Тип круглые черви

Круглые черви являются многоклеточными трехслойными животными с билатеральной симметрией тела. Тело имеет цилиндрическую форму с круглым сечением на поперечном разрезе. Сегментация тела отсутствует, но в большей степени, нежели у плоских червей, выражена цефализация. У круглых червей впервые появляется полость тела. Полость тела у них является первичной (псевдоцель), поскольку эмбрионально происходит непосредственно из бластоцеля и представляет собой пространство между эктодермой (покровом тела) и энтодермой кишки. Она заполнена жидкостью, по которой значительно более эффективно осуществляется диффузия веществ и обеспечивает внутреннюю опору.

Как и у плоских, у круглых червей отсутствует дыхательная и кровеносная системы, поэтому газообмен идет через покровы тела, а транспорт веществ между тканями осуществляется посредством обычной диффузии через полостную жидкость.

В пищеварительной системе у круглых червей появляется задняя кишка и анальное отверстие, которые отсутствовали у плоских червей. Как и передняя кишка, задняя имеет эктодермальное происхождение. Сквозная пищеварительная трубка дает возможность пищевым массам проходить по ней в одностороннем направлении. Одностороннее передвижение веществ дает возможность различным отделам пищеварительной системы специализироваться.

Выделительная система развита относительно слабо. У разных представителей этого типа она представлена протонефридиями или видоизмененными кожными железами. У некоторых форм органы выделения отсутствуют.

Нервная система ортогонального типа, состоит из окологлоточного нервного кольца и отходящих от него нервных стволов, которые связаны между собой многочисленными комиссурами. Отростки нервных клеток образуют эпителиальное сплетение.

Органы чувств развиты слабо.

Половая система организована более просто, чем у плоских червей. Большинство круглых червей раздельнополые, причем обычно имеет место половой деморфизм.

Тип включает в себя классы: собственно круглые черви, брюхоресничные, киноринхи, волосатики и коловратки.

Класс Собственно круглые черви

Нематоды составляют основной класс, в который входят большинство видов типа круглые черви. Эти организмы заселили практически все экологические ниши: они обитают в любых водоемах, в почве, значительное количество (не менее 3000 видов) являются паразитами растений, животных и человека.

Внешнее строение. Тело нематод имеет веретенообразную форму, сужающуюся к обоим концам. На переднем конце располагается ротовое отверстие, позади рта на брюшной поверхности имеется выделительное отверстие. У самок, кроме того, имеется еще одно отверстие – половое, оно расположено на брюшной поверхности примерно в средней части тела.

Кожно-мускульный мешок, по строению отличается от такового у плоских червей. Снаружи он покрыт сложно устроенной многослойной кутикулой. Кутикула выполняет защитную роль, и, кроме того, выполняет функцию наружного скелета (экзоскелета). Под кутикулой располагается гиподерма – эпителий кожно-мускульного мешка, который у разных нематод может иметь клеточное строение или сливаться в единую цитоплазматическую массу – синцитий. Вдоль тела гиподерма формирует четыре продольных валика: два по бокам тела и два по средней линии спинной и брюшной сторон.

Мышечная часть кожно-мускульного мешка устроена своеобразно. В отличие от многослойных образований плоских червей, у нематод мышечные волокна располагаются только продольно, причем этот мышечный массив разделяется валиками гиподермы на четыре продольные ленты.

Пищеварительная система, как и у всех других круглых червей, состоит из передней, средней и задней кишки. На протяжении пищеварительной трубки имеет место четкая функциональная специализация органов. Расположенное на переднем конце тела ротовое отверстие обычно окружено выростами — губами. Отверстие ведет в ротовую полость (стому), которая затем продолжается в глотку. Все эти органы составляют переднюю кишку, которая имеет мощную мускулатуру и образует на своем протяжении расширения – бульбусы. В стенке пищевода содержатся многочисленные железы, которые оказывают первоначальное воздействие на пищевой субстрат.

Начальный отдел пищеварительной трубки у разных нематод может иметь неодинаковое строение, что определяется различиями в характере потребляемой пищи.

Пищевод продолжается в среднюю кишку, на которую приходится большая часть пищеварительного тракта нематод.

За средней кишкой следует короткая задняя, заканчивающаяся анальным отверстием на брюшной стороне задней части тела. У некоторых нематод (например, у нитчаток) анальное отверстие отсутствует.

Выделительная система нематод представлена одно-двухклеточными железами, от которых отходят боковые каналы, расположенные в боковых валиках гиподермы. Эти каналы сзади заканчиваются слепо, а спереди объединяются в один канал, который открывается выводным отверстием на брюшной стороне. Очищение организма червя от твердых продуктов распада и посторонних частиц осуществляют фагоцитарные клетки, которые также располагаются вдоль боковых валиков гиподермы.

Нервная система состоит из центрального и периферического отделов. К центральному относится нервное кольцо, окружающее глотку, и отходящие от него нервные стволы. Периферический отдел представляет собой отходящие от центров нервные ветви и сплетения отростков нервных клеток. От окологлоточного кольца вперед отходят шесть коротких веточек, а назад шесть длинных, которые связаны между собой кольцевыми нервами. Для нематод характерно постоянное количество клеток в нервной системе. Например, у аскариды нервная система состоит из 162 клеток.

Органы чувств у нематод выражены слабо. Обычно имеются чувствительные осязательные бугорки или щетинки, расположенные на переднем конце тела вокруг рта, а у самцов еще и на заднем конце тела. Кроме того, на переднем конце по бокам располагаются органы химического чувства - амфиды, представляющие собой различные впячивания, они лучше развиты у самцов. У некоторых свободноживущих морских нематод имеются примитивные глазные пятна.

Половая система. Все нематоды размножаются только половым путем. Обычно они раздельнополые, с выраженным половым деморфизмом.

Разберем половую систему на примере аскариды. Мужская половая система состоит из длинного нитевидного семенника, в котором образуются лишенные жгутиков сперматозоиды, способные, однако, образовывать псевдоподии. Без видимых границ семенник переходит в имеющий больший диаметр семяпровод, который переходит в короткий семенной пузырь, где скапливаются сперматозоиды. В дальнейшем семенной пузырь переходит в семяизвергательный канал, а тот, в свою очередь, впадает в заднюю кишку неподалеку от анального отверстия.

Женская половая система аскариды начинается двумя слепозамкнутыми нитевидными яичниками. Они не имеют просвета и служат для образования и роста ооцитов. Утолщаясь, яичники переходят в яйцеводы, по которым ооциты транспортируются в еще более широкие трубочки — матки. Там ооциты вступают в мейоз и образуются яйцеклетки, которые окружаются толстой оболочкой. В матке происходит и оплодотворение яиц, причем одновременно можно обнаружить ооциты и яйца на различных стадиях развития. Обе матки объединяются в короткий непарный канал - влагалище, который открывается половым отверстием на брюшной стороне тела.

Оплодотворение у нематод внутреннее, для облегчения введения сперматозоидов в половые пути самки у самца имеются кутикулярные спикулы (иглы), которые располагаются в совокупительных сумках вблизи ануса.

Развитие. Начальные этапы развития происходят еще в матке, причем у некоторых нематод это развитие идет настолько далеко, что имеет место живорождение. Однако большинство видов откладывают яйца и дальнейшее развитие происходит в окружающей среде или в организме промежуточного хозяина, после чего они попадают в организм окончательного хозяина и в нем завершают свое развитие, становясь половозрелой особью. Паразитические черви, которые не используют для своего личиночного развития промежуточного хозяина, называются геогельминтами.

Аскарида человеческая. Возбудитель заболевания аскаридоза. Аскариды распространены повсеместно. Половозрелые особи живут в тонкой кишке человека, при этом длина самок достигает 40 см, а самцов - 20 - 25 см при ширине 3 - 4 мм. У самок задний конец тела прямой, а у самцов загнут на брюшную сторону. В течение суток самка аскариды откладывает в просвет кишечника до 240 000 овальных яиц с толстой крупнобугристой оболочкой. С фекалиями яйца выносятся из кишечника хозяина и засоряют окружающую среду (почву, грунтовые воды и т.д.). В присутствии кислорода (первая кислородная стадия развития) и в условиях высокой влажности при температуре 20 - 25°С развивается личинка, однако она не покидает оболочки яйца, пока не будет проглочена хозяином. Когда яйцо попадает в пищеварительный тракт человека, из яйца выходит личинка. Она прободает стенку кишки, проникает в кровеносный сосуд и с током крови попадает в альвеолы легких, где проходит вторая кислородная стадия развития личинки. Эта стадия сопровождается двумя линьками. По мере развития личинка постепенно мигрирует по направлению гортани и, раздражая слизистую оболочку, вызывает кашель, в результате чего личинка попадает в ротовую полость и со слюной проглатывается. Так личинка возвращается в тонкую кишку, где она развивается в половозрелую особь.

Острица детская вызывает заболевание энтеробиоз, который распространен повсеместно. Взрослые особи живут в дистальном отделе тонкой кишки только у человека. Самки более крупные (до 12 мм) и прямые, самцы мельче (до 5 мм) и сворачиваются в спираль.

Самка с оплодотворенными яйцами мигрирует через толстую кишку к анальному отверстию, выползает из ануса и откладывает на кожу промежности 10-15 тысяч яиц. Ползая вокруг ануса, острица вызывает сильный зуд, и человек, расчесывая кожу, загрязняет руки яйцами, которые на воздухе становятся инвазионными. Через загрязненные руки яйца попадают в ротовую полость или распространяются другим людям. Из проглоченных яиц в тонкой кишке выходят личинки, которые быстро развиваются во взрослых червей.

Власоглав. Вызывает заболевание трихоцефалез, распространенное повсеместно. Через нитевидную переднюю часть тела проходит только пищевод, а в более широкой задней находятся все остальные внутренние органы. Личиночное развитие паразита идет без промежуточного хозяина, во влажной почве при температуре 25-30°С. Размеры взрослой особи составляют 35—50 мм, обитают в начальном отделе толстой кишки, паразитируют только у человека. Власоглавы глубоко внедряются своим утонченным передним концом тела в стенку кишки и питаются тканевой жидкостью и кровью.

Свайник двенадцатиперстной кишки (кривоголовка), вызывает заболевание анкилостомоз. Взрослый червь живет в двенадцатиперстной кишке только у человека. Самки достигают 18мм в длину, самцы - до 10мм. Передний конец тела повернут на спинную сторону. В ротовой полости свайника находятся четыре хитиновых зуба, которыми он глубоко впивается в стенку кишки и питается элементами слизистой оболочки и кровью.

Оплодотворенные яйца с фекалиями выносятся в окружающую среду, где при температуре 30°С уже через сутки из них выходят личинки, которые называются рабдитными. Они имеют шаровидный бульбус с жевательными пластинками и длинный пищевод. После того, как личинки перелиняют дважды, они становятся инвазионными и называются филяриевидными. Такие личинки способны активно вбуравливаться в тело человека через его покровы, кроме того, личинки могут попасть в пищеварительную систему, если не соблюдаются правила гигиены.

С кривоголовкой очень сходен некатор, вызывающий заболевание некатороз. От кривоголовок некатор отличается строением ротового аппарата - у него в ротовой полости не отдельные зубы, а две режущие пластинки. Жизненные циклы обоих паразитов сходны.

Оба вида (свайник и некатор) обитают в странах с жарким климатом, поскольку личиночное развитие у них возможно лишь при высокой температуре.

Угрица кишечная. Вызывает заболевание стронгилоидоз. Ареал распространения паразита охватывает страны с теплым и жарким климатом. Эта паразитическая нематода имеет небольшие размеры (до 2-3 мм длиной самки и до 1 мм самцы), причем у самцов задний конец заострен и загнут на брюшную сторону. Половозрелые угрицы являются паразитами только человека, у которого они заселяют тонкую кишку.

Отличается своеобразным жизненным циклом. Оплодотворенные яйца поступают в просвет кишки и продолжают свое развитие в кишечнике, где из яиц выходят личинки, которые в дальнейшем выносятся с фекалиями из организма хозяина или задерживаются в кишечнике. Те личинки, которые остались в кишке, могут продолжить свое развитие и превратиться в половозрелую особь, не меняя хозяина. Те, которые вышли из организма хозяина, превращаются в рабдитных личинок. Последние могут продолжить свободное существование и достичь половозрелого состояния вне организма хозяина.

Другим вариантом развития рабдитных личинок является их видоизменение в инвазионных филяриевидных личинок, которые способны активно проникать в организм человека через его покровы. Личинки проникают по кровеносным сосудам в легкие и мигрируют из альвеол в гортань. Вызывая кашель, попадают в ротовую полость и заглатываются. Самки достигают половой зрелости и оплодотворяются в нижних дыхательных путях или в пищеварительном тракте.

Ришта, или мединский струнец, вызывает заболевание дракункулез. Географическое распространение ограничено странами с тропическим и субтропическим климатом. Половозрелые особи локализуются в подкожной клетчатке конечностей, вблизи суставов у крупных домашних и диких млекопитающих, а также человека. Самка намного крупнее самца, она достигает длины от 30 до 150 см, при толщине тела всего 1,7 мм, причем почти весь объем тела у нее занят огромной маткой, наполненной развивающимися личинками. Длина самцов не превышает 20 мм.

В области переднего конца половозрелой самки образуется пузырь, заполненный жидкостью. При погружении этой части тела в воду стенки пузыря разрываются и струей из матки червя выходит громадное количество живых личинок.

Дальнейшее развитие личинок возможно только в водной среде в организме промежуточного хозяина – фильтрующего рачка циклопа, где образуются личинки нового типа - микрофилярии. Человек заражается при употреблении сырой воды, в которой может оказаться циклоп. Микрофилярия прободает стенку кишки, мигрирует в подкожную клетчатку, где примерно через год достигает половой зрелости.

Трихинелла вызывает заболевание трихинеллез. Встречаются повсеместно. Взрослые особи паразитируют в тонкой кишке различных млекопитающих и человека, где они залегают между ворсинками и внедряются передним концом в лимфатические капилляры. Взрослая самка достигает 3-4мм в длину, самец значительно меньше – 1,4-1,6мм. В отличие от самки, у него на заднем конце тела имеются две конические лопасти.

Взрослая и личиночная стадия трихинелл проходят в организме одного и того же хозяина, но дальнейшее развитие личинок во взрослую особь чаще всего проходит в другом организме. Оплодотворенная самка рождает живых личинок с заостренным передним концом, которым они прободают стенку кишки и проникают в кровеносный сосуд. Личинки разносятся по телу хозяина с кровью и оседают в поперечно-полосатых мышцах. Там личинка сворачивается спиралью и постепенно окружается капсулой, которую вокруг нее образуют окружающие ткани хозяина. В таком свернутом состоянии она дожидается, когда хозяин умрет и будет съеден другим плотоядным животным.

Вухерерия, или нитчатка Банкрофта, вызывает заболевание вухерериоз, широко распространенный в тропических странах Африки, Азии и Америки. Взрослые паразиты заселяют лимфатические сосуды и лимфатические узлы человека. Эти нематоды имеют очень тонкое тело — длина самок составляет 8-10см при ширине около 0,2мм, самцы намного мельче — до 4см, при ширине 0,1мм. В местах своего заселения самцы и самки тесно переплетаются телами, образуя клубки.

Оплодотворенные самки рождают живых личинок – микрофилярий, которые мигрируют в кровеносные сосуды. При укусе комара личинки заглатываются им вместе с кровью. Во время укуса комаром здорового человека, личинки выходят из хоботка, после чего активно вбуравливаются в кожу и попадают в кровь. Оказавшись в сосудистом русле человека, личинки мигрируют в его лимфатические сосуды и узлы и развиваются там в половозрелые особи.

Схожее развитие с вухерериями имеют и некоторые другие нематоды. Кроме человека и животных, нематоды также могут паразитировать на растениях, многие из них приносят значительный вред сельскому хозяйству.