Biologie
obiective de învățare
până la sfârșitul acestei secțiuni, veți putea:
- comparați caracteristicile structurale și de organizare ale Porifera și Cnidaria
- descrieți dezvoltarea progresivă a țesuturilor și relevanța acestora pentru complexitatea animalelor
Phylum Cnidaria include animale care prezintă simetrie radială sau biradială și sunt diploblastice, adică se dezvoltă din două straturi embrionare. Aproape toți (aproximativ 99%) cnidari sunt specii marine.
cnidarienii conțin celule specializate cunoscute sub numele de cnidocite (“celule înțepătoare”) care conțin organite numite nematociste (stingers). Aceste celule sunt prezente în jurul gurii și tentaculelor și servesc la imobilizarea prăzii cu toxine conținute în celule. Nematocistele conțin fire înfășurate care pot purta ghimpi. Peretele exterior al celulei are proiecții asemănătoare părului numite cnidocile, care sunt sensibile la atingere. Când sunt atinse, se știe că celulele trag fire înfășurate care pot pătrunde fie în carnea prăzii, fie în prădătorii cnidarienilor (vezi ) sau o pot prinde în capcană. Aceste fire înfășurate eliberează toxine în țintă și pot adesea imobiliza prada sau speria prădătorii.
vizualizați această animație video care arată două anemone angajate într-o luptă.
animalele din acest filum prezintă două planuri morfologice distincte ale corpului: polip sau “tulpină” și medusa sau “clopot” (). Un exemplu de formă de polip este Hydra spp.; poate Cele mai cunoscute animale medusoide sunt jeleurile (meduze). Formele de polip sunt sesile ca adulți, cu o singură deschidere către sistemul digestiv (gura) orientată în sus cu tentaculele care o înconjoară. Formele Medusa sunt motile, cu gura și tentaculele atârnate de un clopot în formă de umbrelă.
unii cnidari sunt polimorfi, adică au două planuri corporale în timpul ciclului lor de viață. Un exemplu este hidroidul colonial numit Obelia. Forma polipului Sesil are, de fapt, două tipuri de polipi, prezentate în . Primul este gastrozooidul, care este adaptat pentru capturarea prăzii și hrănirea; celălalt tip de polip este gonozooidul, adaptat pentru înmugurirea asexuată a Medusei. Când mugurii reproducători se maturizează, se rup și devin Meduse de înot liber, care sunt fie bărbați, fie femei (dioice). Medusa masculină face spermă, în timp ce Medusa Feminină face ouă. După fertilizare, zigotul se dezvoltă într-o blastulă, care se dezvoltă într-o larvă planulă. Larva înoată liber pentru o vreme, dar în cele din urmă se atașează și se formează un nou polip reproductiv colonial.
Faceți clic aici pentru a urmări ciclul de viață al Obeliei.
toți cnidarienii arată prezența a două straturi de membrană în corp care sunt derivate din endodermul și ectodermul embrionului. Stratul exterior (din ectoderm) se numește epidermă și aliniază exteriorul animalului, în timp ce stratul interior (din endoderm) se numește gastrodermă și aliniază cavitatea digestivă. Între aceste două straturi de membrană se află un strat conjunctiv mesoglea non-viu, asemănător jeleului. În ceea ce privește complexitatea celulară, cnidarienii arată prezența tipurilor de celule diferențiate în fiecare strat de țesut, cum ar fi celulele nervoase, celulele epiteliale contractile, celulele secretoare de enzime și celulele absorbante de nutrienți, precum și prezența conexiunilor intercelulare. Cu toate acestea, dezvoltarea organelor sau a sistemelor de organe nu este avansată în acest filum.
sistemul nervos este primitiv, cu celule nervoase împrăștiate pe tot corpul. Această plasă nervoasă poate arăta prezența grupurilor de celule sub formă de plexi nervoși (plexus singular) sau corzi nervoase. Celulele nervoase prezintă caracteristici mixte ale neuronilor motori și senzoriali. Moleculele de semnalizare predominante în aceste sisteme nervoase primitive sunt peptidele chimice, care îndeplinesc atât funcții excitatorii, cât și inhibitoare. În ciuda simplității sistemului nervos, acesta coordonează mișcarea tentaculelor, desenarea prăzii capturate în gură, digestia alimentelor și expulzarea deșeurilor.
cnidarienii efectuează digestia extracelulară în care alimentele sunt luate în cavitatea gastrovasculară, enzimele sunt secretate în cavitate, iar celulele care alcătuiesc cavitatea absorb substanțele nutritive. Cavitatea gastrovasculară are o singură deschidere care servește atât ca gură, cât și ca anus, care se numește un sistem digestiv incomplet. Celulele cnidariene schimbă oxigenul și dioxidul de carbon prin difuzie între celulele din epidermă cu apă în mediu și între celulele din gastrodermă cu apă în cavitatea gastrovasculară. Lipsa unui sistem circulator pentru a muta gazele dizolvate limitează grosimea peretelui corpului și necesită o mesoglea ne-vie între straturi. Nu există sistem sau organe excretoare, iar deșeurile azotate difuzează pur și simplu din celule în apă în afara animalului sau în cavitatea gastrovasculară. De asemenea, nu există un sistem circulator, astfel încât nutrienții trebuie să se deplaseze din celulele care le absorb în mucoasa cavității gastrovasculare prin mezoglea către alte celule.
filumul Cnidaria conține aproximativ 10.000 de specii descrise împărțite în patru clase: Anthozoa, Scyphozoa, Cubozoa și Hydrozoa. Antozoanii, anemonele marine și coralii, sunt toate Specii sesile, în timp ce scifozoanii (meduze) și cubozoanii (jeleuri de cutie) sunt forme de înot. Hidrozoanii conțin forme sesile și forme coloniale de înot, cum ar fi omul portughez O’ War.
clasa Anthozoa include toți cnidarienii care prezintă doar un plan de corp polip; cu alte cuvinte, nu există o etapă medusa în ciclul lor de viață. Exemplele includ anemone de mare (), țarcuri de mare și corali, cu un număr estimat de 6.100 de specii descrise. Anemonele marine sunt de obicei viu colorate și pot atinge o dimensiune de 1,8 până la 10 cm în diametru. Aceste animale au de obicei o formă cilindrică și sunt atașate la un substrat. O deschidere a gurii este înconjurată de tentacule care poartă cnidocite.
gura unei anemone marine este înconjurată de tentacule care poartă cnidocite. Deschiderea gurii și faringele asemănătoare fantei sunt căptușite de o canelură numită sifonofor. Faringele este partea musculară a sistemului digestiv care servește la ingerarea, precum și la alimentele egest și se poate extinde până la două treimi din lungimea corpului înainte de a se deschide în cavitatea gastrovasculară. Această cavitate este împărțită în mai multe camere prin septa longitudinală numită mezenteries. Fiecare mezenter constă dintr-un ectodermal și un strat de celule endodermice cu mezoglea sandwich între ele. Mezenteriile nu împart complet cavitatea gastrovasculară, iar cavitățile mai mici se coagulează la deschiderea faringiană. Beneficiul adaptiv al mezenteriilor pare a fi o creștere a suprafeței pentru absorbția nutrienților și schimbul de gaze.
anemonele marine se hrănesc cu pești mici și creveți, de obicei prin imobilizarea prăzii lor folosind cnidocitele. Unele anemone marine stabilesc o relație mutualistă cu crabii pustnici prin atașarea la coaja crabului. În această relație, anemona primește particule alimentare din prada prinsă de crab, iar crabul este protejat de prădători de celulele înțepătoare ale anemonei. Peștii Anemone, sau peștele clovn, sunt capabili să trăiască în anemonă, deoarece sunt imuni la toxinele conținute în nematociste.
Antozoicii rămân polipoizi pe tot parcursul vieții și se pot reproduce asexuat prin înmugurire sau fragmentare sau Sexual prin producerea de gameți. Ambii gameți sunt produși de polip, care se poate fuziona pentru a da naștere unei larve de planulă cu înot liber. Larva se așează pe un substrat adecvat și se dezvoltă într-un polip Sesil.
clasa Scyphozoa
clasa Scyphozoa include toate jeleurile și este exclusiv o clasă marină de animale cu aproximativ 200 de specii cunoscute. Caracteristica definitorie a acestei clase este că medusa este etapa proeminentă a ciclului de viață, deși există o etapă polip prezentă. Membrii acestei specii variază de la 2 la 40 cm lungime, dar cea mai mare specie scyphozoan, Cyanea capillata, poate ajunge la o dimensiune de 2 m lățime. Scyphozoans prezintă o morfologie caracteristică asemănătoare unui clopot ().
în meduze, o deschidere a gurii este prezentă pe partea inferioară a animalului, înconjurată de tentacule care poartă nematociste. Scyphozoans trăiesc cea mai mare parte a ciclului lor de viață ca liber-înot, carnivore solitare. Gura duce la cavitatea gastrovasculară, care poate fi secționată în patru saci Interconectați, numiți diverticuli. La unele specii, sistemul digestiv poate fi ramificat în continuare în canale radiale. La fel ca septa din antozoane, celulele gastrovasculare ramificate îndeplinesc două funcții: creșterea suprafeței pentru absorbția și difuzia nutrienților; astfel, mai multe celule sunt în contact direct cu nutrienții din cavitatea gastrovasculară.
în scifozoane, celulele nervoase sunt împrăștiate pe tot corpul. Neuronii pot fi chiar prezenți în grupuri numite rhopalia. Aceste animale posedă un inel de mușchi care acoperă cupola corpului, care asigură forța contractilă necesară pentru a înota prin apă. Scyphozoans sunt animale dioice, adică sexele sunt separate. Gonadele sunt formate din gastrodermă și gameții sunt expulzați prin gură. Larvele planulei se formează prin fertilizare externă; se așează pe un substrat într-o formă polipoidă cunoscută sub numele de scifistom. Aceste forme pot produce polipi suplimentari prin înmugurire sau se pot transforma în forma medusoidă. Ciclul de viață () al acestor animale poate fi descris ca polimorf, deoarece prezintă atât un plan meduzal, cât și un plan de corp polipoid la un moment dat în ciclul lor de viață.
identificați etapele ciclului de viață al jeleurilor folosind acest test de animație video de la Acvariul din New England.
clasa Cubozoa
această clasă include jeleuri care au o medusa în formă de cutie, sau un clopot care este pătrat în secțiune transversală; prin urmare, sunt cunoscute colocvial ca “meduze cutie.”Aceste specii pot atinge dimensiuni de 15-25 cm. Cubozoanii prezintă caracteristici morfologice și anatomice generale care sunt similare cu cele ale scifozoanilor. O diferență proeminentă între cele două clase este dispunerea tentaculelor. Acesta este cel mai veninos grup dintre toți cnidarienii ().
cubozoanii conțin tampoane musculare numite pedalia la colțurile baldachinului pătrat al clopotului, cu unul sau mai multe tentacule atașate la fiecare pedaliu. Aceste animale sunt clasificate în ordine pe baza prezenței tentaculelor unice sau multiple pe pedaliu. În unele cazuri, sistemul digestiv se poate extinde în pedalia. Nematocistele pot fi aranjate într-o configurație spirală de-a lungul tentaculelor; acest aranjament ajută la supunerea și capturarea eficientă a prăzii. Cubozoanii există într-o formă polipoidă care se dezvoltă dintr-o larvă planulă. Acești polipi prezintă o mobilitate limitată de-a lungul substratului și, la fel ca scifozoanii, pot înflori pentru a forma mai mulți polipi pentru a coloniza un habitat. Formele de polip se transformă apoi în formele medusoide.
clasa Hydrozoa
Hydrozoa include aproape 3.200 de specii; cele mai multe sunt marine, deși unele specii de apă dulce sunt cunoscute (). Animalele din această clasă sunt polimorfe și majoritatea prezintă atât forme polipoide, cât și medusoide în ciclul lor de viață, deși acest lucru este variabil.
forma polipului la aceste animale prezintă adesea o morfologie cilindrică cu o cavitate gastrovasculară centrală căptușită de gastrodermă. Gastrodermul și epiderma au un strat simplu de mesoglea între ele. O deschidere a gurii, înconjurată de tentacule, este prezentă la capătul oral al animalului. Multe hidrozoane formează colonii care sunt compuse dintr-o colonie ramificată de polipi specializați care împărtășesc o cavitate gastrovasculară, cum ar fi în Obelia hidroidă colonială. Coloniile pot fi, de asemenea, plutitoare libere și conțin indivizi medusoizi și polipoizi în colonie ca în Physalia (portughezul Man O’ War) sau Velella (marinarul de vânt). Chiar și alte specii sunt polipi solitari (Hydra) sau meduze solitare (Gonionemus). Adevărata caracteristică împărtășită de toate aceste specii diverse este că gonadele lor pentru reproducere sexuală sunt derivate din țesutul epidermic, în timp ce la toți ceilalți cnidari sunt derivați din țesutul gastrodermic.
Rezumatul secțiunii
cnidarienii reprezintă un nivel de organizare mai complex decât Porifera. Ei posedă straturi de țesut exterior și interior care sandwich o mesoglea necelulară. Cnidarienii posedă un sistem digestiv bine format și efectuează digestia extracelulară. Cnidocitul este o celulă specializată pentru livrarea toxinelor la pradă, precum și pentru avertizarea prădătorilor. Cnidarienii au sexe separate și au un ciclu de viață care implică forme distincte morfologic. Aceste animale prezintă, de asemenea, două forme morfologice distincte—medusoid și polipoid—în diferite etape ale ciclului lor de viață.
răspuns Gratuit
explicați funcția nematocistilor la cnidari.
Nematocistele sunt “celule înțepătoare” concepute pentru a paraliza prada. Nematocistele conțin o neurotoxină care face prada imobilă.
comparați diferențele structurale dintre Porifera și Cnidaria.
poriferanii nu posedă țesuturi adevărate, în timp ce cnidarienii au țesuturi. Din cauza acestei diferențe, poriferanii nu au un sistem nervos sau mușchi pentru locomoție, pe care cnidarienii îl au.
Glosar
Cnidaria filum de animale care sunt diploblastice și au simetrie radială cnidocyte celule înțepătoare specializate găsite în stratul exterior al epidermei Cnidaria (din ectoderm) care aliniază exteriorul animalului digestia extracelulară alimentele sunt luate în cavitatea gastrovasculară, enzimele sunt secretate în cavitate, iar celulele care căptușesc cavitatea absorb nutrienții stratul interior gastrodermis (din endoderm) care aliniază cavitatea digestivă deschiderea cavității gastrovasculare care servește atât ca gură, cât și ca anus, ceea ce se numește o cavitate digestivă incompletă sistem medusa plan de corp cnidarian plutitor liber, cu gură pe partea inferioară și tentacule atârnate de un clopot mesoglea matrice non-vie, asemănătoare gelului, prezentă între ectoderm și endoderm în cnidarienii nematocist organelle asemănătoare harponului din cnidocit cu proiectil ascuțit și otravă pentru a uimi și a încurca prada polip formă de viață sesilă asemănătoare tulpinii unui cnidari cu gură și tentacule orientate în sus, de obicei sesile, dar pot fi capabile să alunece de-a lungul suprafeței polimorfă posedând mai multe planuri ale corpului structură tubulară sifonoforă care servește ca intrare pentru apă în cavitatea mantalei
