Kempinės tipas įdomūs faktai. Kempinės tipas. Struktūriniai ypatumai ir kempinių klasės. Jūros dugno dekoravimas

Kempinės yra primityvių daugialąsčių gyvūnų rūšis, kurios neturi tikrų audinių ir organų. Yra apie 2,5 tūkstančio rūšių, priklausančių 3 klasėms: paprastosioms, stiklinėms arba šešiaplaukėms ir kalkingoms. kempinės.

kūnas gyvūnų kempinė susideda iš bestruktūrės medžiagos ir žvynelių kamerų su silicio karkasu ir kalkingomis adatomis, nervų ląstelės nėra tarpusavyje susiję. Kempinės būna įvairiausių spalvų. Jie prie kažko prisiriša ir visą gyvenimą tos vietos nepalieka. Jų kūnas asimetriškas ir susideda iš vidinės ertmės, kuri per viršutinėje dalyje esančią angą yra sujungta su išorine aplinka, ir daug mažų porų sienose (todėl kempinės ir gavo savo mokslinį pavadinimą - Porifera (akytas).
Pirmuonių gyvūnų kempinės atrodo kaip maišelis, padengtas ląstelėmis su žvyneliais! Kitose šios ląstelės yra kanaluose, jungiančiuose vidinę kūno ertmę su išorine aplinka. Sudėtinguose yra siena, padengta kanalais su šiomis ląstelėmis.

Dauguma kempinių savo kūne turi kietų kalcio arba silicio struktūrų (spiculių), kurios, susipynusios, sudaro savotišką skeletą. Kempinės be dėmių jie yra minkšti, todėl net senovėje žmonės jas naudojo kaip prausimosi šluostes vonioms.

Kempinių gyvenimas

Kempinių gyvenimas susideda iš įtempto vandens. Jis prasiskverbia į vidų per poras ir pasiekia žvynelių kameras. Dėl žvynelių sumušimo choanocitai patenka į kūno ertmę ir išeina per viršuje esančią angą. Taigi jūros gyvūnų kempinės kvėpuoti ir valgyti. Jų maistas yra vienaląsčiai organizmai, bakterijos ir detrito dalelės. Šiltų ir vidutinio klimato vandenų lentynoje jie yra patys įvairiausi, nes biofiltrai atlieka svarbų vaidmenį jūros gyvenime. Vyras gerai žino tualetas, arba graikiška kempinė, kurio kempinė karkasas naudojamas kaip elastingas veltinis medicinoje ir technikoje. Tualeto kempinė Jie kasami Viduržemio, Karibų ir Raudonosiose jūrose, Meksikos įlankoje, taip pat prie Madagaskaro, Australijos ir Filipinų salų krantų. Stiklinės kempinės, turi rafinuotą ažūrinį skeletą, naudojamas kaip dekoracija. Gręžimo kempinės į austrių lukštus patenka, sukeldamos jose ligas, dėl kurių moliuskai miršta. Biologiškai aktyvių medžiagų rasta kempinėse. Iškasti kempinės narai ir narai.

Kempinės(Spongia) yra bestuburių gyvūnų rūšis. Kempinės tikriausiai kyla iš kolonijinių apykaklėmis apaugusių pirmuonių, sudarančių aklą šaką metazoanų filogenetinio medžio apačioje.

Kempinės atsirado Prekambrijoje (prieš maždaug 1 milijardą 200 milijonų metų!, t.y. tai labai seni organizmai), o didžiausią klestėjimą pasiekė mezozojuje.

Kempinės daugiausia yra jūriniai organizmai, tačiau nedaug jų yra gėlavandeniai. Išoriškai kempines net sunku supainioti su gyvūnais. Jie sėdi visiškai nejudėdami, pritvirtinti prie pagrindo ir niekaip nereaguoja į dirginimą. Kempinės dažnai yra kolonijiniai organizmai, tačiau randama ir pavienių. Kempinės jaučiasi kietos ir kietos liesti. Gėlavandenės kempinės yra pilkos arba žalsvos, tačiau jūros kempinės dažnai būna ryškios spalvos. Spalva priklauso nuo pigmentinių ląstelių buvimo. Daugelis kempinių turi specifinį malonus skonis ir kvapo, todėl jie nevalgomi ir jų niekas neliečia.

Kempinės turi itin primityvią organizaciją. Jų kūnas neturi bet kokia simetrija, tai beformis. Įprastos kempinės taurės arba maišelio formos korpuse (nuo kelių mm iki 1,5 m ar daugiau aukščio) yra paragastrinis ertmė atidarymas viršuje šulinio galva skylė. Kempinės neturi tikrų organų ir audinių, tačiau jų kūnas susideda iš įvairių ląstelinis elementai. Kūno paviršiuje yra plokščios ląstelės - pinakocitų, iš vidaus paragastrinė ertmė išklota žvynuotomis apykaklės ląstelėmis, arba choanocitai. Tarp pinakocitų sluoksnio ir choanocitų sluoksnio yra bestruktūrė medžiaga - mesoglea, kuriame yra amebocitai, collencytes, skleroblastai ir kitos ląstelės. Ant kempinės kūno paviršiaus yra daug nuo tada, vedantis kanalai pradurti kūno sienas. Priklausomai nuo kanalų sistemos išsivystymo laipsnio, choanocitų lokalizacijos ir jų suformuotų žvynelių kamerų, išskiriami 3 kempinės struktūros tipai: ascon, piktogramą Ir lakonas.

Beveik visos kempinės turi skeletas, suformuotas iš titnago arba kalkakmenio adatos Raguotų kempinių skeletas susideda iš baltyminės medžiagos spongino.

Kempinių gyvybinė veikla siejama su nenutrūkstamu įtempiant per vandens telkinį, kuris dėl daugelio choanocitų žvynelių sumušimo patenka į poras ir, praėjęs per kanalų sistemą, žvynelių kameras ir parastryninę ertmę, išeina per burną. Maisto dalelės (detritai, pirmuonys, diatomės, bakterijos ir kt.) su vandeniu patenka į kempinę ir pasišalina medžiagų apykaitos produktai. Maistą sugauna choanocitai ir kanalo sienelės ląstelės.

Dauguma kempinių yra hermafroditai. Iš kiaušinėlio išsivysto blakstiena lerva - parenchimulė, arba amfiblastula, kuri išeina, plūduriuoja, tada nusėda į dugną ir virsta jauna kempinėle. Metamorfozės metu stebimas vadinamasis tik kempinėms būdingas procesas. iškrypimai gemalinė lankstinukai, kurioje išorinio sluoksnio ląstelės migruoja į vidų, o vidinio sluoksnio ląstelės atsiduria paviršiuje. Be to, kempinės yra plačiai paplitusios pumpuriuojantis ir išsilavinimą gemmulus- nelytinio dauginimosi rūšys.

Visos kempinės, kaip minėta anksčiau, yra vandens, daugiausia jūriniai kolonijiniai, rečiau vieniši gyvūnai, vedantys sėslų gyvenimo būdą. Jie randami nuo pakrantės zonos ir beveik iki didžiausių vandenyno gelmių, pačių įvairiausių ir gausiausių šelfe (šelfas yra plokščia, o ne gili jūros dugno zona). Mūsų šalies šiaurinėje ir Tolimųjų Rytų jūrose gyvena per 300 rūšių, Juodojoje – apie 30, Kaspijos jūroje – 1 kempinių rūšis. Iš viso iki šiol aprašyta apie 2500 rūšių.

Kempinės tipas skirstomas į 4 klasės. Kempinės klasifikuojamos pagal jų skeleto struktūrą.

1 klasė. Įprastos kempinės(Demospongiae). Šiose kempinėse skeletą sudaro vienaašiai arba keturių spindulių titnago spygliai. Leukoidinio tipo kanalų sistema. Dažniausiai kolonijinės, rečiau pavienės formos, vyrauja jūrinės formos. Šią gausiausią šiuolaikinių kempinių klasę atstovauja 2 kategorijos: silicio kempinės ir keturkampės.

Silicio kempinėse skeletas susideda iš titnago vienaašių spyglių ir organinių medžiagų – vien kempinės ar kempinės skaidulų, formuojančių tinklinį, rečiau medžių šakotą, kūno atramą. Tai daugiausia kolonijinės formos, turinčios žievės ar pagalvėlės formos užteršimą, netolygiai išaugusius gumulus, lėkštes arba įvairius vamzdinius, piltuvėlius, stiebus, krūminius ir kitokius darinius, kurių aukštis iki 0,5 m ir didesnis. Silicio kempinės apima ir mums žinomas Badyagi ir kelių tipų Tualetas kempinės. Tualetinės kempinės naudojamos tualeto, medicinos ir techniniams tikslams. Šių kempinių žvejyba išvystyta Viduržemio ir Raudonojoje jūrose, prie salos krantų. Madagaskaras, Filipinai, Meksikos įlankoje ir Karibų jūroje. Labiausiai vertinamas vadinamasis Graikiška kempinė(Euspongia officinalis).

Keturių spindulių kempinės yra sferinio, kiaušiniško, taurės formos, pagalvėlės formos korpuso, dažniausiai iki 0,5 m aukščio.Skeletas suformuotas iš titnago, dažniausiai keturračio (iš čia ir pavadinimas) arba jų darinių – vienaašių spyglių išsidėsčiusių. radialiai kūne. Taip pat kolonijinės, rečiau pavienės formos. Daugiausia gyvena 400 m gylyje.Priklauso keturračių kempinių šeimai Gręžimo nasrai, arba Clions. Šios kempinės gali padaryti praėjimus bet kokio kalkingo pagrindo viduje, palikdamos jo paviršiuje apvalias maždaug 1 mm skersmens skylutes. Manoma, kad gręžimo mechanizmas atsiranda dėl vienu metu veikiančio anglies dioksido, kurį išskiria gręžimo kempinių paviršiaus ląstelės, ir šių ląstelių susitraukimo jėgų. Apie 20 rūšių, daugiausia sekliuose šiltų jūrų vandenyse. Mūsų šalyje aptinkamos 3 rūšys, Japonijos, Juodojoje, Baltojoje ir Barenco jūrose. Šios kempinės yra pavojingi austrių stiklainių kenkėjai.

2 klasė. Kalkių kempinės(Calcispongiae). Šių kempinių skeletą sudaro trijų, keturių sijų ir vienaašė adatos, pagamintos iš kalcio karbonato. Korpusas dažnai būna statinės arba vamzdžio formos. Vienintelė kempinių klasė, kurioje yra kempinės, turinčios visų 3 tipų kanalų sistemas. Kalkingos kempinės yra maži pavieniai (iki 7 cm aukščio) arba kolonijiniai organizmai. Daugiau nei 100 rūšių, paplitusių tik vidutinio klimato platumų jūrose, daugiausia sekliuose vandenyse. Atstovai Sikon, Sikandra, Leucandra, Ascetta.

3 klasė. Koralinės kempinės(Sclerospongiae). Kolonijinės kempinės. Kolonijų plotis iki 1 m, aukštis – 0,5 m. Žinomas iš mezozojaus. Skeletas susideda iš bazinės aragonito arba kalcito masės ir titnago vienaašių adatų. Gyvasis audinys padengia tik koralinių kempinių paviršių plonu sluoksniu (apie 1-2 mm storio). Leukoidinio tipo kanalų sistema. Iš viso 10 rūšių gyvena sekliame vandenyje tarp Vakarų Indijos koralų rifų, vakarinių Ramiojo vandenyno ir Indijos vandenynų dalių, Viduržemio jūroje ir prie salos. Madeira.

4 klasė. Stiklinės kempinės, arba šešių spindulių kempinės (Hyalospongia arba Hexactinellida). Žinomas nuo kambro laikų. Jie buvo patys įvairiausi ir gausiausi mezozojaus eros kreidos periodu. Skeletas iš titnago šešiaplaukių adatų (ar jų darinių), kurių spinduliai guli trijose viena kitai statmenose plokštumose. Dažniausiai pavieniai, maišo formos, vamzdiški, taurės arba statinės formos, iki 1,5 m aukščio.Apie 500 rūšių. Okeaniniai organizmai, kurie paprastai gyvena daugiau nei 100 m gylyje.Stiklinės kempinės yra labai gražios ir naudojamos kaip dekoracijos. Pavyzdžiui, kempinė Veneros krepšelis, Euplectella, Hialonema.

Kempinės yra vandens, daugiausia jūrinių, nejudančių primityvių gyvūnų rūšis. Pagal jų struktūros sudėtingumą jie užima tarpinę vietą tarp kolonijinių pirmuonių ir koelenteratų. Paprastai jie nėra mokomi mokykliniame biologijos kurse, nors pagal rūšių skaičių (apie 8 tūkst.) tai yra gana didelė grupė.

Anksčiau žmonės kempinėles naudodavo kasdieniame gyvenime (kaip skalbimo šluostes). Dabar mes išmokome gaminti dirbtines kempines, tačiau iš jų galite susidaryti supratimą, kaip veikia gyvūnų kempinės. Jų išskirtinis bruožas yra porėta kūno struktūra, galinti per save praleisti didelius vandens kiekius.

Kempinių kūne yra skirtingų ląstelių, kurios atlieka skirtingas funkcijas ir skiriasi viena nuo kitos savo struktūra. Tuo remiantis kempinės skiriasi nuo kolonijinių pirmuonių. Tačiau kempinės ląstelės yra silpnai sujungtos viena su kita, visiškai nepraranda savarankiškumo, beveik nekontroliuojamos kartu ir nesudaro organų. Todėl manoma, kad kempinės neturi audinių. Be to, jie neturi tikrų nervų ir raumenų ląstelės.

Kempinių kūno forma gali būti įvairi: kaip dubuo, medis ir tt Be to, visos kempinės turi centrinę ertmę su gana didele skyle (burna), pro kurią išteka vanduo. Kempinė sugeria vandenį per mažesnes skylutes (vamzdelius) savo kūne.

Aukščiau pateiktame paveikslėlyje pavaizduoti trys vandeningojo sluoksnio kempinių sistemos struktūros variantai. Pirmuoju atveju vanduo siaurais šoniniais kanalais įsiurbiamas į bendrą didelę ertmę. Šioje bendroje ertmėje iš vandens filtruojamos maistinės medžiagos (mikroorganizmai, organinės liekanos; kai kurios kempinės yra plėšrūnės ir gali gaudyti gyvūnus). Maisto surinkimą ir vandens srautą atlieka ląstelės, parodytos paveikslėlyje raudonai. Paveiksle antruoju ir trečiuoju atveju kempinės turi daugiau sudėtinga struktūra. Yra kanalų ir mažų ertmių sistema, vidinės sienos kurios sudaro už mitybą atsakingas ląsteles. Pirmasis kempinės korpuso struktūros variantas vadinamas ascon, antras - piktogramą, trečias - lakonas.

Raudonai pažymėtos ląstelės vadinamos choanocitai. Jie yra cilindro formos, o žiuželis nukreiptas į kameros ertmę. Jie taip pat turi tai, kas vadinama plazminė apykaklė., kuris sulaiko maisto daleles. Choanocitų žvyneliai stumia vandenį viena kryptimi.

Kempinės turi daugybę kitų ląstelių tipų. Aukščiau pateiktoje diagramoje parodyta askonos kūno dalis. Geltona nurodytos viršelio langeliai ( pinakocitų). Jie atlieka apsauginė funkcija. Tarp choanocitų ir pinakocitų yra gana storas sluoksnis mezochila(nuotraukoje pilka). Jis turi neląstelinę struktūrą, tai pluoštinė želatinos medžiaga, kurioje yra visų kitų tipų ląstelės ir įvairūs dariniai. Archeocitai(šviesiai žalia ląstelė diagramoje) – yra į amebą panašios judrios nediferencijuotos ląstelės, galinčios transformuotis į visas kitas. Kai kempinė praranda dalį savo kūno, archeocitų dalijimosi ir diferenciacijos dėka vyksta regeneracijos procesas. Archeocitai taip pat atlieka medžiagų pernešimo tarp ląstelių funkciją (pavyzdžiui, iš choanocitų į pinakocitus). Taip pat mezocile yra daug kitų ląstelių tipų (reprodukcinės ląstelės, ląstelės, kuriose yra maistinių medžiagų, kolageno ir kt.). Taip pat mezochile yra adatų, kurios atlieka atraminę skeleto formavimo funkciją, leidžia kempinei išlaikyti savo formą. Adatos turi kristalinę struktūrą.

Kempinės dauginasi ir nelytiškai, ir seksualiai. Nelytinis dauginimasis vyksta pumpurais. Dukros asmenys gali likti prisirišę prie motinos. Dėl to susidaro kolonijos. Lytinio dauginimosi metu spermatozoidai iš vienos kempinės patenka į kitos kanalus ir kameras. Vyksta kiaušinėlių (oocitų) apvaisinimas. Susidariusi zigota pradeda dalytis, susidaro lerva, kuri vandens srove palieka motinos kūną ir vėliau apsigyvena naujoje vietoje. Savo struktūra lerva neturi gemalo sluoksnių, bet primena vienaląsčių žvynelių koloniją. Lerva plaukia ne pasyviai, o padedama žvynelių. Įsitaisęs naujoje vietoje, jis susisuka taip, kad žvyneliai pasisuka į vidų, o lerva pradeda augti, virsdama kempine.

„Rožinio vazono“ kempinė (lot. Niphates digitalis) stebina savo formų ir spalvų įvairove. Visos kempinės yra primityvus daugialąsčių gyvūnų tipas, vedantis sėslų gyvenimo būdą. Daugelį amžių jie buvo klaidingi dėl augalų ir vadinami gyvais krūmais.

Kempinės buvo įtrauktos į gyvūnų karalystę XIX amžiaus antroje pusėje. Nors daugelis net neįsivaizduojame, kad natūralios skalbimo šluostės, kuriomis plauname savo kūną, yra tik jūros gelmėse gyvenančių kempinių griaučiai.

Žvejyba ir veisimas

Žvejybos ir veisimo objektai yra paprastos nekalkingos kempinės. Juos gauna narai iš Raudonosios, Viduržemio ir Karibų jūrų, taip pat iš Meksikos įlankos ir Indijos vandenyno. Yra daug ūkių, kuriuose auginamos tualetinės kempinės.

Sugautas egzempliorius kruopščiai nuplaunamas, kad atsikratytų jo nuomininkų, tada išvalytas skeletas siunčiamas pramoniniam perdirbimui. IN gamtinės sąlygos kempinės būna įvairių spalvų ir atspalvių.

Sklaidymas

Šių gyvūnų jūrinės rūšys gyvena šiltuose visų Pasaulio vandenyno jūrų vandenyse. Dauguma jų gyvena iki 500 m gylyje, o tik giliausios jūros rūšys gali gyventi iki 7000 m gylyje.

Gėlo vandens telkiniuose gyvena nedidelė kempinių grupė. Nepriklausomai nuo to, kur jie gyvena, jie visi yra jautrūs pramoninei taršai, kuri daugeliu atvejų sukelia masinę jų mirtį. Paprastai jie įsišaknija ramiuose vandens telkiniuose, kuriuose gausu organinių liekanų.

Reprodukcija

Kempinės gali daugintis seksualiai ir nelytiškai. Pastarasis atsiranda per pumpurų atsiradimą. Kūno gabalas juda išilgai dugno ir, pritvirtintas prie nejudančio pagrindo, suteikia gyvybę naujam organizmui.

Kai kurios rūšys sukuria vidinius pumpurus, kurie gali išgyventi nepalankiomis oro sąlygomis. Rudenį gėlavandenis batutas formuoja brangakmenius – kamuoliukus iš gyvų ląstelių sankaupos. Žiemą erškėtis nunyksta, o į dugną nukritę brangakmeniai atėjus pavasariui virsta nauja kempinėle. Tuo pačiu būdu gali daugintis ir jūrinės rūšys, kurios sudaro vidinius soritų pumpurus.

Kempinės paviršiaus plotas yra labai didelis, palyginti su jos svoriu. Jei jo išdžiūvęs skeletas sveria 4 g, tada jo kanalėlių plotas siekia iki 34 kvadratinių metrų. m. Vienu metu kempinė sugeria 30 kartų daugiau vandens nei jos pačios kūno svoris. Kad padidintų savo kūno svorį 100 g, ji ​​per save turi praleisti iki 4000 kg vandens.

Tuo pačiu metu patelės ir patinai išleidžia į vandenį lytines ląsteles, o apvaisinus kiaušinėlius, susidaro planulės – lervos, kurios keletą dienų plūduriuoja vandens storymėje.

Juos srovė neša dideliais atstumais nuo tėvų. Po kelių dienų planulės nukrenta į dugną ir virsta jaunomis kempinėmis, kurios, esant palankioms oro sąlygoms, sukuria ištisas kolonijas.

Elgesys

Kempinės daugiausia gyvena kolonijomis. Labai retos šių gyvūnų rūšys gali gyventi pavieniui. Gėlavandenės kolonijos gyvena ne ilgiau kaip vienerius metus, o jų jūriniai giminaičiai yra patvaresni. Kempinės išvaizda priklauso nuo to, kur ji gyvena.

Vietose, kur yra stipri srovė, jie sudaro plokščius, tuberkuliuotus gaubtus. Dideliame gylyje, esant silpnoms srovėms, šie gyvūnai sukuria keistas krūmų, lapų ar šakų formas.

Norint išgyventi, jiems reikia tik nedidelio skaičiaus raumenų ląstelių. Leisdami savo gyvenimą vienoje vietoje, jie minta mikroorganizmais ir organinėmis medžiagomis, plaukiančiomis pro juos.

Morfologija

Vanduo patenka į paragastrinę ertmę per paviršines poras ir kanalėlius. Chaonocitai, pagavę iš vandens mažas daleles, jas virškina. Nedidelė dalis maisto atiduodama archeocitatams, kurie plaukioja tarp kūno sienelių esančioje mezoglėjoje, ir jie neša jį į išorinius sluoksnius.

Filtruotas vanduo išstumiamas pro paragistrinės ertmės žiotis – osculum. Apykaklės ląstelių žvyneliai palengvina vandens tekėjimą.

Kempinės išskiria toksiškas medžiagas, kurios apsaugo jas nuo priešų atakų. Dažnai jų kūnuose apsigyvena visokie bestuburiai, o vienaląsčiai dumbliai, pirmuonys ir bakterijos gyvena pačiame organizme.

apibūdinimas

Pagal savo korpuso sandarą „rožinis vazonas“ Niphates digitalis priklauso pačiam paprasčiausiam tipui, kuris išsiskiria pailga maišelio forma. Jo vidinis sluoksnis išklotas apykaklės ląstelėmis – choanocitais su ilgomis žvyneliais. Išorinis sluoksnis susideda iš plokščių pinakocitų ląstelių.

Trapus Niphates digitalis mineralinis skeletas susidaro iš skeleto spygliuočių, kuriuose yra silicio dioksido ir kempinės. Medžiaga mezoglea užpildo erdvę tarp dviejų ląstelių sluoksnių ir formuoja kūno sienas. Jame yra archeocitų, kurie perneša maistines medžiagas visame kūne ir formuoja lytines ląsteles.

„Rožinio vazono“ gyvenimo trukmė siekia 10 metų.

Kempinės yra nepaprastai unikalūs gyvūnai. Jų išvaizda ir kūno struktūra tokia neįprasta, kad ilgam laikui nežinojo, ar šiuos organizmus priskirti augalams ar gyvūnams. Pavyzdžiui, viduramžiais ir net daug vėliau kempinės kartu su kitais panašiais „abejotinais“ gyvūnais (bryozoais, kai kuriais koelenteratais ir kt.) buvo įtrauktos į vadinamuosius zoofitus, t. gyvūnai. Vėliau į kempines buvo žiūrima kaip į augalus arba kaip į gyvūnus. Tik XVIII amžiaus viduryje, kai jie labiau susipažino su kempinių gyvybine veikla, galutinai buvo įrodyta jų gyvulinė prigimtis. Ilgą laiką klausimas dėl kempinių vietos gyvūnų karalystės sistemoje liko neišspręstas. Iš pradžių daugelis tyrinėtojų šiuos organizmus laikė pirmuonių arba vienaląsčių gyvūnų kolonijomis. Ir atrodė, kad tokį požiūrį patvirtino D. Clarko 1867 m. atradimas choanoflagelatų, žiogelių su plazmine apykakle, kurie stebėtinai primena specialias ląsteles – choanocitus, randamus visose kempinėse. Tačiau netrukus po to, 1874-1879 m., I. Mechnikovo, F. IIIulcės ir O. Schmidto, tyrinėjusių kempinių sandarą ir vystymąsi, tyrimų dėka jų priklausymas daugialąsčiams gyvūnams buvo neginčijamai įrodytas.

Skirtingai nuo pirmuonių kolonijos, susidedančios iš daugiau ar mažiau vienodų ir nepriklausomų ląstelių, daugialąsčių gyvūnų organizme ląstelės visada skiriasi tiek struktūra, tiek atliekama funkcija. Ląstelės čia praranda savo nepriklausomybę ir yra tik vieno sudėtingo organizmo dalys. Jie sudaro įvairius audinius ir organus, kurie atlieka tam tikrą funkciją. Vieni jų tarnauja kvėpavimui, kiti atlieka virškinimo, treti – išskyrimą ir pan.. Todėl daugialąsčiai gyvūnai kartais dar vadinami audinių gyvūnais. Kempinėse kūno ląstelės taip pat yra diferencijuotos ir linkusios formuoti audinius, nors ir labai primityvios ir menkai išreikštos. Dar labiau įtikina, kad kempinės priklauso daugialąsčiams gyvūnams, yra sudėtingas individo vystymasis jų gyvenimo cikle. Kaip ir visi daugialąsčiai organizmai, kempinės vystosi iš kiaušinėlių. Apvaisintas kiaušinėlis dalijasi pakartotinai, todėl susidaro embrionas, kurio ląstelės sugrupuotos taip, kad susidaro du skirtingi sluoksniai: išorinis (ektodermas) ir vidinis (endodermas). Šie du ląstelių sluoksniai, vadinami gemalo sluoksniais arba lapais, tolesnio vystymosi metu sudaro griežtai apibrėžtas suaugusio gyvūno kūno dalis.

Po kempinių išpažinties daugialąsčiai organizmai Praėjo dar keli dešimtmečiai, kol jie užėmė dabartinę vietą gyvūnų sistemoje. Gana ilgą laiką kempinės buvo klasifikuojamos kaip koelenteriniai gyvūnai. Ir nors tokio derinio su koelenteratais dirbtinumas buvo akivaizdus, ​​tik nuo praėjusio amžiaus pabaigos požiūris į kempines kaip į savarankišką gyvūnų karalystės tipą pamažu ėmė įgyti visuotinį pripažinimą. Tam iš esmės prisidėjo I. Delage'o 1892 m. atradimas, vadinamasis „gemalų sluoksnių iškrypimas“ besivystant kempinėms – reiškinys, smarkiai skiriantis jas ne tik nuo koelenteratų, bet ir nuo kitų daugialąsčių gyvūnų. Todėl šiuo metu daugelis zoologų yra linkę visus daugialąsčius organizmus (Metazoa) suskirstyti į dvi supersekcijas: į Parazoa, kuriai tarp šiuolaikinių gyvūnų priklauso tik vieno tipo kempinės, ir į Eumetazoa, apimančią visus kitus tipus. Pagal šią idėją, Parazoa apima tokius primityvius daugialąsčius gyvūnus, kurių kūnas dar neturi tikrų audinių ir organų; Be to, šių gyvūnų gemalų sluoksniai keičiasi vietomis individualaus vystymosi metu ir vienaip ar kitaip panašios suaugusio organizmo kūno dalys, palyginti su Eumetazoa, atsiranda iš diametraliai priešingų užuomazgų.

Taigi, kempinės yra patys primityviausi daugialąsčiai gyvūnai, ką įrodo jų kūno sandaros ir gyvenimo būdo paprastumas. Tai vandens, daugiausia jūriniai, nejudrūs gyvūnai, dažniausiai prisitvirtinę prie dugno ar įvairių povandeninių objektų.

KEPIŅŲ IŠVAIZDA IR JŲ KŪNO STRUKTŪRA

Kempinių kūno formos itin įvairios. Jie dažnai būna pluta, pagalvės pavidalo, į kilimą panašių ar gumbuotų ataugų ir ataugų ant akmenų, moliuskų kiautų ar kito substrato pavidalo. Neretai tarp jų pasitaiko ir daugiau ar mažiau taisyklingų rutuliškų, taurių, piltuviškų, cilindriškų, stiebuotų, krūminių ir kitokių formų.

Kūno paviršius dažniausiai būna nelygus, įvairaus laipsnio adatos formos ar net šerių. Tik kartais jis būna gana sklandus ir lygus. Daugelis kempinių turi minkštą ir elastingą korpusą, kai kurios yra standesnės ar net kietos. Kempinių korpusas išsiskiria tuo, kad jis lengvai plyšta, lūžta ar trupa. Sulaužę kempinę matote, kad ji susideda iš nelygios, kempinės masės, prasiskverbusios ertmių ir kanalų, einančių įvairiomis kryptimis; Gana aiškiai matomi ir skeleto elementai – adatos ar pluoštai.

Kempinių dydžiai yra labai įvairūs: nuo žemaūgių formų, matuojamų milimetrais, iki labai didelių kempinių, siekiančių metrą ar daugiau.

,
,

Daugelis kempinių yra ryškių spalvų: dažniausiai geltonos, rudos, oranžinės, raudonos, žalios, violetinės spalvos. Jei nėra pigmentų, kempinės būna baltos arba pilkos spalvos.

Į kempinės korpuso paviršių prasiskverbia daugybė mažų skylučių, porų, iš kur ji atsiranda Lotyniškas pavadinimasši gyvūnų grupė yra Porifera, t.y. poringi gyvūnai.

Su visa įvairove išvaizda kempinės, jų kūno struktūra gali būti sumažinta iki šių trijų pagrindinių tipų, kurie gavo specialius pavadinimus: ascon, sicon ir leucon.

Askon. Daugumoje paprastas atvejis kempinės korpusas atrodo kaip mažas plonasienis stiklas arba maišelis, kurio pagrindas yra pritvirtintas prie pagrindo, o anga, vadinama burna arba osculum, yra nukreipta į viršų. Poros, perveriančios kūno sienas, veda į didelę vidinę, prieširdžių ar paragastrinę ertmę. Kūno sienelės susideda iš dviejų ląstelių sluoksnių – išorinio ir vidinio. Tarp jų yra speciali bestruktūrė (želatinos) medžiaga – mezoglėja, kurioje yra įvairių rūšių ląstelių. Išorinį kūno sluoksnį sudaro plokščios ląstelės, vadinamos pinakocitais, sudarančios dengiantį epitelį, kuris atskiria mezoglę nuo kempinę supančio vandens. Atskiros didesnės dengiančiojo epitelio ląstelės, vadinamieji porocitai, turi tarpląstelinį kanalą, kuris atsiveria į išorę su porų anga ir užtikrina ryšį vidines dalis kempinės su išorine aplinka. Vidinį kūno sienelės sluoksnį sudaro būdingos apykaklės ląstelės arba choanocitai. Jie yra pailgos formos, su žnyplėmis, kurių pagrindą supa plazminė apykaklė atviro piltuvo pavidalu, nukreipta į prieširdžių ertmę. Mezoglėjoje yra nejudančių žvaigždžių ląstelių (kollentų), kurios yra jungiamąjį audinį palaikantys elementai, skeletą formuojančios ląstelės (skleroblastai), kurios sudaro kempinių skeleto elementus, įvairių rūšių judrių amebocitų, taip pat archeocitų – nediferencijuotų ląstelių, kurios gali virsti visos kitos ląstelės, taip pat ir seksualinės. Taip konstruojamos paprasčiausio askonoidinio tipo kempinės. Choanocitai čia rikiuojasi prieširdžių ertmėje, kuri per poras ir burną susisiekia su išorine aplinka.

Sikon. Tolesnis kempinių struktūros sudėtingumas yra susijęs su mezoglėjos augimu ir prieširdžių ertmės dalių įsiskverbimu į ją, formuojant radialinius vamzdelius. Choanocitai dabar susitelkę tik šiose invaginacijose arba žiuželiniuose vamzdeliuose ir išnyksta iš likusios prieširdžių ertmės. Kempinės korpuso sienelės sustorėja, tada tarp kūno paviršiaus ir žvynelių vamzdelių susidaro specialūs praėjimai, vadinami aferentiniais kanalais. Taigi, naudojant sikonoidinio tipo kempinę, choanocitai iškloja žiuželinius vamzdelius, kurie, viena vertus, susisiekia su išorine aplinka per išorines poras arba aferentinių kanalų sistemą, kita vertus, per prieširdžių ertmę ir angą.

Laycon. Dar labiau augant mezoglėjai ir panardinus į ją choanocitus, susidaro labiausiai išsivysčiusi, leukonoidinio tipo kempinės struktūra. Choanocitai čia susitelkę nedidelėse žvynelinės kamerose, kurios, skirtingai nei sikoninio tipo žiuželiniai vamzdeliai, neatsidaro tiesiai į prieširdžių ertmę, o su ja yra sujungtos specialia išleidimo kanalų sistema. Vadinasi, leukonoidinės kempinės struktūros būdu choanocitai iškloja žvynelių kameras, kurios susisiekia su išorine aplinka, viena vertus, per išorines poras ir pritraukiamuosius kanalus, o kita vertus, per eferentinių kanalų sistemą – prieširdžių ertmę. ir anga. Daugumos suaugusių kempinių kūno struktūra yra leukonoidinė. Leukone, taip pat ir sikonyje, dengiantis epitelis (pinakocitai) iškloja ne tik išorinį kempinės paviršių, bet ir prieširdžių ertmę bei kanalų sistemą.

Tačiau reikia nepamiršti, kad augimo proceso metu kempinės dažnai patiria įvairių kūno struktūros komplikacijų. Dengiamasis epitelis, dalyvaujant mezoglėjos elementams, dažnai sustorėja, virsdamas dermos membrana, o kartais ir įvairaus storio žievės sluoksniu. Po dermos membrana vietomis susidaro didelės ertmės, iš kurių atsiranda pritraukiamieji kanalai. Tokios pat ertmės gali susidaryti po skrandžio membrana, išklojančia prieširdžių ertmę. Išskirtinis kempinės kūno išsivystymas, jos mezoglė, lemia tai, kad prieširdžių ertmė virsta siauru kanalu ir dažnai nesiskiria nuo išeinamųjų kanalų. Žvynelinių kamerų, kanalų ir papildomų ertmių sistema tampa ypač sudėtinga ir paini tais atvejais, kai kempinės sudaro kolonijas. Tuo pačiu metu galima pastebėti tam tikrų supaprastinimų, susijusių su beveik visišku mezoglėjos išnykimu kempinių kūne ir sincitijų - daugiabranduolių darinių, atsirandančių dėl ląstelių susiliejimo, atsiradimu. Dengiančio epitelio taip pat gali nebūti arba jis gali būti pakeistas sincitu.

Be aukščiau paminėtų ląstelių, kempinių kūne, ypač šalia daugybės skylių, ertmių ir kanalų, taip pat yra specialių verpstės formos miocitų, galinčių susitraukti. Kai kuriose kempinėse žvaigždžių ląstelės randamos mezoglėjoje, tarpusavyje sujungtos procesų ir siunčiančios procesus į choanocitus ir dengiamojo epitelio ląsteles. Kai kurie mokslininkai šias žvaigždžių ląsteles laiko nerviniais elementais, galinčiais perduoti dirgiklius. Visai gali būti, kad tokios ląstelės atlieka kažkokį jungiamąjį vaidmenį kempinių kūne, tačiau apie impulsų, išskiriančių nervines ląsteles, perdavimą nereikia kalbėti. Kempinės labai silpnai reaguoja net į stipriausius išorinius dirginimus, o dirginimo pernešimas iš vienos kūno dalies į kitą beveik nepastebimas. Tai rodo, kad kempinėse nėra nervų sistemos.

Kempinės yra tokie primityvūs daugialąsčiai gyvūnai, kad audinių ir organų formavimasis jose yra pačioje pradinėje būsenoje. Dažniausiai kempinės ląstelės turi didelę nepriklausomybę ir atlieka tam tikras funkcijas nepriklausomai viena nuo kitos, nesusijungdamos viena su kita į jokius į audinius panašius darinius. Tik choanocitų sluoksnis ir dengiantis epitelis sudaro kažką panašaus į audinį, tačiau ir čia ryšys tarp ląstelių yra itin nereikšmingas ir nestabilus. Choanocitai gali prarasti žiuželius ir pereiti į mezoglę, virsdami ameboidinėmis ląstelėmis; savo ruožtu, amebocitai, persitvarkydami, sukelia choanocitus. Dengiančios epitelio ląstelės, pasinerdamos į mezoglę, taip pat gali virsti ameboidinėmis ląstelėmis.

PAGRINDINĖS KEMPINIŲ GYVENIMO FUNKCIJOS.

Kaip jau minėta, kempinės yra nejudrūs gyvūnai ir negali keisti kūno formos. Tik esant gana stipriam dirginimui, kai kurios kempinės labai lėtai susiaurėja kanalų angos (ostijos ir poros) ir spindžiai, o tai pasiekiama susitraukiant miocitams ar kitų ląstelių protoplazmai. Potvynių zonoje gyvenančių seklių vandens kempinių stebėjimai parodė, kad, pavyzdžiui, jų burnos užsidaro per 3 minutes, o visiškai atsidaro per 7–10 minučių.

Dauguma kempinių kūno ląstelių gali išlaisvinti ir atitraukti pseudopodijas arba pseudopodijas arba net panaudoti jas judėti per mezoglę. Amebocitai yra ypač mobilūs, kartais juda iki 20 mikronų per minutę greičiu. Tačiau aktyviausios kempinių ląstelės yra choanocitai. Jų žvyneliai nuolat juda. Dėl suderintų daugelio choanocitų žvynelių sraigtinių virpesių kempinės viduje susidaro vandens srautas. Vanduo per poras ir aferentinių kanalų sistemą patenka į žvynelių kameras, iš kurių per aferentinių kanalų sistemą nukreipiamas į prieširdžių ertmę ir išleidžiamas pro angą. Natūralu, kad sykonoidinio, o ypač askonoidinio tipo kempinėse vandens kelias gerokai sumažėja. Labai gerai stebėti šį vandens srautą akvariume, jei šalia ten gyvenančios kempinės paleidžiate nedidelį smulkiai sumaltos skerdenos kiekį. Matote, kaip dažų dalelės per poras įsitraukia į kempinę ir po kurio laiko išlenda. Dar ryškesnis vaizdas stebimas, jei švirkštu į kempinės korpusą suleidžiamas tam tikras kiekis karmino. Labai greitai iš netoliese esančių burnos angų pradeda tekėti raudono skysčio fontanai.

Nuolatinis vandens judėjimas kempinių kanalų sistemoje vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį jų gyvenime.

Kvėpavimas. Kaip ir dauguma vandens aplinkoje gyvenančių gyvūnų, kempinės kvėpavimui naudoja vandenyje ištirpintą deguonį. Vandens srovė, prasiskverbianti į visas kempinės ertmes ir kanalus, aprūpina šalia esančias ląsteles ir mezoglę deguonimi bei išneša jų išskiriamą anglies dioksidą. Taigi dujų mainai su išorine aplinka vyksta kempinėse tiesiogiai kiekvienoje ląstelėje arba per mezoglę.

Mityba. Kempinės daugiausia minta negyvų gyvūnų ir augalų liekanomis, pakibusiais vandenyje, taip pat mažais vienaląsčiais organizmais. Maisto dalelių dydis paprastai neviršija 10 mikronų. Maisto dalelės vandens srove nunešamos į žvynelių kameras, kur jas sugauna choanocitai ir tada patenka į mezoglėją. Čia maistas pasiekia amebocitus, kurie perneša jį į visas kempinės kūno dalis. Šių ląstelių viduje, virškinimo vakuolėse, kurios susidaro aplink įstrigusias daleles, maistas virškinamas. Šį virškinimo procesą kempinėse galima stebėti tiesiai po mikroskopu. Matote, kaip amebocitas suformuoja kūno ataugą – pseudopodą, nukreiptą į į mezoglę patenkančią maisto dalelę. Palaipsniui pseudopodas apgaubia šią dalelę ir įsitraukia į ląstelę. Jau pailgoje pseudopodoje atsiranda virškinimo vakuolė - pūslelė, užpildyta skystu turiniu, kuris pirmiausia yra rūgštus, o vėliau šarminė reakcija, kurio metu maistas virškinamas. Pagauta dalelė ištirpsta, o vakuolės paviršiuje atsiranda į riebalus panašios medžiagos grūdeliai. Taip maistinę medžiagą virškina ir pasisavina kempinės ląstelės. Didesnes daleles, įstrigusias addukciniuose kanaluose, sugauna juos išklojusios ląstelės ir taip pat patenka į mezoglę. Jei tokia dalelė per didelė ir netelpa į ameboidinės ląstelės vidų, ją supa keli amebocitai, o tokios ląstelės masės viduje vyksta maisto virškinimas. Kai kuriose kempinėse maistas virškinamas ir choanocituose.

Pasirinkimas. Nesuvirškinto maisto likučiai išleidžiami į mezoglę ir palaipsniui kaupiasi šalia ištekėjimo kanalų, o tada patenka į kanalų spindžius ir išleidžiami. Kartais patys amebocitai, artėdami prie išėjimo kanalų, išskiria ten granuliuotą savo vakuolių turinį.

Kempinės neturi selektyvios galimybės sugauti tik maisto daleles. Jie sugeria viską, kas pakimba vandenyje. Todėl į kempinės korpusą nuolat patenka daug smulkių neorganinių dalelių. Akvariumo vandens dažymo karminu patirtis gana iškalbingai byloja apie tolesnį jų likimą. Labai greitai raudonojo karmino dalelės patenka į choanocitus, o vėliau į mezoglę, kur jas pasiima amebocitai. Palaipsniui visa kempinė parausta, o jos ląstelės prisipildo karmino dalelių. Po kelių dienų kempinės ląstelės, o pirmiausia choanocitai, išlaisvinami iš šių neorganinių dalelių ir kempinė įgauna normalią spalvą.

Vadinasi, pagrindinės kempinių gyvybinės funkcijos atliekamos itin primityviai. Su nebuvimu specialūs kūnai kvėpavimo, mitybos ir išskyrimo procesai juose vyksta tarpląsteliniu būdu, dėl atskirų ląstelių veiklos. Galima sakyti, kad kempinių fiziologijos lygis šiuo atžvilgiu yra tik šiek tiek aukštesnis už vienaląsčių gyvūnų fiziologijos lygį.

GRAUČIAI IR KEMPINIŲ KLASIFIKACIJA

Kempinės beveik visada turi vidinis skeletas, tarnauja kaip atrama visam kūnui ir daugelio kanalų bei ertmių sienelėms. Skeletas gali būti kalkingas, silicis arba raguotas. Mineralinis skeletas susideda iš daugybės adatų arba spygliuočių, kurios yra įvairių formų ir skirtingai išsidėsčiusios kempinių korpuse. Tarp stuburų paprastai skiriamos makroskleros, kurios sudaro didžiąją skeleto dalį, ir mažesnės ir skirtingos struktūros mikrosklera. Makrosklera daugiausia pavaizduota paprastomis arba vienaašėmis trijų, keturių ir šešių pluoštų adatomis. Be adatų, skeleto formavime dažnai dalyvauja ir speciali organinė medžiaga – kempinė, kurios pagalba viena prie kitos klijuojamos atskiros adatos. Kartais gretimų adatų galai yra sulituojami, suformuojant grotelių pavidalo įvairaus stiprumo kempinių karkasą. Nesant mineralinių darinių, skeletą gali sudaryti tik raginiai (kempininiai) pluoštai.

Kempinių klasifikavimas daugiausia grindžiamas jų skeleto struktūra. Atsižvelgiama į medžiagą, iš kurios susidaro adatos, jų formą ir bendrą skeleto planą. Kiekvienos rūšies kempinėje yra būdingos vienos ar kelių veislių adatos, kurios skiriasi forma ir dydžiu.

Kempinės skirstomos į tris klases: kalkakmenis(kalcispongija), stiklo, arba šešių sijų(hialospongija) ir įprastas kempinės (Demospongia). Pirmosios yra kempinės su kalkingu skeletu, antroji - su silicio šešiaplaukėmis adatomis, o paskutinė - visos likusios, t. y. kempinės su silikoninėmis keturių spindulių ir vienaašėmis adatomis, taip pat raguotos kempinės ir labai nedaug kempinių, kurių visiškai nėra. skeletas.

Tipas PORIFERA

Calcispongia arba Calcarea klasė

Užsisakykite Homocoela

Užsisakykite Heterocoela

Klasė Hyalospongia arba Hexactinellida

Užsisakykite Hexasterophora

Užsisakykite Amphidiscophora

Demospongia klasė

Užsisakykite Tetraxonida

Užsisakykite Cornakuspongida

KEMPINIŲ REPRODUKCIJA IR VYSTYMASIS

Geriausiai ištirtas kalkingų, silikatinių ir iš dalies keturračių kempinių dauginimasis. Dėl stiklinių kempinių visiškai patikima informacija yra tik apie jų nelytinį dauginimąsi.

Lytinis dauginimasis. Tarp kempinių yra ir dvinamių, ir hermafroditinių formų. Dvinamiškumo atveju išorinių skirtumų tarp patinų ir patelių nepastebima. Lytinės ląstelės susidaro iš archeocitų kempinės mezoglėjoje. Ten vyksta kiaušinėlių augimas ir brendimas bei spermatozoidų susidarymas. Subrendę spermatozoidai išeina iš kempinės ir, tekėdami vandeniui per pritraukiamųjų kanalų sistemą, patenka į kitų kempinių, turinčių subrendusius kiaušinėlius, žvynelių kameras. Čia juos sugauna choanocitai ir perneša į mezoglę į amebocitus, kurie perneša juos į kiaušinėlius. Kartais patys choanocitai, prarasdami savo žvynelius, kaip ir amebocitai, perneša spermatozoidus į kiaušinėlius, dažniausiai esančius šalia žvynelių kamerų.

Kiaušinis susmulkinamas ir daugumoje kempinių susidaro lerva motinos kūne. Tik kai kurių keturračių kempinių (Cliona, Tethya) genčių atstovų kiaušinėliai išlenda, kur vystosi.

Kempinės lerva, kaip taisyklė, turi ovalią arba apvalią kūno formą iki 1 mm dydžio. Jo paviršius padengtas žvyneliais, kurių judėjimo dėka lerva energingai plaukia vandens stulpelyje. Lervos laisvo plaukimo trukmė iki jos prisitvirtinimo prie substrato svyruoja nuo kelių valandų iki trijų dienų. Daugumoje kempinių plaukiojanti lerva susideda iš vidinės (mezoglealinės) masės, laisvai išsidėsčiusių didelių granuliuotų ląstelių, iš išorės padengtų mažesnių cilindrinių žievelių ląstelių sluoksniu. Tokia dvisluoksnė lerva vadinama parenchima ir atsiranda dėl netolygaus ir netaisyklingo kiaušinėlio sutraiškymo. Jau pirmaisiais suskaidymo etapais susidaro įvairaus dydžio ląstelės: makro- ir mikromerai. Sparčiai besidalijantys mikromerai palaipsniui išauga į kompaktišką stambesnių makromerų masę ir taip gaunama dvisluoksnė parenchiminė lerva. Kalkingose ​​kempinėse (Homocoela) ir kai kuriose primityvesnėse keturių spindulių kempinės(Plakina, Oscarella) lerva iš pradžių atrodo kaip pūslelė, kurios apvalkalas susideda iš vieno sluoksnio vienalyčių prizminių ląstelių su žiuželiais. Ši lerva vadinama koeloblastula. Išėjus iš motinos kūno, ji patiria tam tikrą metamorfozę, kurią sudaro tai, kad kai kurios ląstelės, netekusios žiuželių, pasineria į lervą, palaipsniui užpildydamos ten esančią ertmę. Dėl to koeloblastulės lerva virsta mums jau žinoma parenchimu. Kitoje dalyje kalkių kempinės(Heterocoela) lerva taip pat turi vieno sluoksnio pūslelės išvaizdą, tačiau skiriasi tuo, kad jos viršutinę pusę (priekinę dalį) sudaro mažos cilindrinės ląstelės, kuriose yra žvyneliai, o apatinė (užpakalinė) susideda iš didelių apvalių granuliuotų ląstelių. Tokia vienasluoksnė lerva, susidedanti iš dviejų tipų ląstelių, vadinama amfiblastula. Šią išvaizdą jis išlaiko tol, kol prisitvirtina prie pagrindo.

Taigi, kempinės turi dvi pagrindines lervų formas: parenchimulą ir amfiblastulą. Paplaukiojusi kurį laiką lerva nusėda ant tinkamo substrato, prisitvirtindama priekiniu galu, ir pamažu iš jos susidaro jauna kempinė. Tuo pačiu metu parenchima demonstruoja labai įdomų, tik kempinėms būdingą gemalinių sluoksnių judėjimo procesą, kuris keičia savo vietas. Išorinio ektoderminio lervos sluoksnio vėliavinės ląstelės migruoja į vidinę ląstelių masę, virsdamos choanocitais, kurie iškloja susidariusias žvynelių kameras. Priešingai, endodermos ląstelės, esančios po išoriniu lervos sluoksniu, atsiranda paviršiuje ir sudaro kempinių sluoksnį ir mezoglę. Tai yra vadinamasis „bakterijų iškrypimas kempinėse.

Nieko panašaus pas kitus daugialąsčius gyvūnus nepastebima: iš jų lervų ektodermos ir endodermos atitinkamai susidaro suaugusio organizmo ektodermos ir endodermos dariniai.

Kempinės, turinčios plaukiojančią amfiblastulų lervą, vystosi kiek kitaip. Prieš tokiai lervai prisitvirtinant prie substrato, jos priekinis pusrutulis su mažomis ektoderminėmis žievės ląstelėmis įsiskverbia į vidų, o embrionas tampa dvisluoksnis. Didesnės amfiblastulės endoderminės ląstelės sudaro išorinį kempinės sluoksnį, o žvynelių kamerų choanocitai susidaro dėl žvynelių ląstelių. Kaip matote, šiuo atveju yra gemalo sluoksnių iškrypimas. Kituose daugialąsčiuose gyvūnuose, kurių vystymosi stadijoje yra vezikulinė lervos stadija (blastula), susidedanti iš įvairaus dydžio ląstelių, iš didesnių ląstelių susidaro suaugusio gyvūno endoderma, o iš mažų ląstelių (priekinis pusrutulis) – ektoderma. Kempinėse stebime kaip tik priešingą santykį. Dėl kempinių lervų metamorfozės, kurią lydi prieširdžių ertmės, angos ir skeleto elementų susidarymas, gaunami postlervaliniai etapai - olinthusyliragon. Olynthus yra maža į maišelį panaši askonoidinės struktūros kempinė. Jai toliau augant, susidaro pavienės arba kolonijinės kalkinės homocoela, o su atitinkama struktūros komplikacija - kitos kalkių kempinės(Heterocoela). Ragonas būdingas įprastoms kempinėms. Jis atrodo kaip skonoidinės struktūros kempinė, stipriai suplota vertikalia kryptimi, su plačia prieširdžių ertme ir anga viršūnėje. Po kurio laiko ragonas virsta jauna leukonoidinio tipo kempinėle. Įdomu tai, kad kai kurie atstovai paprastosios kempinės(Halisarca), kaip ir kalkingos kempinės, savo vystymosi metu pirmiausia pereina stadiją, kurios struktūra yra primityviausia, askonoidinė. Čia negalima neįžvelgti biogenetinio dėsnio, pagal kurį gyvūnai savo individualus vystymasis paeiliui pereina tam tikrus etapus, atitinkančius pagrindines jų protėvių struktūrines ypatybes.

Nelytinis dauginimasis. Kempinėse labai paplitusios įvairios nelytinio dauginimosi formos. Tai apima išorinį pumpurą, soritų, brangakmenių formavimąsi ir kt.

Atsiskyręs dukterinis individas pumpuravimo metu gali turėti visus motinos kūno audinius ir tiesiog reprezentuoti atskirą jo dalį. Panašus pumpuravimas pastebimas kalkingose ​​kempinėse, taip pat kai kuriose stiklinėse ir primityviose keturragėse kempinėse. Kitais atvejais pumpuras atsiranda iš archeocitų kolekcijos. Garsiausias tokio inkstų formavimosi pavyzdys yra jūros apelsinas(Tethya anrantium). Kempinės paviršiuje kaupiasi archeocitų grupė; iš jų pamažu susidaro maža kempinė, kuri po kurio laiko atsiskiria nuo motinos kūno, nukrenta ir pradeda savarankišką gyvenimo būdą. Kartais iš kempinės kūno išsikišusių spyglių galuose susidaro pumpurai arba susidaro aiški mažų pumpurų, sujungtų nuosekliai vienas su kitu, serija, turinti silpną ryšį su motinos kūnu. Kaip kraštutinis tokio pumpuravimo atvejis, kai kuriose pastebėtas specialus nelytinio dauginimosi būdas geodija(Geodia barretti). Archeocitai čia tęsiasi už motininės kempinės ribų; Tuo pačiu metu kai kurios ilgos adatos išstumiamos iš jo ir nusėda apačioje. Ant šių spyglių kaip ant substrato kaupiasi reprodukcinė archeocitų masė, palaipsniui formuojasi maža geodiumo kempinė, visiškai nepriklausoma nuo motinos organizmo. Išorinių pumpurų susidarymas susikaupus archeocitams yra plačiai paplitęs daugelyje keturių spindulių kempinės(Tethya, Polymastia, Tetilla ir kt.)“ ir taip pat kartais aptinkama silicio ir kitos kempinės.

Daug rečiau kempinėse stebimas nelytinis dauginimasis, kuris išreiškiamas įvairaus dydžio dalių atskyrimu nuo motinos kūno, kuris vėliau išsivysto į suaugusį organizmą. Su šiuo dauginimosi būdu labai glaudžiai susijęs vadinamųjų redukcijos kūnų susidarymas kempinėse nepalankiomis egzistavimo sąlygomis. Šį procesą visada lydi didelės kempinės kūno dalies suirimas. Konservuota dalis yra izoliuota kelių ląstelių sankaupų arba redukcijos kūnų, susidedančių iš amebocitų grupės, iš išorės padengtų dengiamojo epitelio ląstelėmis, pavidalu. Susidarius palankioms sąlygoms, iš šių redukcinių kūnų išsivysto naujos kempinės. Redukcijos kūnai susidaro jūrinėse kempinėse, ypač gyvenančiose potvynių zonoje, taip pat gėlavandenėse kempinėse, kurios neturi galimybės formuoti brangakmenių.

Kempinės taip pat dauginasi naudojant soritus ir brangakmenius. Šis dauginimosi būdas kartais vadinamas vidiniu pumpuravimu. Soritai yra apvalios formos dariniai, kurių skersmuo gerokai mažesnis nei 1 mm. Jie atsiranda kempinių viduje iš archeocitų kolekcijos. Soritų vystymosi metu embrionas dažniausiai susidaro iš vienos ląstelės, maitinamas likusiomis soritų ląstelėmis, susiliejusiomis į sincitinę masę. Soritai gali gaminti laisvai plaukiojančias lervas, kurios iš esmės nesiskiria nuo susiformavusių lytiškai. Tokia lerva vėliau patiria metamorfozę ir virsta jauna kempine. Soritai yra žinomi daugelyje įprastų kempinių, įskaitant gėlavandenę Baikalo kempinę. Nesunku pastebėti, kad nelytinis dauginimasis soritų pagalba yra labai artimas kai kurių daugialąsčių gyvūnų lytiniam partenogenetiniam dauginimuisi. Todėl kempinėlėse labai suartėja nelytinio ir lytinio dauginimosi reiškiniai. Taip yra dėl to, kad nediferencijuotos ameboidinės ląstelės arba archeocitai ne tik sukelia lytines ląsteles, bet ir dalyvauja skirtingos formos nelytinis dauginimasis.

Gemmuliai, kaip ir soritai, susidaro kempinių viduje iš archeocitų sankaupos. Jie labai būdingi gėlavandenėms kempinėms ir dažnai turi gana sudėtingą struktūrą. Formuojantis brangakmeniams, archeocitų grupė, kurioje gausu maistinių medžiagų, yra apsuptas tankios chitininės kapsulės, o po to – orą laikančiu sluoksniu, paprastai turinčiu specialių brangakmenių mikrosklerų, kurios dažnai būna kapsulės paviršiuje taisyklingomis eilėmis. Paprastai kapsulėje yra nedidelė skylutė, leidžianti išeiti jos turiniui. Brangakmeniai yra ramybės stadija ir gali išlikti ilgą laiką nepalankiomis sąlygomis, dėl kurių pati kempinė miršta. Gyvoje ar negyvoje kempinėje tokių apie 0,3 mm skersmens brangakmenių kartais randama labai dideli kiekiai. Kai brangakmeniuose susidaro palankios sąlygos, prasideda ląstelių diferenciacija, kurios išeina beformės masės pavidalu ir tada suformuoja jauną kempinę. Brangakmenių taip pat yra kai kuriose jūros kempinėse (Suberites, Cliona, Haliclona, ​​​​Dysidea ir kt.), tačiau čia jie yra paprastesnės struktūros nei badiagos ir neturi specialių skeleto elementų.

KEVENTĖS-KOLONINIJOS ORGANIZMAI

Palyginti nedaug kempinių yra pavieniai organizmai. Tai, pavyzdžiui, kalkių kempinėsįvairių tipų struktūros, su viena burna viršuje, taip pat stiklo ir kai kurie paprastos kempinės gana taisyklingos ir simetriškos kūno formos. Apskritai, bet kuri kempinė, turinti vieną burną ir su ja susijusią vieną kanalų sistemą, laikoma vienu organizmu. Tačiau daugumą kempinių sudaro įvairūs kolonijiniai dariniai. Visuotinai pripažįstama, kad kolonijos atsiranda dėl nepilno nelytinio dauginimosi. Galima įsivaizduoti, kad vienos kempinės paviršiuje pumpuruojant susidaro mažos kempinės, kurios nėra atskirtos nuo motinos kūno. Jie ir toliau egzistuoja kartu, sudarydami koloniją, kuri vienija skirtingas numeris atskiri asmenys arba asmenys.

Tokių kolonijų kai kuriose iš tiesų pasitaiko kalkakmenis(Leukozolenija, Sycon ir kt.) ir stiklinės kempinės(Rhabdocaliptus, Sympagella ir kt.), sudarydami mažas individų grupes, sujungtas savo pagrindais. Tačiau dažniausiai kempinių kolonijose atskiri individai įvairiu laipsniu susilieja vienas su kitu. Šis susiliejimas įvyksta labai anksti ir dažnai taip visiškai, kad sunku, net neįmanoma atskirti kolonijos individus vieną nuo kito. Tokiais atvejais kolonijos paviršiuje nuo kiekvieno individo išsaugoma tik burnos anga. Todėl tokiose kolonijose įprasta kempinės kūno dalį su viena burna laikyti atskiru individu. Tokio tipo kolonijų susidarymui įtakos turi didelis kempinių sandaros paprastumas, žemas vientisumo lygis ir silpnai išreikštas jų organizmo individualumas. Ne tik atskiri individai, sudarantys koloniją, bet dažnai ir pačios kolonijos, turinčios beformių darinių išvaizdą, išsiskiria išskirtinai silpnu individualumu. Tai netaisyklingos ir neapibrėžtos kūno formos žievės, gumbų, stiebelių, krūmų ir kitos kempinės, pasižyminčios dideliu išvaizdos kintamumu. Jie ypač būdingi silikatinėms ir keturžiedėms kempinėms. Būdinga, kad tokios kolonijos gali susidaryti ne tik iš vienos atskiros kempinės, bet ir susiliejus šalia augančių tos pačios rūšies kempinių. Be to, net jų lervos gali susijungti ir sudaryti koloniją.

Kitokia situacija, kai kempinė įgauna tam tikrą ar taisyklingą kūno formą. Burnos, kurios padeda atpažinti atskirus kolonijos individus, čia vaizduoja darinius, kurie vienu ar kitu laipsniu yra pavaldūs kempinei kaip suformuotai visumai. Kolonijos individualizacijos procesas vyksta visiškai ištirpus atskiriems individams joje. Tai pastebima daugelyje keturių spindulių ir kai kurių silicio kempinių, kurių kūno forma yra daugiau ar mažiau taisyklinga ir simetriška. Tai, pavyzdžiui, puodelio, taurės arba piltuvo formos, dažnai su koteliu. Jų burnos angos yra vidiniame piltuvo paviršiuje, o poros – išorėje. Šios kempinės jau yra dar daugiau aukšta tvarka nei paprastos beformės kolonijos. Tačiau kolonijos individualizavimo procesas gali tęstis toliau. Stiklo ar piltuvo kraštai, besitęsiantys į viršų, suauga taip, kad kempinės viduje susidaro ertmė (pseudoatrial), kurios viršuje atsidaro skylė, kuri dabar tarnauja kaip viena burna. O savo išvaizda tokia vamzdinė ar maišelio formos kempinė primena daugybę pavienių stiklinių kempinių. Panašus procesas stebimas sferinėmis ar panašiomis formomis. Burnos čia gali būti išbarstytos po visą paviršių, įvairiais būdais surenkamos į mažas grupes ar net sujungiamos į vieną skylę. Pastaruoju atveju (kaip, pavyzdžiui, kai kuriuose Tetillidae, Geodiidae ir kt. šeimų atstovuose) ankstesnio kolonijiškumo pėdsakų nelieka. Nuo pat vystymosi pradžios tokios taisyklingos formos auga kaip vientisa visuma. Čia turime antrinių kempinių individų atsiradimo pavyzdį. Tokių pavienių kempinių taip pat yra tarp pagalvėlės ir disko formos kempinių atstovų - polimastija(Polymastiidae šeima), kurių paviršiuje yra viena ausies papilė, ir daugelyje kitų keturračių kempinių. Labai arti jų yra labai individualizuotos silikatinių kempinių kolonijos, turinčios taisyklingą radialiai simetrišką kūno formą. Daugelis kempinių yra tokios jūros šepečiai, vamzdinės, piltuvo formos ir kitos formos. Tačiau tokių kempinių individualumas yra labai netobulas ir nestabilus. Dažnai antrinės pavienės formos sudaro papildomas burnas, taip parodydamos savo pirminę kolonijinę esmę. Puikus šio reiškinio pavyzdys yra kempinė jūros grybas, kurio viršuje yra viena burna. Tokia kempinė yra antrinis vienišas organizmas.

Tačiau tam tikromis sąlygomis atsiranda egzempliorių su dviem ar daugiau angų. Tą patį galima pastebėti ir Tetillidae šeimos kempinėse.

Taigi įprastos kempinės daugiausia atstovaujamos arba beformiais kolonijiniais dariniais, arba antriniais individais ir pereinamomis formomis tarp jų labai individualizuotų kolonijų pavidalu. Kalkingos ir stiklinės kempinės turi tam tikrą skaičių pavienių formų ir gali sudaryti įvairių tipų kolonijas, įskaitant tas, kurių individai yra gerai atskirti.

ATGALIOJIMO REIKŠTINĖSE KEPINYSE

Regeneracija – tai kūno prarastų kūno dalių atstatymas. Daugelis gyvūnų sugeba atsinaujinti, ir kuo paprastesnis organizmas, tuo daugiau didesnė jėgašis gebėjimas pasireiškia. Pavyzdžiui, žinoma, kad hidra gali būti supjaustyta į daugybę dalių ir iš kiekvieno gabalo laikui bėgant atkuriama nauja hidra. Kempinės turi dar didesnes regeneravimo galimybes. Tai liudija klasikiniai G. Wilsono eksperimentai dėl kempinių atkūrimo iš atskirų ląstelių. Jei kempinės gabalėliai pertrinami per ploną tinklelį audinį, susidaro filtratas, kuriame yra izoliuotų ląstelių. Šios ląstelės išlieka gyvybingos keletą dienų, demonstruodamos energingą ameboidų judėjimą, tai yra, išlaisvindamos pseudopodus ir judamos jų pagalba. Padėtos indo apačioje, jos susirenka į grupes, suformuodamos beformius grupes, kurios po 6-7 dienų virsta mažomis kempinėlėmis. Įdomu tai, kad sumaišius filtratus, gautus iš skirtingų kempinių, susijungia tik vienalytės ląstelės ir susidaro atitinkamo tipo kempinės.

Be jokios abejonės, pirmiau minėti eksperimentai taip pat vienodai, jei ne labiau, apibūdina dirbtinai sukeltą nelytinį kempinių dauginimosi procesą, kuris, kaip jau žinome, labai dažnai vyksta per dauginimosi ląstelių masės kaupimąsi. O tai atskleidžia regeneracinių procesų kempinėse ypatumą. Jie taip glaudžiai susipynę su nelytinio dauginimosi reiškiniu, kad kartais sunku juos atskirti. aiškios ribos, kaip kartais sunku nustatyti skirtumą tarp normalaus augimo ir dauginimosi pagal pumpurų atsiradimą. Tai ypač pasakytina apie kolonijines kempines, kurios neturi konkrečios kūno formos.

Todėl dažnai, kai pažeidžiama kempinė, procesas, prasidėjęs kaip atkūrimo procesas, baigiasi nelytiniu dauginimu. Taigi, mes stebėjome, kaip ant kempinės paviršiaus jūros kepalas(Halichondria panicea) atstačius pažeistas dalis gilios žaizdos vietoje susidarė daugybė angų ir papilių. Taip pat žinoma, kad tam tikromis sąlygomis galima dirbtinai paskatinti pumpurų formavimąsi kalkingose ​​ir gėlavandenėse kempinėse dėl mechaninių pažeidimų ar nudegimų.

Daugumoje gryna forma regeneracijos procesas gali būti stebimas ant pavienių kempinių arba pažeidus bet kokius susidariusius darinius (žandikaulius ar papiles, odos membraną) ant kolonijinių kempinių kūno. Apskritai kempinės gana lengvai atkuria pažeistas kūno paviršiaus vietas. Žaizda greitai užgyja, padengiama membrana, atkuriama ankstesnė struktūra, todėl labai greitai pažeidimo vieta tampa nematoma. Pavyzdžiui, negilus perpjovimas per jūros kepalo kempinę pašalinamas per 5–7 dienas, o skylė yra apie 1 kvadratą. mm, padaryta šalia burnos kalkių kempinė(Leukozolenija), perauga per 7-10 dienų. Tačiau esant didesnei žalai, atkūrimo procesas dažnai būna labai lėtas. Taigi, jei viršutinė dalis, turinti burną, yra nupjaunama nuo vienos kalkingos kempinės (Sycon), likusioje kempinės pagrindo dalyje esanti odos membrana atsinaujina per dieną ir susidaro nauja burna; bet tik po 15 dienų čia susiformuoja žvyneliai. Esant didesniam ir gilesniam jūros kepalo kūno pažeidimui, gijimas taip pat vyksta gana lėtai, be to, atsigavimas dažnai nėra baigtas. Akivaizdu, kad didelis kempinių regeneracinis gebėjimas čia negali būti pakankamai išreikštas dėl to, kad pačių kempinių, kaip daugialąsčių gyvūnų, vientisumas arba integracijos laipsnis vis dar yra labai nereikšmingas.

Perpjaunant kempinę į dvi dalis ir jas glaudžiai sujungiant, labai greitas susiliejimasšios dalys tarpusavyje. Iš skirtingų tos pačios rūšies egzempliorių paimti gabalai taip pat gali augti kartu. Būdinga tai, kad kai kuriais atvejais, kai pjūvis praeina per burnos papilę, susiliejimo metu vietoj vienos susidaro dvi mažos papilės, t.y. regeneracija baigiasi susiformavus naujam kolonijos individui. Gyvą kempinę galima supjaustyti į daugybę dalių, ir kiekviena gabalėlis lieka gyvas. Pažeistame jos paviršiuje atkuriama odos membrana, susidaro anga, o kiekvienas nupjautas gabalas kaip visa kempinė tęsia savo egzistavimą ir augimą.

Komercinių tualetinių kempinių dirbtinio veisimo metodas pagrįstas kempinių gebėjimu atsinaujinti. Ši kempinė supjaustoma į gabalus ir pritvirtinama viela prie kieto pagrindo. Dažniausiai tam naudojami specialūs cementiniai diskai, kurie dedami apačioje. Kartais kempinės gabalėliai suveriami ant įtempto laido horizontali padėtis pačiame apačioje tarp dviejų kuolų. Po kelerių metų egzempliorius išauga iš kempinės gabalėlio ir pasiekia komercinį dydį. Tiesa, jie pažymi, kad taikant šį dauginimosi būdą kempinė auga daug lėčiau nei tada, kai išsivysto iš lervos.

KEMPINIŲ GYVENIMO TRUKMĖ

Gyvenimo trukmė arba amžius, kurį pasiekia kempinės, skiriasi nuo kelių savaičių ir mėnesių iki daugelio metų. Kalkingos kempinės paprastai gyvena vidutiniškai iki vienerių metų. Kai kurios iš jų (Sycon coronatum, Grantia compressa) miršta iškart sulaukusios lytinės brandos, vos tik susiformavusios naujos kartos lervos palieka jų kūną. Dauguma mažų keturračių ir silikatinių kempinių gyvena 1–2 metus. Didesnės stiklinės kempinės ir paprastos kempinės yra ilgaamžiai organizmai. Tie, kurie pasiekia 0,5 m ar didesnę vertę, yra ypač patvarūs. Taip, kopijos arklio kempinė(Hippospongia communis), ekspertų teigimu, yra apie 1 m skersmens ir sulaukia mažiausiai 50 metų amžiaus.

Apskritai kempinės auga gana lėtai. Didžiausias augimo tempas yra trumpo gyvenimo trukmės formose. Kai kurie kalkių kempinės(Sycon ciliatum) per 14 dienų išaugo iki 3,5 cm aukščio, t.y., pasiekė beveik maksimalų dydį. Atskirtas pumpuras jūros apelsinas per vieną mėnesį įgauna motinos kūno dydį (2-3 cm skersmens). Priešingai, ilgaamžė arklio kempinė per 4-7 metus užauga iki 30 cm skersmens. Turime manyti, kad kitų didelių jūrų kempinių augimo greitis yra maždaug toks pat. Žinoma, kiekvienu konkrečiu atveju labai priklauso kempinių augimo greitis ir gyvenimo trukmė įvairių veiksnių išorinė aplinka, įskaitant maisto gausą, temperatūros sąlygas ir kt.

Gėlavandenės kempinės yra gana trumpaamžės ir paprastai gyvena vos kelis mėnesius. Tačiau kai kuriais atvejais jie gali sukurti ilgalaikius ypatingo pobūdžio darinius. Tokios formacijos, kurių dydis ir svoris yra didesnis nei 1 kg, susideda iš vidinės negyvų kempinės dalių masės, iš išorės padengtos gyvybiškai svarbiu sluoksniu. Tai atsitinka taip. Lytiniu būdu pagaminta kempinės lerva prisitvirtina prie tinkamo substrato ir išauga į nedidelę koloniją. Suformavusi brangakmenius, tokia kempinė miršta. Po kurio laiko, susidarius palankioms sąlygoms, iš brangakmenių išnyra jaunos kempinės. Jie iškyla į negyvos kempinės paviršių ir, susiliedami vienas su kitu, sudaro jauną koloniją. Tokia atkurta kolonija, sulaukusi tam tikro amžiaus, pradeda lytinį dauginimąsi. Vėliau jo viduje susidaro nauji brangakmeniai, o pati kempinė žūva. Įjungta kitais metais ciklas kartojasi ir taip palaipsniui gali susidaryti didelės gėlavandenių kempinių kolonijos.

Biologinis enciklopedinis žodynas Geologijos enciklopedija Vikipedija

Gyvūnai pagal laikrodžio rodyklę iš viršaus į kairę: europiniai kalmarai (moliuskai), jūrinės dilgėlės (cinidros), lapgraužiai (nariuotakojai), nereidės (annelidai) ir tigrai (chordatai) ... Wikipedia