Книга: Мир животных: Беспозвоночные. Ископаемые животные

Тип кишечнополостные

Тип кишечнополостные

Устроены кишечнополостные почти так же просто, как и губки: двуслойное тело — мешок, сложенный из эктодермы и энтодермы, а между ними — мезоглея. Внутри «мешка» — пищеварительная, или гастральная, полость. Но по сравнению с губками приобретено кое-что новое и прогрессивное: например, более или менее густая сеть нервной системы, а у медуз — и глазки. Это хорошо заметные пятна или углубления на основании щупалец. Иногда в углублении лежит примитивный хрусталик — студневидное, прозрачное зернышко.

Кишечнополостных (а еще и тип гребневиков) относят к разделу лучистых: они радиально-симметричные. Это значит, что у них нет ни правой, ни левой, ни брюшной, ни спинной стороны, а только верхняя и нижняя. Условно сверху вниз через тело кишечнополостного можно провести одну ось, вокруг которой радиально размещаются одинаковые органы. Соответственно их числу через указанную ось можно вертикально установить две, четыре, шесть, восемь и больше плоскостей симметрии. Если по ним разрезать тело кишечнополостного (и гребневика — тоже), то оно распадется на две зеркально подобные половины.

Все прочие многоклеточные — двусторонне-симметричные (билатеральные). Их можно разделить только на две симметричные половины: правую и левую. Еще в кембрии кишечнополостные заселили все моря и океаны, от поверхности до самых больших глубин. Некоторые поселились и в пресных водах. К кишечнополостным принадлежат такие всем хорошо известные животные, как, например, медузы и кораллы.

Некоторые гидроидные полипы — миллиметровые. Одиночный, тоже гидроидный, полип бранхиоцериантус император вырастает до метра в высоту. Медуза цианея — настоящий гигант среди своих собратьев: колокол ее до двух метров в диаметре, а щупальца до 30 метров. Такой же длины щупальца бывают и у некоторых физалий.

А колонии модрепоровых кораллов вырастают в высоту более чем на 4 метра. Некоторые кишечнополостные, например гидры, живут только от весны до зимы. Другие же отличаются поразительным долголетием: были случаи, что актинии доживали в аквариумах до 50–80 лет!

Странное название «кишечнополостное» говорит о том, что это невзрачное создание представляет собой по сути дела кишку. На заднем конце кишка «запаяна» и прочно прикреплена к какому-нибудь камню или иному предмету, который лежит на дне моря. Другой конец кишки — беззубый рот животного — окружен щупальцами.

Кишечнополостные словно замерли в своем развитии на стадии зародыша самого раннего возраста.

Все живое развивается из яйца — эту истину наука уже давно постигла. Яйцо делится и скоро превращается в шар, сложенный из груды клеток, его потомков. Затем одна сторона шара втягивается, получается полый внутри двухстенный мешок — гаструла.

Развиваясь из яйца, каждое животное: и червь, и птица, и лев — царь зверей, и даже человек — венец природы — какое-то время бывает гаструлой. Потом гаструла усложняется, создает разные органы, и из гаструлы вырастает зародыш.

Но кишечнополостные, став гаструлой, нашли, очевидно, «мгновение прекрасным», остановили свой выбор на полом двухслойном мешке и в поисках новых жизненных форм по тернистому пути эволюционного прогресса дальше не пошли.

Подобно бабочке, развивающейся из гусеницы, многие виды кишечнополостных существуют в двух чередующихся друг с другом поколениях — медузах и полипах.

Из яйца рождается полип, похожий на стебелек со щупальцами. Стебелек почкуется, от него ответвляются новые полипы — гидранты. Они тоже в свою очередь почкуются, и животное превращается вскоре в колонию полипов, внешне похожую обычно на ветвистое дерево. Сходство с растением довершают «корни» — стелющиеся по дну отростки, которыми вся компания прирастает к камням. (Надо сказать, что бывают и одиночные полипы.)

Пища, схваченная щупальцами одного полипа, идет на общий стол, так как полости гидрантов соединены каналами в одну пищеварительную систему.

В положенный природой срок на колонии набухают почки особого сорта. Это будущие медузки. Подрастая, они отрываются от дерева-животного и уплывают в море на поиски приключений. Тело медузы — тоже по сути дела полый мешок, только очень толстостенный и сплющенный сверху вниз. Ее ткани налиты водой — оттого медуза такая прозрачная: это сильно разбавленный водой (на 98 процентов) живой студень. В нем развиваются яйца, и, плавая по волнам, медузы разносят их по всему океану. Вылупившиеся из яиц личинки опускаются на дно и превращаются в полипов, чтобы все начать сначала.

Не все кишечнополостные проходят в своем развитии полипоидные и медузоидные стадии. У некоторых нет полипов, а одни лишь медузы. У других, наоборот, нет медуз, а только полипы, которых представляют кораллы и пресноводные гидры.

Как у всех кишечнополостных полипов, тело у коралла тоже похоже на мешок. И тоже нет ни головы, ни ног, есть только большой рот и «желудок». Вокруг рта растут щупальца. Ими коралл хватает пищу. «Кожа» коралла выделяет известь, она окружает его плотной корочкой.

Коралл — животное непростое, целый «кустик» сросшихся друг с другом полипов. Кустик развивается из маленькой личинки. Личинки коралла плавают в море, потом садятся на дно, приклеиваются ртом к камню. Из личинки вырастает полип-мешочек. У него сбоку, словно почки на ветке, образуются новые полипы. Они тоже почкуются. И вот уже вместо крошечного полипа возвышается на дне большое «каменное дерево» — коралл. Высотой он бывает в три-четыре метра. Рядом поселяются другие кораллы, теснят друг друга, вырастает под водой коралловый лес. Старые кораллы отмирают, на их обломках новые полипы возводят ветвистые домики из извести, надстраивают этажи, тянутся все выше к поверхности воды, лезут друг на друга. Поднимается со дна моря отвесная стена — коралловый риф.

Во время отлива можно взобраться на риф и пройтись по нему. Иногда риф исчезает под водой, потом вновь появляется. Бывают рифы в сто и даже тысячу километров длиной.

В ледниковую эпоху, когда по сибирским лесам бродили стада мамонтов, коралловые рифы окаймляли многие острова. Потом льды растаяли, океаны наполнились талой водой, уровень воды поднялся метров на пятьдесят. Она прибывала постепенно, а кораллы, которые не могут жить глубже пятидесяти метров, все надстраивали и надстраивали свои рифы.

Остров уже давно скрылся под водой. На его месте образовалось мелководное озеро — лагуна. Словно крепостная стена, окружало его кольцо кораллового рифа. Волны отламывали от рифа большие куски кораллов и забрасывали обломки на вершину рифа, нагромождали все выше и выше. И над водой выступили очертания атолла — кораллового острова с озером-лагуной в центре. Ветер принес семена деревьев, и на атолле разрослись леса, поселились люди.

А как быстро растут ввысь колонии коралловых полипов?

Классификация кишечнополостных не у всех авторов одинаковая. Она вообще довольно сложна. Мы же рассмотрим здесь наиболее простой ее вариант. Тип кишечнополостные разделяется на три класса: гидрозои, сцифомедузы и коралловые полипы.

Знаменитая в античное время гидра — тоже гидроид.

…Жила она, гидра, в болоте около города Лерны и, выползая из своего логовища, пожирала целые стада, опустошала всю округу.

И вот выползла в последний раз, «извиваясь покрытым блестящей чешуей телом». Поднялась на хвосте, а Геракл наступил ей на туловище и придавил к земле. Как вихрь засвистела в воздухе его палица. Но тут Геракл заметил, что у гидры на месте каждой сбитой головы вырастают две новые.

— Иолай, — закричал сын Зевса. — Жги огнем ей шеи!

Иолай поджег рощу и горящими стволами деревьев стал прижигать гидре шеи, с которых Геракл сбивал палицей головы. Новые головы перестали расти, и пришел ей конец.

Сказка — ложь, но в ней намек…

А если вооружимся мы не палицей, а микроскопом, то этот намек разгадаем.

Пройдем на озеро, в логово гидры. Зачерпнем воду: вот она, гидра, в стакане!

Комочек слизи на зеленом листочке. Вот комочек вытянулся в столбик. Вот раскинул во все стороны щупальца. Схватили они рачка циклопа, и он забился в конвульсиях. Вот щупальца подтянули его ко рту — круглой дыре на верху столбика, и… циклоп исчез в ней, словно в пропасть провалился.

Как и фантазия древних греков, сочинивших мифы о Геракле, микроскоп увеличил гидру в тысячу раз.

У нашей гидры определенное сходство со сказочной тезкой: ее так же трудно убить. Можно резать на куски, но из каждого куска вырастает новая гидра!

Можно протереть через терку. Останутся от нее одни крошки. И каждая породит гидру!

Можно вывернуть гидру наизнанку, как чулок, — и гидра будет жить, есть и расти!

Поистине чудеса, которые творит природа, чуднее чудес сказочных.

Увидеть гидру можно и без микроскопа: она до сантиметра бывает длиной. Ее полое внутри тело выстлано эпителиальными клетками энтодермы, наделенными жгутиками. Кроме того, они могут вытягивать псевдоподии, которыми хватают мелкие кусочки пищи. Пищеварение у кишечнополостных, как и у губок, внутриклеточное. Крупная добыча, попавшая в гастральную полость, здесь лишь проходит предварительную обработку пищеварительными ферментами и распадается на мелкие частицы: мацерируется. А корм гидры — маленькие рачки, дафнии и циклопы, иногда, впрочем, хватает она и съедает даже личинок комаров и рыб!

Среди клеток энтодермы есть и клетки особого назначения — эпителиально-мышечные. Они наделены мускульными волокнами, которые располагаются горизонтально, то есть поперек тела гидры. Расслабляясь, эти первые зачатки мышц расширяют тело кишечнополостного животного, а, сокращаясь, сужают его.

Такие же клетки разбросаны и в эктодерме. Но здесь их сократимые волокна направлены вертикально, то есть параллельно продольной оси гидроида: они вытягивают полипа вверх или сжимают его.

В эктодерме же размещена природой и нервная система гидроида: звездообразные клетки, соединяющиеся своими отростками в нервную сеть, особенно густую у рта и подошвы полипа.

Наконец, стрекательные клетки (тоже в эктодерме), которым кишечнополостные обязаны вторым своим названием — «стрекающие животные». Каждая клетка — вроде пузырька, наполненного парализующей жидкостью. Наружный его конец втянут внутрь капсулы и там закручен в виде спиральной пружины. Малейшее прикосновение к капсуле — и «пружина» (усаженная шипами, направленными назад, как у гарпуна) с силой выбрасывается наружу, вонзаясь в тело врага или жертвы. Купаясь в море и прикоснувшись случайно к медузе, вы, наверное, испытали на себе действие этого оружия: оно жжет, как крапива!

Гидры, как и губки, необыкновенно живучи. Гидру можно разрезать пополам или на несколько кусков — она не умрет, а вскоре восстановит утраченные части тела. Ее выворачивали и наизнанку, словно перчатку, тонкими иглами сшивали двух гидр друг с другом — они продолжали жить и переносили все эти грубые опыты безболезненно и без вреда для себя.

Гидра, можно сказать, даже и не замечает, что, скажем, у нее отрезали заднюю половину тела. Она по-прежнему ловит и глотает пищу как ни в чем не бывало, хотя пища, съеденная ею, тут же вываливается наружу там, где ее разрезали пополам. Значительное пройдет время, прежде чем она «спохватится», что с нею не все в порядке. Замрет и не станет есть до тех пор, пока отрезанный конец тела вновь не восстановится, не зарастет зияющая на его месте дыра.

Гидры размножаются и бесполым, и половым путем (другие полипы — только бесполым). Примерно посередине тела гидры располагается пояс почкования. В его области периодически (иногда по три сразу) выпячиваются выпуклости. Они растут и вширь, и ввысь. На переднем их конце открывается дырочка — будущий рот, вокруг него щупальца. Вот почка вполне сформировалась, и маленькая гидрочка отваливается от большой гидры. Падает на дно, прирастает там к какому-нибудь растению и живет по образу и подобию, принятому в племени пресноводных гидр.

Ближе к осени в эктодерме гидр развиваются яйцеклетки и сперматозоиды (большинство гидр — гермафродиты). Оплодотворенное (в теле животного) яйцо покрывается защитной оболочкой. Затем с гидрой происходит то же, что и с бодягой: она умирает, а яйца покоятся на дне пруда до весны, когда выведутся из них юные гидры.

Физалии — это сифонофоры (особый подкласс класса гидрозоев). Они свободно плавают по морям. Но это не одиночки какие-нибудь, а разноликая компания сросшихся друг с другом полипов. Словом, их колония. И в ней строго соблюдается разделение труда между образующими ее и измененными до неузнаваемости согражданами этого весьма согласованно действующего объединения.

Все члены колонии прикреплены к основному стволу. На верхнем его конце — воздушный пузырь (в диаметре сантиметров до двадцати). Это гидростатический орган: он поддерживает всю колонию на плаву. Когда нужно погрузиться глубже, пузырь (пневматофор) сжимается и выталкивает из себя воздух. Чтобы вновь подняться к поверхности, наполняется газом, который сам и выделяет.

Осевой ствол сифонофоры внутри полый. В нем — гастральная полость, проникающая во все другие отделения колонии. А они таковы: на стволе, сразу под пузырем, — плавательные колокола (нектофоры). Они похожи на медуз без щупалец. То расширяя, то сжимая свои зонтики, выталкивают из-под них воду — создается некоторая реактивная тяга, которая и продвигает сифонофору «пузырем вперед».

Ниже нектофоров — желудочные мешки (гастрозоиды), похожие на полипов. У основания каждого — длинный, ветвящийся жгут (арканчик). На конце его ветвей — «стрекательные батареи»: сотни ядоносных клеток. Арканчик хватает смертельно ужаленную добычу, а гастрозоид глотает ее. В нем она и переваривается, а добытая таким путем пища идет на прокорм всей колонии.

Для продления рода важны для колонии и медузоиды (гонозоиды). Они похожи на медузки и назначение у них такое же — размножение. В них развиваются мужские и женские половые клетки (сифонофоры — гермафродиты). Вот яйцо оплодотворено. Оно растет, делится, и вскоре получается из него личинка. Она плавает, и постепенным почкованием образуются на ней все необходимые колониальному сообществу «органы».

Физалия, пожалуй, самое опасное для человека кишечнополостное. Ожоги ее стрекающих капсул очень болезненны, и если ужалена большая поверхность кожи человека, то он может умереть. У наших берегов физалии не водятся. Они тропические и субтропические жители, но порой заплывают и до Японии, Англии, США.

Удивительнее всего взаимоотношения физалий и небольших рыбок — номеусов. Они ловко, безбоязненно снуют между ядовитыми щупальцами физалий. Те их жалят, конечно, а номеусы ничуть от этого не страдают. Видимо, в их теле — стойкий иммунитет к яду физалий. Здесь, среди щупалец сифонофоры, находят они безопасный приют. В этом их очевидная выгода. Но физалии какой прок от них? Возможно, рыбки своим беспечным примером приманивают к смертоносным щупальцам других рыб, которых физалия уже не упустит.

Не только дактилометра так опасно ядовита, но и другие сцифоидные медузы (речь идет уже не о сифонофорах, а об особом классе гидрозоев — сцифомедузах). Внешне они немногим отличаются от гидроидных медуз. Нет у них, например, паруса — плавательной оторочки по краю купола.

Различно и образование медуз их полипами. Сцифоидная личинка (планула), поплавав немного, прикрепляется передним концом ко дну. На противоположном ему конце прорезывается рот, и личинка преобразуется в маленького полипа. Приходит время — начинается стробиляция. Поперечными перетяжками делится полип на множество лежащих друг на друге, как стопка тарелок, молодых медузок, которые, начиная с верхней, одна за другой отрываются от него и уплывают. Они еще кое-чем отличаются от взрослых медуз, и поэтому их условно называют личинками. Но время идет — вот уже они стали вполне взрослыми медузами. Растут. И некоторые вырастают прямо-таки до величайших размеров. Например, медуза цианея (помните: под ее куполом проходит «детство» трески!) свои гигантские щупальца может раскинуть на тридцать и даже будто бы сорок метров! А зонтик у нее в диаметре до двух метров. Она житель прохладных вод. Обычна в Баренцевом и Северном морях. Заплывает и в Балтийское. Чем южнее обитает цианея, тем мельче она. Один вид цианей («оранжево-красный, лохматый»), который англичане называют «львиной гривой», встречается и на юге Балтийского моря, и в австралийских водах, «где на нее жалуются купальщики штата Квинсленд».

И древние греки, и римляне, и натуралисты средних веков и Возрождения считали кораллы растениями. Взгляд этот продержался до 1827 года, до исследований французского врача Пейсоннеля, который доказал, что кораллы не растения, а животные.

Коралловые полипы устроены сложнее гидроидных, хотя в общем сохраняют принципиальный тип их строения. У полипов нет чередования поколений, то есть они не образуют медуз. Так без медуз и живут. У них началось развитие мышечной ткани, которое будет продолжено, как мы скоро увидим, у более эволюционно совершенных типов червей.

У так называемых восьмилучевых кораллов восемь щупалец, а у шестилучевых их число кратно шести и тело одето как бы в массивную известковую броню. У восьмилучевых кораллов дело обстоит иначе: брони нет, а только микроскопические скелетные иглы, тут и там залегающие в мезоглее.

Этот-то «твердый ветвящийся ствол» благородного коралла и есть тот драгоценный «камень», из которого уже многие тысячелетия люди изготавливают бусы, ожерелья, браслеты, серьги, брошки. (Оружие тоже инкрустировали кораллами.) Эти украшения обычно розового или красного цвета, но порой и черные.

В античное время и в средние века благородный (или красный) коралл особенно ценился как панацея от многих бед: против чумы, например, колдовства и отравления. Поскольку его добывали прежде (и сейчас в основном) в Средиземном море, то шла широкая торговля им с Востоком. В Индии и Китае ценили коралл больше таких дорогих драгоценностей, как изумруды и рубины. Жемчуг тоже стоил дешевле коралла. Сейчас цена его значительно упала.

Благородный коралл совсем не похож на покрытые известковыми массами кораллы, что образуют рифы. Во-первых, он невелик: вся колония — каких-нибудь три сантиметра длиной. Во-вторых, тот вожделенный камень, ради которого его добывают, снаружи совсем и не виден. Он ведь лежит в мезоглее и потому со всех сторон оброс мякотью (эктодермой), составляющей живое тело коралла, а по нему снаружи всюду растут белые «цветы» — полипы колонии благородного коралла. Так что желанный для человека камень составляет осевую твердую опору всей колонии, а не оболочку ее, как у шестилучевых кораллов.

Недалеко от берегов Алжира располагается на глубине 80–110 метров знаменитая банка благородных кораллов. Тысячелетиями уже эксплуатируется она. Суда разных стран избороздили ее вдоль и поперек. Чудовищно грубые орудия лова (кресты из балок) не столько добывают кораллы, сколько губят их. А ведь благородный коралл растет довольно медленно: чтобы построить известковые свои скелеты общим весом в килограмм, 250 тысяч полипов должны основательно «поработать» шесть лет!

Вот почему правительство ограничило добычу кораллов на упомянутой банке. Она разделена сейчас на десять «полей», причем добыча разрешена только на одном из них. Ловят десять лет, потом на такой же срок переносится добыча на другое «поле», еще через десять лет — на третье. В это время на тех «полях», где лов запрещен, кораллы вновь пышно разрастаются.

Актинии, или морские анемоны, — тоже коралловые полипы (шестилучевые), но полипы не колониальные, а одиночные. Они и в самом деле похожи на цветы: многокрасочные, с подвижными щупальцами, напоминающими лепестки, и размеры у многих из них вполне внушительные. Иные до шестидесяти сантиметров в диаметре и высотой до метра.

У актиний нет никакого скелета: они мягки на ощупь. Но когда раздражены, могут обрести неожиданную плотность: втягивают щупальца, сжимаются — и вот уже перед нами не «цветок», а твердый комок мышц.

Колониальные полипы — пожизненные «пленники» колонии, которую составляют. Им не дано отделиться от нее и передвигаться самостоятельно. Но актинии, сжимая и разжимая подошву, ползают по дну. Не быстро, но ползают, могут взобраться на раковину, на камень или иной лежащий на дне предмет.

Пища колониальных полипов — в основном планктон. Но актинии — хищники. Рыбы, раки, крабы (не очень, впрочем, большие) — желанная их добыча. Актинии хватают ее щупальцами, и сейчас же сотни ядовитых «стрел» вонзаются в нее. Недолгая конвульсия — и вот уже актиния, подтянув щупальцами добычу ко рту, выворачивает изо рта наружу свою глотку. Накрывает ею пойманное животное, затем оно вместе с глоткой исчезает внутри актинии.

Актинии, или морские анемоны, — тоже коралловые полипы (шестилучевые), но полипы не колониальные. Актинии голодать могут подолгу: года по два, по три. В аквариумах это видели не раз. От такой жизни актинии «худели» очень сильно: в десять раз теряли в весе! Но стоило им вновь предложить пищу, как они жадно начинали ее глотать и быстро «поправлялись». Через несколько дней трудно было поверить, что актиния так долго постилась.

Когда у актиний разыгрывается аппетит, они глотают все без разбора, даже несъедобные и опасные для них предметы. Одна актиния с голодухи проглотила как-то большую раковину. Раковина встала в ее «желудке» поперек и перегородила его на две половинки, верхнюю и нижнюю. В нижнюю пища изо рта не попадала. Думали, актиния умрет. Но она нашла выход: у подошвы актинии, у того самого места, на котором этот морской «цветочек» сидит на камне, открыл свой беззубый зев новый рот. Вокруг него вскоре выросли щупальца, и актиния стала счастливой обладательницей двух ртов и двух желудков.

Даже и крупную добычу не переваривает актиния целиком в гастральной полости. Пищеварение у нее, как у всех кишечнополостных, внутриклеточное. В гастральную полость от ее внутренних стенок тянется множество длинных нитей. Они внедряются в пищевой комок, буквально пронзают его, словно врастают, «как гифы грибного мицелия в гнилое дерево».

Дышат актинии кислородом, растворенным в воде, прокачивая ее через свой рот: в актинию вода попадает из углов щелевидного рта, а обратно — из средней части щели.

Актинии любят воду с достаточно большой соленостью. В Средиземном море под Неаполем, где солей в воде 3,7 процента, обитает около 50 видов актиний, в Черном море с соленостью воды вдвое меньшей — их всего четыре вида, а в Азовском (совсем малосоленом море) — только один вид.

В разделе о рыбах (II том «Мира животных») уже говорилось о приятельских отношениях актиний с рыбками амфиприонами. Дальше, когда речь пойдет о членистоногих, я расскажу о классическом примере симбиоза — дружбе актиний и раков-отшельников.