Водная сосудистая система

Водная сосудистая система — это гидравлическая система, используемая иглокожими , такими как морские звезды и морские ежи , для передвижения, транспортировки пищи и отходов, а также дыхания . ^[1] Система состоит из каналов, соединяющих многочисленные ножки труб . Иглокожие двигаются, поочередно сокращая мышцы, которые нагнетают воду в трубчатые ступни, заставляя их вытягиваться и прижиматься к земле, а затем расслабляются, позволяя ступням втягиваться. ^[1]^[2]

Точная структура системы несколько различается между пятью классами иглокожих. Система входит в состав целомических полостей иглокожих вместе с гемальным целомом (или гемальной системой), перивисцеральным целомом, гонадным целомом и перигемальным целомом. ^[3]

Другие термины, которые иногда используются для обозначения водной сосудистой системы, - это «амбулакральная система». ^[4]^[5]^[6] и «водоносная система». В прошлом термин «водоносная система» также использовался для обозначения многих несвязанных между собой структур беспозвоночных. ^[7]^[8] но сегодня он ограничен водными каналами губок. ^[9] и гидростатический скелет некоторых моллюсков, таких как Polinices . ^[10]

Морские звезды

У морских звезд вода попадает в систему через ситообразную структуру на верхней поверхности животного, называемую мадрепоритом . Он лежит над небольшим мешочком или ампулой, соединенным с каналом, называемым каменным каналом, который, как следует из названия, обычно выстлан известковым материалом. Каменный канал переходит в круговой кольцевой канал, от которого по амбулакральным бороздкам наружу отходят радиальные каналы. Каждый рукав морской звезды имеет одну такую бороздку на нижней стороне, а у морских ежей они проходят по внешней стороне тела. ^[11]^{: 933–939}

На каждой стороне радиальных каналов имеется ряд луковичных ампул, которые соединяются через латеральные каналы. У морских звезд они всегда расположены в шахматном порядке, так что ампула слева следует за ампулой справа и так далее по длине радиального канала. Ампулы соединены с присосками. Вся конструкция называется трубчатой опорой . В большинстве случаев небольшие латеральные каналы, соединяющие ампулы с радиальным каналом, имеют одинаковую длину, так что ножки трубки располагаются в два ряда, по одному вдоль каждой стороны борозды. Однако у некоторых видов имеются попеременно длинные и короткие боковые каналы, образующие вид двух рядов с каждой стороны желобка, всего четыре. ^[11]^{: 933–939}

Сокращение ампул приводит к растяжению подиумов по мере поступления в них воды. Весь этот процесс позволяет двигаться, он довольно мощный, но чрезвычайно медленный. ^[12]

Центральный кольцевой канал, помимо соединения радиальных каналов между собой и с каменным каналом, имеет на внутренней поверхности и ряд других специализированных структур. Между каждым радиальным каналом у многих видов морских звезд находится мышечный мешок, называемый полиановым пузырьком . Кольцевой канал также имеет четыре или пять пар сложных карманов, называемых тельцами Тидемана . Они, по-видимому, производят целомоциты , амебоидные клетки, чем-то похожие на клетки крови позвоночных. ^[11]

Хотя содержимым водной сосудистой системы по существу является морская вода , помимо целомоцитов, жидкость также содержит некоторое количество белка и большое количество солей калия. ^[11]^{: 933–939}

Офиуроиды

Офиуроиды , группа, включающая хрупкие звезды и звезды-корзины , имеют несколько иную водную сосудистую систему, чем морские звезды, несмотря на их внешне схожий внешний вид. Мадрепорит расположен на нижней стороне животного, обычно в одной из челюстных пластин. Каменный канал идет вверх к кольцевому каналу, обычно расположенному в круглой впадине на верхней (т.е. внутренней) поверхности челюстей. Кольцевой канал имеет четыре полиановых пузырька. ^[11]^: 957

У офиуроидов нет амбулакральной борозды, а вместо этого радиальные каналы проходят через твердые костные косточки рук. В отличие от морских звезд, ножки трубки расположены парами, а не в шахматном порядке, и ампулы отсутствуют. Вместо этого простой клапан на верхнем конце ножки помогает контролировать давление воды в ножках трубки, а также сокращение связанных каналов. ^[11]^: 957

Морские ежи

Мадрепорит морских ежей расположен внутри одной из пластинок, окружающих анус на верхней поверхности животного. Каменный канал спускается от мадрепорита к кольцевому каналу, лежащему вокруг пищевода , и включает в себя ряд полианевых пузырьков. Поскольку у морских ежей нет рук, пять радиальных каналов просто проходят вдоль внутренней части твердого скелетного «теста», выгибаясь вверх по направлению к анусу. ^[11]^{: 972–973}

Ампулы, ответвляющиеся с обеих сторон радиальных каналов, дают начало десяти рядам ножек трубки, которые проникают через отверстия в тесте наружу. Как и у морских звезд, ампулы расположены поочередно, но в большинстве (хотя и не во всех) случаях они разделяются на две части при прохождении раковины, прежде чем снова слиться на внешней стороне. Трубчатые ножки морских ежей часто сильно видоизменяются для различных целей. Радиальный канал заканчивается небольшим заполненным водой щупальцем, которое выступает через самую верхнюю пластинку амбулакральной области. ^[11]^{: 972–973}

Криноидеи

Уникальность среди иглокожих состоит в том, что криноидеи не имеют мадрепорита. Вместо этого поверхность рта усеяна многочисленными мельчайшими реснитчатыми воронками, которые впадают в основную полость тела. Кольцевой канал имеет несколько небольших каменных каналов, расположенных между руками животного, но они открываются в полость тела и, таким образом, лишь косвенно связаны с внешней средой. ^[11]^: 1004

Пять радиальных каналов впадают в рукава и несколько раз разветвляются, питая все отдельные ветви и перышки, выстилающие рукава. Как и у других иглокожих, радиальные каналы дают начало боковым каналам, но ампул нет, а от концов каждого канала, за исключением вокруг рта, где они встречаются поодиночке, ответвляются скопления из трех трубчатых ножек. При отсутствии ампул давление воды поддерживается кольцевым каналом, окруженным сократительными мышечными волокнами . ^[11]^: 1004

Морские огурцы

Водная сосудистая система голотурий не имеет связи с внешней средой и поэтому заполнена внутренней целомической жидкостью , а не морской водой. Мадрепорит присутствует, но лежит в полости тела, чуть ниже глотки . Каменный канал относительно короткий. ^[11]^{: 991–992}

В кольцевом канале обычно имеется от одного до четырех полиановых пузырьков, но у отряда Apodida их может быть до пятидесяти. Радиальные каналы проходят через выемки в известковых пластинках, окружающих рот, а затем проходят вдоль амбулакральных участков по длине тела. Боковые каналы идут как к трубчатым ножкам, так и к большим ротовым щупальцам, все из которых имеют ампулы. У Apodida, у которых нет трубчатых ножек, также нет радиальных каналов, причем каналы, ведущие к щупальцам, ответвляются непосредственно от кольцевого канала. ^[11]991–992

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б Соломон, Эльдра; Линда Берг; Дайана Мартин (2002). Биология . Брукс/Коул.
^ Дейл, Джонатан (2000). «Наука о морских звездах» .
^ «Макробентос Северного моря - Иглокожие > Введение» . etibioinformatics.nl .
^ «Иглодермия» . Британская энциклопедия . Том. 08 (11-е изд.). 1911.
^ Харрисон, Ф.В. и Чиа, Ф.-С. (1994). Микроскопическая анатомия беспозвоночных . Том. 14: Иглокожие. Уайли-Лисс, Нью-Йорк, [1] .
^ Топор, Питер. (2003). Многоклеточные животные: филогенетическая система многоклеточных животных . Академия наук и литературы, Майнц, вып. 3., [2] .
^ Карпентер, Уильям Бенджамин (1854). Основы сравнительной физиологии. 4-е изд. Лондон: Джон Черчилль, [3] .
^ Зибольд, C.Th. фон (1874). Анатомия беспозвоночных . Перевод В.И. Бернетта. Бостон: Дж. Кэмпбелл, [4] .
^ Бергквист, Патрисия Р. (1978). Губки . Лондон: Хатчинсон, [5] .
^ Вольцов, Дж. (1994). Брюхоногие: Переднебранхии. В: Микроскопическая анатомия беспозвоночных , Харрисон, Ф.В. и Кон, А.Дж. (ред.), Том. 5: Моллюска I. Вили-Лисс, НовыйЙорк: 111–252, [6] .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л Барнс, Роберт Д. (1982). Зоология беспозвоночных . Филадельфия, Пенсильвания: Холт-Сондерс Интернэшнл. ISBN 0-03-056747-5 .
^ Гилбертсон, Лэнс (1999). Руководство зоологической лаборатории (четвертое изд.). Компании McGraw Hill, Нью-Йорк. ISBN 0-07-237716-Х .

[Solomon2002-1] Перейти обратно: ^а ^б Соломон, Эльдра; Линда Берг; Дайана Мартин (2002). Биология . Брукс/Коул.

[Dale2000-2] Дейл, Джонатан (2000). «Наука о морских звездах» .

[wbd.etibioinformatics.nl-3] «Макробентос Северного моря - Иглокожие > Введение» . etibioinformatics.nl .

[4] «Иглодермия» . Британская энциклопедия . Том. 08 (11-е изд.). 1911.

[5] Харрисон, Ф.В. и Чиа, Ф.-С. (1994). Микроскопическая анатомия беспозвоночных . Том. 14: Иглокожие. Уайли-Лисс, Нью-Йорк, [1] .

[6] Топор, Питер. (2003). Многоклеточные животные: филогенетическая система многоклеточных животных . Академия наук и литературы, Майнц, вып. 3., [2] .

[7] Карпентер, Уильям Бенджамин (1854). Основы сравнительной физиологии. 4-е изд. Лондон: Джон Черчилль, [3] .

[8] Зибольд, C.Th. фон (1874). Анатомия беспозвоночных . Перевод В.И. Бернетта. Бостон: Дж. Кэмпбелл, [4] .

[9] Бергквист, Патрисия Р. (1978). Губки . Лондон: Хатчинсон, [5] .

[10] Вольцов, Дж. (1994). Брюхоногие: Переднебранхии. В: Микроскопическая анатомия беспозвоночных , Харрисон, Ф.В. и Кон, А.Дж. (ред.), Том. 5: Моллюска I. Вили-Лисс, НовыйЙорк: 111–252, [6] .

[IZ-11] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л Барнс, Роберт Д. (1982). Зоология беспозвоночных . Филадельфия, Пенсильвания: Холт-Сондерс Интернэшнл. ISBN 0-03-056747-5 .

[12] Гилбертсон, Лэнс (1999). Руководство зоологической лаборатории (четвертое изд.). Компании McGraw Hill, Нью-Йорк. ISBN 0-07-237716-Х .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]