腔腸動物

腔腸動物

兩胚層多細胞動物
後生動物,是有腔腸的動物類群所成的一門。分為有刺胞類(水螅綱、缽水母綱、珊瑚綱)和無刺胞類(栉闆類或栉水母類)2個亞門,前者有刺細胞,後者有粘細胞;由于後者完全不具水螅型,所以也可把兩者各作為獨立的門,即有刺胞動物門(Cn-idaria,或狹義的腔腸動物)和有栉闆動物門(Ct-enaria,或栉水母門Ctenophora)。一般認為成體仍保持着原腸胚的形态。身體僅由外胚層和内胚層所構成,無中胚層。内外兩胚層之間充有瓊質樣的膠質,稱為膠質層,(有人把散在其中的遊走細胞看作為中胚層性的細胞)。由内胚層形成的原腸即為腔腸。内胚層細胞司消化作用進行細胞内消化。原口可成為成體的口。
    中文名:腔腸動物 拉丁學名: 别名: 界: 門:後生動物 亞門: 綱: 亞綱: 目: 亞目: 科: 亞科: 族: 屬: 亞屬: 種: 亞種: 分布區域: 命名者及年代: 保護級别:

特征

一、輻射對稱

腔腸動物的身體已有固定的形狀,且輻射對稱,即通過身體的中軸有許多切面将身體分成對稱的兩半。隻有口面和反口面之分。有些種類通過中軸隻有兩個切面,将身體分成相等的兩半,稱兩輻射對稱,如海葵。這是介于輻射對稱和兩側對稱之間的一種形式。

二、兩胚層及原始的消化腔

腔腸動物是具有真正的内外兩胚層動物,在兩胚層之間有由内外胚層細胞分泌的中膠層。體内的空腔即原腸腔,有細胞外消化的機能,殘渣由口排出,所以又稱為消化循環腔,或稱腔腸,腔腸動物由此而得名。

三、細胞和組織分化

腔腸動物的細胞已分化為皮肌細胞、腺細胞、間細胞、刺細胞、感覺細胞等。皮肌細胞是内外胚層中的主要細胞,可執行上皮與肌肉的生理機能,故稱皮肌細胞,這也表明腔腸動物開始有了原始的上皮與肌肉組織。皮肌細胞的基部延伸出一個或幾個細長的突起,其中有肌原纖維分布,其成分和收縮機理與高等動物相似。

四、網狀神經系統

從腔腸動物開始出現神經系統。神經細胞彼此以神經突起相聯而成網狀,所以稱為網狀神經系統。神經細胞與内外胚層中的感覺細胞、皮肌細胞相連,對外界的各種刺激産生有效的反應,但沒有神經中樞。神經傳導一般沒有固定的方向,因此稱為分散性神經系統。

腔腸動物沒有呼吸與排洩器官,主要依靠細胞表面從水中獲得氧氣并把二氧化碳等廢物直接排入水中,或者排入消化循環腔内,由口排出。

五、具水螅型,水母型兩種基本形态

水螅型營固着生活,體呈圓筒狀,固着端稱基盤,另一端為攝食的口,周圍有觸手,中膠層薄。珊瑚綱的水螅型,體壁的外胚層可分泌石灰質的外骨骼。水母型營漂浮生活,體呈圓盤狀,突出的一面稱外傘,凹入的一面稱下傘,其中央懸挂着一條垂管,管的末端是口,由口通入消化循環腔和分枝狀的輻管,并一直通到傘的邊緣連接環管,傘的邊緣有觸手和感覺器管(平衡囊、觸手囊)。水螅水母由下傘邊緣向中央伸展一圈薄膜,稱緣膜。

六、生殖方法

有無性生殖和有性生殖兩種。無性生殖常以出芽方式形成群體。有性生殖多為雌雄異體,水螅綱的生殖腺由外胚層形成,但缽水母綱和珊瑚綱的生殖腺卻來自内胚層,生殖細胞由間細胞而來。海産種類在胚胎發育過程中有浮浪幼蟲期。

代表動物——水螅

水螅(Hydra)生活在水質潔淨的池塘或小溪流中,附着在水草、落葉或水底岩石上。

一、外形

水螅身體呈圓柱狀,一端附着在其他物體上稱為基盤,遊離一端有圓錐狀的突起,稱垂唇,中央有口,周圍有輻射狀排列的觸手6—12條,為捕食器官,在體側常有水螅芽體。

二、體壁

由外胚層、内胚層和中膠層組成。

(一)外胚層 細胞排列整齊,較薄,由外皮肌細胞、間細胞,刺細胞、腺細胞、感覺細胞和神經細胞組成。外皮肌細胞呈柱狀,基部有縱行排列的肌纖維。間細胞是小型未分化的細胞,分布在皮肌細胞之間,由它分化出刺細胞和生殖細胞等。刺細胞是腔腸動物特有的一種細胞,主要分布在觸手上和體表。刺細胞内含有一個細胞核和一個刺絲囊,囊内有毒液及一條盤旋的刺絲管,刺細胞外側有一刺針,當刺針受到刺激時,刺絲連同毒液立即射出,把毒液射入敵害或捕獲物中,使之麻醉或殺死,這種刺絲囊稱穿刺刺絲囊。水螅還有卷纏刺絲囊及兩種粘性刺絲囊,這些都與運動捕食有關。刺絲射出後,刺細胞逐漸萎縮,由間細胞補充。腺細胞主要分布在基盤和口區,分泌粘液,用以附着、保護和協助取食,也可以分泌氣體,幫助水螅從水底升到水面。感覺細胞分散在皮肌細胞之間,特别在口周圍、觸手和基盤上較多;感覺細胞小,端部具感覺毛,基部與神經纖維相連。神經細胞位于外胚層細胞的基部,接近中膠層部分,神經細胞的突起彼此連接,形成神經網。外胚層的主要機能是保護、感覺、運動和生殖等。

(二)中膠層 薄而透明,由内外胚層細胞分泌的膠狀物質組成,似彈性骨骼,内有許多小纖維,皮肌細胞突起也伸到其中,起支持身體的作用。

(三)内胚層 由内皮肌細胞、腺細胞、少量感覺細胞與間細胞組成,細胞排列較外胚層厚,内皮肌細胞長而大,通常在細胞的頂端有2條鞭毛,鞭毛的擺動能激動水流,有的皮肌細胞頂端能伸出僞足,用于捕食,進行細胞内消化,因此又稱營養肌肉細胞。腺細胞在皮肌細胞之間,内含許多分泌顆粒,能分泌消化酶,進行細胞外消化。間細胞、感覺細胞和神經細胞數目較少。内胚層的主要機能是營養。

生理

(一)攝食與消化

水螅的食物多為小型甲殼類(水蚤)、水栖寡毛類及昆蟲的幼蟲等。當水螅感知食物接近觸手時,便立即射出刺絲,使其麻醉或殺死,再用觸手送入口内,食物被吞入消化循環腔内,由腺細胞分泌消化酶進行細胞外消化,消化後的食物顆粒再由内皮肌細胞伸出僞足,進行細胞内消化。水螅有口無肛門,殘渣仍經口排出。

水螅沒有呼吸和排洩器官,氣體交換和代謝廢物的排出由細胞表面直接進行。

(二)運動

水螅營固着生活,當環境不利時,可以離開原來的固着點漂蕩,運動方式為丈量式運動,或稱尺蠖狀爬行。還可作翻筋鬥運動,運動一般趨向光線适度、氧氣充足、食物豐富的地方。

(三)生殖

營無性生殖和有性生殖。無性生殖以出芽方式進行,出芽的位置一般在動物體中下部;體壁的某一部分向外凸出,形成芽體,逐漸長大,最後基部收縮與母體脫離而獨立生活。水螅不形成群體,有性生殖多發生在秋冬季節來臨時。雌雄同體,生殖細胞由外胚層的間細胞形成。精巢位于在近觸手的一端,呈錐狀。卵巢位于近基盤的一端,呈球狀,卵子成熟後,卵巢破裂,卵子外露。精子成熟後并從精巢内逸出,在水中遊泳,與卵子結合,行異體受精。受精卵經過多次分裂後,形成一個實心的原腸胚,并在外胚層外,分泌一層角質膜,保護胚胎。這時胚胎停止發育,并離開母體,沉入水底進入休眠期以渡過嚴冬。到翌年春季,環境條件較好時,厚的角質膜破裂,胚胎逸出,發育成一個新的個體。

(四)再生

水螅的再生能力很強,将水螅體任意切成數段,每一小段都可再生出所失去的部分;而形成一個新的個體。由于水螅有很強的再生能力,因而是理想的實驗動物材料之一。

分類

水螅綱(Hydrozoa)

本綱種類很多,多數生活在海水中,少數生活在淡水。生活史中有固着的水螅型和自由遊泳的水母型。水螅型結構簡單,隻有簡單的消化循環腔。水母型有緣膜,觸手基部有平衡囊,生殖腺由外胚層形成,生活史中有世代交替現象。本綱約有3 700種,代表動物有:水螅、生活在珠江流域的淡水棒螅( Cordylophora lacust ris)和海栖的薮枝螅( Obelia geniculat a)等。

薮枝螅:分布于淺海區,以樹枝狀的群體固着生活。群體基部生有許多葡萄狀的分枝,稱螅根;螅根上生出直立向上延伸的部分,稱螅莖;向兩側相互長出分枝,稱螅枝。螅枝的頂端生出水螅體或生殖體。群體的周圍生着一層透明的外骨骼,稱圍鞘,是由外胚層分泌所成。圍鞘之内為共肉,由外胚層、中膠層與内胚層共同構成,中間的空腔稱共肉腔。共肉是群體的共同組織,與水螅體、生殖體相連接。

水螅體上端有口和垂唇,周圍生有許多實心的觸手,口下接消化循環腔,與共肉腔相通。水螅體的周圍有一個杯狀的鞘,稱水螅鞘,任何一個水螅體捕獲到的食物經消化後,可通過消化循環腔輸送到群體的其他部分。水螅體能進行防禦、捕食、消化、吸收和排洩的機能,為營養個員。

生殖體無觸手和口,中央有一柄狀物稱子莖,與共肉相通,子莖外面有瓶狀的圍鞘,稱生殖鞘。子莖上的細胞以出芽生殖産生許多水母芽,成熟後經生殖鞘的開口遊出,成為水母體。

水母體呈傘狀,在下傘的中央伸出一條垂管,其末端有一方形的口,内通消化循環腔、4條輻管及傘邊緣的環管。傘的邊緣上有一圈觸手,内有一個神經環與環管平行,又有8個位于觸手中的平衡囊與神經環相通。水母體為雌雄異體,精、卵成熟後在海水中受精,受精卵發育成實心的原腸胚,體表生有纖毛,稱為浮浪幼蟲。浮浪幼蟲經過一段時間的遊泳生活後,就停留在一物體上,一端附着,另一端生出觸手、垂唇和口,成為一個水螅體;并以出芽繁殖方式發育為群體。水母體的生活期短,産生性細胞後即死亡。

薮枝螅從無性世代産生有性世代的水母體,水母體産生精子和卵,受精後發育為無性的群體,這種現象稱為世代交替。

桃花水母( Craspedacusta soweroyi):生殖腺呈紅色,常發生在桃花盛開的季節,水母在水中漂遊,白水夾紅色,酷似桃花,故稱桃花水母。産于我國四川嘉陵江及長江沿岸各湖泊中,因桃花水母的盛發期正值長江天然魚類産卵期,對魚苗危害性很大。

桃花水母體呈圓傘形,漁民根據其體形稱其為降落傘魚。水母體直徑約1—2厘米,下傘中央有一長垂管,末端為口,内通消化循環腔、4條輻管及傘邊緣的環管。在每一條輻管下面由外胚層形成紅色的生殖腺,雌雄異體。由傘邊緣向下傘中央伸展出一圈多肌纖維的緣膜。由于肌纖維的收縮,水由緣膜孔進出,使之遊泳前進。傘的邊緣上有很多觸手,伸縮性強,其中4條很長,有感覺作用。感覺器官為平衡囊,由位于觸手基部的内胚層形成,數目較多。桃花水母的水螅型,個體很小,約3毫米,有很多分枝,上有刺細胞,無觸手,由刺細胞捕捉食物,在其中的一種分枝上着生水母芽,逐漸長大,成為有性的水母,但世代交替現象不甚明顯。

缽水母綱(Scyphozoa)

或稱水母綱(真水母綱)。本綱動物全部海産,水母型極發達,感覺器官為觸手囊,無緣膜,水螅型退化成沒有,生殖腺起源于内胚層。本綱約200種,常見者有:

海月水母(Aurelia aurit a):每年的四五月至七八月成群出現在我國北方近海海面及沿岸地帶。體呈扁圓的傘狀,4條口腕在水中飄蕩,酷似旗幟,因此又稱旗口水母;同時,由于體白色半透明而呈盤狀,恰似水中之月,故将海月水母之名。數多而易獲得,常為實驗材料。

海蜇(Rhopilema esculent um):傘體高而厚,呈淡藍色的半球形,中膠層很厚,遊泳能力很強。傘的邊緣無觸手,有8個缺刻,内有感覺器官觸手囊。海蜇幼體有中央口及4條口腕,在成長的過程中逐漸封閉了中央口,各口腕又分枝,生長成8個三翼狀的口腕,邊緣愈合成許多吸口,周圍有許多觸手,其上面有刺細胞和腺細胞,幫助捕捉食物。食物由吸口、經口腕中分支的小管到達胃腔進行消化。口腕的構造和取食方式像植物根吸收養料,因此将海蜇這類水母稱為根口水母。

海蜇體内含有蛋白質、維生素及各種無機鹽。海蜇的傘部可加工成海蜇皮,口腕部分加工成海蜇頭,是廣大人民喜愛的海味品。我國沿海有四種海蜇可供食用,如海蜇和黃斑海蜇(R.his pidum)等。海蜇也可供藥用,有消炎化痰,散瘀降壓的功效。海蜇大量繁殖時,會影響漁業生産。人們還發現,在台風來臨之前,海蜇即已離開沿岸,遊向深海,躲避強風巨浪的襲擊。經研究,水母感覺器官中的平衡石能感覺出人耳聽不到的次聲波。人們仿照水母的感覺器官,制造出一種水中測聲儀,可提前15小時測出台風來臨的預兆。

珊瑚綱(Ant hozoa)

全部海産,隻有水螅型(單體或群體),沒有水母型。有外胚層下陷形成的口道。口道兩側有一纖毛的口道溝,因而體呈左右輻射對稱。消化循環腔中有内腔層突出的隔膜,其數目為8個、6個或6的倍數。生殖腺由内胚層形成。中膠層内有發達的結締組織。多數種類具有石灰質的外骨骼。

海葵(Actiniaria):固着在湖間帶的岩石上,或穴居在沙石中。體呈長筒形,無骨骼,肌肉發達,有很多隔膜和觸指,總數為6的倍數,觸指充分伸展時,呈菊花狀。海葵肉食性,貪食。有些種類與其他動物或單細胞藻類共生,為沿海常見動物。

本綱還有各種具外骨骼的珊瑚。珊瑚的種類很多,常見者有鹿角珊瑚(Madrepora)、石芝(Fungiia)等。它們的骨骼除可制成珍貴的工藝品外,骨骼與泥沙的沉積,可形成珊瑚礁,如我國的西沙、中沙、南沙群島等。珊瑚的叢生,為魚類提供了栖息場所,是海洋漁業理想的繁殖保護區。珊瑚骨骼的堆積,在地層中形成石灰岩,又為地質學、考古學及礦床的利用提供材料。但珊瑚常形成暗礁,為航海帶來危害。

系統發展

一般認為,腔腸動物起源于一個與浮浪幼蟲相似的祖先。這個祖先可能是鞭毛綱的群體,根據梅氏假說,由細胞移入形成原始的兩胚層動物,由它進化為水螅綱,再由水螅綱沿着不同的途徑發展為缽水母綱和珊瑚綱。

腔腸動物為體呈輻射對稱或兩輻對稱的兩胚層多細胞動物。有口無肛門,出現消化循環腔,能行細胞外消化和細胞内消化。出現原始的肌肉組織、神經組織及感覺器官。有特殊的刺細胞。有由外胚層細胞分泌的石灰質或角質骨骼。有水螅型和水母型。生殖方式有無性生殖和有性生殖兩種,有的種類具世代交替現象,海産種類具有自由遊泳的浮浪幼蟲期。全部水生,絕大多數海産。

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