра этих чаще всего остается предоставлена сама себе до момента вылупления личинок. Но некоторые звезды оказываются заботливыми родителями: они носят на спине икру, а затем и личинки. У определённых видов морских звезд для этого во время спаривания на спине появляются специальные мешочки для икры, хорошо промываемые водой. Там она может находиться при родителе до момента появления личинок.

Размножение делением

Совершенно необыкновенная способность морских звезд - размножение способом деления. Умение вырастить себе новую руку-луч существует практически у всех животных этого вида. Звезда, схваченная хищником за луч, может отбросить его, словно ящерица хвост. И через некоторое время отрастить новый.

Более того, если на луче сохранится небольшая частица центральной части, из него через определенное время вырастет полноценная морская звезда. Поэтому уничтожать этих хищников, разрубая на части, невозможно.

Кого боятся морские звезды

Врагов у представителей этого класса немного. Никто не хочет связываться с ядовитыми иглами морских небожительниц. Животные еще умеют выделять пахучие вещества для отпугивания особо прожорливых хищников. В случае опасности, звезда может закопаться в ил или песок, сделавшись практически невидимой.

Среди тех, кто питается морскими звездами в природе, преобладают морские крупные птицы. На берегах теплых морей они становятся добычей чаек. В Тихом океане звездой не прочь полакомиться веселые каланы.

Хищницы наносят вред подводным плантациям устриц и гребешков - тому, чем питается морская звезда. Попытки убивать животных, разрубая их на части, привели к увеличению популяции. Тогда с ними начали бороться, привозя звезды на берег и сваривая в кипятке. Но использовать эти останки оказалось некуда. Были попытки изготовить из животных удобрение, одновременно отпугивающее вредителей. Но широкого распространения и этот метод не получил.

Оказывается, звезды есть не только на небе, но и под водой. И стоит отметить, что подводные звезды гораздо разнообразнее и красивее небесных. Мало того – они еще и живые! Да-да, морская звезда – это животное. Все виды морских звезд относятся к классу беспозвоночных животных и являются представителем типа: «иглокожие».

Строение морских звезд

Исходя из названия, это существо имеет строение, схожее с общепринятым образом звезды – т.е. пятилучевой фигуры. Система строения организма у этого животного в научном мире получила название «амбулакральная».

Суть ее заключается в том, что внутри морская звезда имеет каналы и полости, в которых находится вода. При помощи перекачивания жидкости из одной части тела в другую морская звезда совершает движения. Кроме интересной формы у животного на теле имеются колючие шипы. Рот находится в центре нижней части тела (брюшка).

Дыхание морская звезда осуществляет при помощи кожных выростов, потому как жабрами и легкими природа это существо не снабдила. Из-за этой дыхательной особенности животное очень страдает, когда в воде недостаточно кислорода.

Зато, морская звезда может похвастаться довольно хорошей пищеварительной системой, состоящей из двух желудочных мешков, и отличной способностью к регенерации.

По размерам эти существа бывают разные – от самых маленьких (1,5 см) до приличных (90 см). Живет морская звезда 20 лет, а иногда и больше.

Распространение на планете

Эти чудные жители нашей планеты населяют практически все моря и океаны. Они могут обитать только в соленой воде. Морские звезды проживают даже в северных водах, не смотря на низкие температуры. Хотя в теплых морях их намного больше.

Образ жизни

Главным образом, морская звезда – это мелководное животное, хотя среди представителей этого вида есть и глубоководные обитатели. Иногда морские звезды встречаются на глубине больше 9000 метров

Передвигаются животные по дну, очень медленно – всего 10 сантиметров в минуту. При необходимости, морская звезда может «прибавить ходу» и «разогнаться» до 30 сантиметров в минуту.

Рацион питания

Не смотря на природную красоту и привлекательность, морская звезда – это самый настоящий хищник. Она питается червями, моллюсками, а также мелкими беспозвоночными. Кроме того, некоторые звезды могут употреблять в пищу планктон и детрит.

Как размножаются морские звезды

Представители этого вида беспозвоночных животных в большинстве – раздельнополые. Половые железы у них находятся в основании их ножек (лучей). Некоторые морские звезды могут иметь половые железы обоих полов, а иногда (у отдельных видов) и вовсе могут сменить пол (с мужского на женский).

Спаривание происходит при помощи соединения лучей. Во время этого процесса в воду выметываются мужские половые клетки и икра. В результате оплодотворения, через определенный промежуток времени, на свет появляются маленькие личинки.

Особенностью некоторых представителей морских звезд считается способность размножаться бесполым способом, а именно – делением! Тело одной звезды разделяется на две части, и каждая из них начинает развиваться и расти самостоятельно.

Даже если это животное взять и разделить руками на части, то оно тоже размножится. Только из-за медленного роста одна ножка (от которой начнется развитие новой особи) будет долгое время длиннее остальных.

Название этой морской звезды говорит само за себя — фромия элегантная (Fromia elegans)

Есть ли у этих прекрасных подводных существ враги?

Несомненно, есть, но их не так много. Не очень-то хотят крупные хищники раниться о колючие шипы звезды.

Да и сами звезды, завидев врага, стараются как можно скорее закопаться поглубже в песок. Среди естественных врагов морских звезд преобладают чайки и каланы.

Применение морских звезд человеком

Некоторые виды этих беспозвоночных употребляются в пищу китайцами, хотя не часто.

Больше же никакого интереса для человека, кроме эстетического, эти животные не представляют. Пожалуй, они созданы природой для того, чтобы просто на них любоваться и получать от этого много положительных эмоций.

Морская звезда астерия (Asterias rubens) тянет руку к моллюску

Все видели звезды, которые можно видеть каждую ночь в ночном небе. Для того чтобы наблюдать за ними, нужен телескоп, так как эти звезды расположены очень далеко от нас.

Однако существуют звёзды, которые живут рядом с нами в море. Эти звезды мы легко можем наблюдать без телескопа. Это, конечно же, морские звёзды.

Несмотря на то, что почти каждый человек хотя бы раз в своей жизни видел морскую звезду, информация о ее биологических особенностях мало известна широкой аудитории. В процессе анализа литературных источников, выяснилось, что в энциклопедиях о животных информации об этих морских обитателях представлено достаточно мало. Именно поэтому мы обратились к изучению узкоспециализированных источников.

В процессе работы были использованы следующие методы исследования:

1) теоретический, включающий анализ источников информации; и

2) эмпирический – наблюдение за анатомическим строением и особенностями поведения морской звезды.

1. 1. КТО ТАКИЕ ИГЛОКОЖИЕ?

Морские звёзды относятся к типу иглокожих.

Иглокожие – животные без головы, тело которых разделено на пять лучей. Предки морских звезд населяли Землю около 580 миллионов лет назад. Вымерших иглокожих обнаружено свыше 13000 видов, а ныне живущих насчитывается чуть больше 6000 видов.

Среди современных иглокожих различают пять классов:

➢ Морские лилии. К этому классу относятся животные, напоминающие цветы. Их лучи ветвятся.

➢ Морские кубышки, или голотурии. Их тела мешковидной или червеобразной формы.

➢ Морские ежи. К этому классу относятся животные с почти шарообразной формой тела.

➢ Морские звезды. Как видно из названия, к этому классу относятся животные с телом в виде звезды (пяти- или многолучевые).

Размеры тела иглокожих обычно колеблются от 5 до 50 см, но имеются виды, длина которых не превышает нескольких миллиметров, а у других, наоборот, может доходить до 5 м.

Все иглокожие обитают в море. В пресных водах их нет. Называются они так из-за игл, покрывающих поверхность их известкового панциря. Однако по-настоящему так называться могут только морские ежи. У животных других классов иглы находятся лишь на некоторых участках тела либо вовсе отсутствуют. Почти все иглокожие способны медленно передвигаться с помощью присосок на ногах.

1. 2. ГДЕ ЖИВУТ МОРСКИЕ ЗВЁЗДЫ?

Среди животных, доживших до наших дней, морские звезды - одна из наиболее древних групп. На Земле насчитывается около 1500 видов морских звезд, относящихся примерно к 300 родам и 30 семействам. Они водятся во всех океанах и солёных морях – от Северного Ледовитого океана и вод, омывающих побережья Антарктиды, до тропических и экваториальной зон океана. В морях с нормальной соленостью морских звезд можно увидеть у самого берега, поэтому морские звезды были хорошо известны человеку уже в глубокой древности. Их изображения были обнаружены на фресках, найденных при раскопках на острове Крит; их возраст более 4000 лет. Само название aster, т. е. звезда, было дано этим удивительным животным древними греками.

1. 3. КАКОЕ «ПЛАТЬЕ» У ЗВЕЗДЫ?

Морские звёзды могут быть разных оттеков оранжевого, розового и красного цветов. Также встречаются звезды, окрашенные в фиолетовый, синий, зеленый, коричневый и даже черный цвет. Иногда расцветка бывает пятнистой, и различные яркие цвета могут образовывать причудливый рисунок.

Типичным покроем платья для морских звезд является пять лучей, но многие виды имеют шесть или больше лучей. У обитающих в антарктических водах звезд число лучей может достигать 45, а у солнечной звезды даже 50! Иногда число лучей у звёзд одного вида бывает разным. Так, у обычной в наших северных и дальневосточных морях звезды число лучей колеблется от 8 до 16.

1. 4. КАК УСТРОЕНЫ ЗВЁЗДЫ?

Морские звезды обычно имеют более или менее плоское тело с центральным диском, постепенно переходящим в радиально расходящиеся от него лучи или руки. Обращенная книзу сторона звезды с ротовым отверстием в центре называется оральной, т. е. ротовой, а верхняя сторона - аборальной. Иногда оральную сторону условно называют брюшной, а аборальную - спинной. У звезд, которые имеют анальное отверстие, оно располагается вблизи центра аборальной стороны диска.

У морских звезд примитивная нервная система. Никаких четко выраженных мозговых клеток у них нет. Но опыты ученых показывают, что у некоторых звезд могут вырабатываться условные рефлексы.

1. 5. СКОЛЬКО НОЖЕК У ЗВЕЗДЫ?

Посередине нижней стороны каждого луча проходит борозда, в которой находятся многочисленные мягкие подвижные выросты, подвижные щупальца - амбулакральные ножки с присосками на конце. Они связаны с системой каналов, по которым под давлением циркулирует вода. Располагаются ножки большей частью двумя, а у некоторых звезд четырьмя рядами вдоль всей длины луча. Общее их число в каждом из лучей может доходить до нескольких сотен. Амбулакральные ножки служат морской звезде для передвижения и для дыхания.

1. 6. КАК «ХОДЯТ» ЗВЁЗДЫ?

Сначала может показаться, что морские звезды совсем неподвижны. Фактически же все взрослые морские звезды постоянно ползают по поверхности дна или закапываясь в песок, только очень медленно. Столь неспешный образ жизни объясняется тем, что мускулатура звезд развита относительно слабо.

Каждая ножка соединена с находящейся внутри луча ампулой - мускулистым мешочком в виде небольшого пузырька, способного сокращаться и растягиваться. Когда давление растет, амбулакральные ножки вытягиваются и меняют свое направление в зависимости от мышечного сокращения. Морская звезда перемещается благодаря скоординированным движениям амбулакральных ножек.

Сила тяги, развиваемая звездой, может достигать нескольких килограммов. Благодаря этому морским звездам удается открывать двустворчатые раковины. Сначала раковина плотно смыкается, но долго так прожить она не может, ведь для дыхания ей требуется свежая вода, да и ее мышцы устают. А как только появляется щель, морская звезда растягивает створки моллюска и, вывернув наружу свой желудок, обволакивает им моллюска и начинает переваривать.

1. 7. ГДЕ ГЛАЗА У ЗВЕЗДЫ?

Удивительно, но у морской звезды, действительно есть глаза! Глаза – единственные органы чувств, которые развиты у морских звезд.

Последняя непарная амбулакральная ножка каждого луча лишена присоски и представляет собой короткое щупальце, у основания которого находится красный глазок, состоящий из многочисленных отдельных глазных бокальчиков. С помощью глаз звезда не может «видеть» в собственном смысле этого слова, а способна лишь различать интенсивность освещения и направление света. Кроме непарного концевого щупальца, несколько соседних с ним амбулакральных ножек также могут не иметь присосок и выполняют функцию осязания. Ползущая звезда вытягивает их вперед и ощупывает ими поверхность.

1. 8. ЧЕМ ОБЕДАЕТ МОРСКАЯ ЗВЕЗДА?

Многие звезды, особенно те, которые обитают на мелководьях, - хищники. «Звёздный обед» состоит из различных моллюсков, ракообразных, кишечнополостных и других беспозвоночных. Звёзды могут питаться и себе подобными – иглокожими, например, морскими ежами.

1. 9. ЕСТЬ ЛИ У МОРСКОЙ ЗВЕЗДЫ ДЕТИ?

Да, есть. Большинство морских звезд раздельнополые. Но бывают случаи, когда молодые звезды – самцы, а выросшие до определенных размеров - самки.

Половые клетки выпускаются в воду; оплодотворение происходит в воде. Из оплодотворенных яиц развиваются личинки, плавающие свободно в воде. Затем личинки прикрепляются к камням или дну и растут.

Многие звезды часто проявляют заботу о потомстве. Иногда звезда прикрепляет яйца в укрытых местах, а затем уползает. Однако у обитателей холодных вод или больших глубин даже уже сформировавшиеся молодые звездочки вынашиваются на теле матери до тех пор, пока они не становятся самостоятельными.

Морские звёзды очень плодовиты. Например, Asterias rubens только в течение 2 часов может выпустить в воду около 2,5 миллионов яиц, а в течение сезона размножения это может происходить несколько раз.

2. ОПИСАНИЕ МЕТОДИКИ И РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Методика исследования заключалась в использовании метода прямого наблюдения, в частности, за особенностями поведения и передвижения морской звезды на суше и в морской среде, а также наблюдении за её строением. Наблюдение велось в течение 4-х часов.

Этим летом я с родителями отдыхал в посёлке Пластун, который расположен на севере Приморского края. Пластун известен как морской и торговый порт. Однажды мы поехали на катере в море ловить гребешков и морских ежей. Виталий Иванович Антонов, водолаз-любитель с 20-летним стажем подводного плавания, надел костюм водолаза и спустился под воду на глубину 25 метров. Через тридцать минут он вынырнул и достал сетку, полную морских гребешков и несколько морских ежей. Затем он нырнул во второй раз. Когда он появился на поверхности воды, мы увидели огромные щупальца светло оранжевого цвета. Когда он подплыл ближе, мы разглядели, что это была морская звезда, но размеры ёё были громадные. В диаметре звезда достигала 50-60 сантиметров! Так я впервые познакомился с морской звездой. Мы рассмотрели морскую звезду со всех сторон и сделали несколько снимков с морской красавицей. Когда мы прибыли в порт, мы выпустили нашу знакомую в море.

Наша звезда относится к виду Asterias rubens, то есть красная звезда.

Обитает данный вид звёзд на скалах или камнях, от мелководья до глубины 650м, и распространена в Балтийском, Северном морях и вдоль берегов Атлантического океана.

Её величина может достигать в диаметре от 12 до 40 см. Таким образом, наша знакомая была гигантом!

Отличительными признаками Asterias rubens является наличие обычно 5 толстых лучей; сравнительно небольшой диск тела; короткие иглы. Все эти признаки мы могли наблюдать и у нашего экземпляра. Длина лучей морской звезды в нашем случае достигала 50 см.

Мы также могли наблюдать, что борозды посередине нижней стороны каждого луча, в которой находились амбулакральные ножки с присосками на конце. Ножки были расположены четырьмя рядами вдоль всей длины луча.

На фото видно, что в нашем случае окраска звезды с оральной стороны является светло-оранжевого цвета, окраска аборальной стороны – кирпично-красноватого цвета. Окраска данного вида звёзд может быть различная - серая, желтоватая, рыжеватая или чуть фиолетовая.

Питается звезда улитками, двустворчатыми моллюсками, морскими ежами и рачками. Столь гигантские размеры звезды, вероятно, можно объяснить достаточно богатым рационом питания в месте обитания. Так как, по словам местных жителей, этот район известен большим количеством морских гребешком и морских ежей.

В процессе исследования мы могли наблюдать, как звезда передвигалась при помощи своих ножек на суше (на катере). Амбулакральные ножки на конце луча вытягивались, как бы ощупывая поверхность, а затем тело звезды очень медленно сокращалось и таким образом происходило передвижение. За 2,5 часа поездки звезда смогла переместиться на 20 см.

Когда мы попытались поднять звезду, это оказалось не очень легко. Она сильно присосалась к поверхности катера и сила ее тяги была достаточно велика. Взрослому мужчине с трудом удалось оторвать ее от поверхности. Когда мы держали ее в руках, казалось, что звезда застыла, она была совершенно неподвижна.

По возвращению в порт, мы выпустили нашу знакомую в море и наблюдали за ее поведением. Некоторое время, 20 минут, звезда оставалась неподвижной. Однако затем звезда выпустила амбулакральные ножки, и было ясно видно, как она ощупывала поверхность при помощи одного луча. Что подтверждает наличие своеобразных органов осязания, находящихся на кончиках лучей морской звезды.

ВЫВОДЫ: Таким образом, наблюдаемый экземпляр является типичным представителем морских звёзд, принадлежащих виду Asterias rubens, который соответствует всем анатомическим характеристикам данного вида. Исключение составляет размер морской звезды, превышающий стандартные параметры для звёзд данного вида. Предположительно, большой размер наблюдаемого экземпляра объясняется благоприятными средой обитания и условиями питания. В процессе исследования мы наблюдали анатомическое строение морской звезды, а также особенности её передвижения в различных средах. Способы передвижения морской звезды подтверждает факт наличия особых органов осязания и зрения, находящихся на концах лучей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данная работа была направлена на изучение биологических особенностей и образа жизни морской звезды. В ходе исследования был проведен обзор литературы, посвященной биолого-анатомическими особенностям морской звезды, среде ее обитания, питания и размножения. В процессе наблюдения были изучены способы передвижения морской звезды в разных средах. Результаты исследования представлены в виде презентации.