Zwierzęta bezkręgowe
Nicienie
Wykażesz zależność budowy nicieni od środowiska ich życia.
Omówisz czynności życiowe nicieni wolno żyjących i pasożytniczych.
Przeanalizujesz przykłady adaptacji nicieni do pasożytniczego trybu życia.
Nicienie (Nematoda) to grupa dwubocznie symetrycznych pseudojamowców. Mają cylindryczne, niesegmentowane i wydłużone ciało – osiągają przeciętną długość 1 mm. Najmniejsze, do 0,08 mm długości, wolno żyjące nicienie występują w osadach morskich. Największe natomiast są formy pasożytnicze: rekordzista długości Plancentonema gigantissima, bytujący w łożysku kaszalota, osiąga aż 840 cm długości!
Budowa ciała i funkcje życiowe nicieni
Nicienie występują we wszystkich środowiskach: zarówno lądowych (gleba), jak i wodnych (głębiny oceaniczne, dna mórz, wody słodkie). Oprócz słabo poznanych form wolno żyjących wyróżnia się gatunki pasożytnicze roślin i zwierząt, w tym człowieka.
Pierwouste, dwubocznie symetryczne, o wydłużonym, cylindrycznym ciele nicienie są zwierzętami pseudocelomatycznymi, których pierwotna jama ciała (pseudocel) wypełniona jest płynem.
Pokrycie ciała i ruch
Zewnętrzną warstwę ciała nicieni stanowi składający się z białek keratyno- i kolagenopodobnych oskórek (kutykula), który jest okresowo zrzucany w procesie linienia. Nie ma on budowy komórkowej; jest nierozciągliwy, przez co płyn wypełniający jamę ciała ma wysokie ciśnienie. Napięty z powodu ciśnienia oskórek nadaje nicieniowi sztywność, tworząc jego szkielet hydrostatyczny.
Przebicie powłoki nicienia prowadzi do ujścia płynu z jamy ciała na zewnątrz i śmierci organizmu.
Grubość oskórka i jego struktura zależą od sposobu życia nicieni. Chroni on organizm zwierzęcia przed wpływem niekorzystnych warunków środowiska. Zazwyczaj jest więc grubszy i bardziej złożony u pasożytów, co wiąże się z ochroną przed wydzielinami żywiciela; cieńszy występuje u form wolno żyjących.
Pod oskórkiem znajduje się hipoderma tworząca zgrubienia – wałki hipodermalne, które biegną wzdłuż ciała nicieni. Najlepiej rozwinięte są wałki boczne; grzbietowy i brzuszny należą do słabiej wykształconych.
Nicienie są zazwyczaj organizmami bezbarwnymi, często przezroczystymi. Zabarwienie nadają im znajdujący się w przewodzie pokarmowym pokarm bądź barwniki krwi żywiciela.
Znajdująca się pod hipodermą pojedyncza warstwa mięśni o podłużnym układzie włókien umożliwia nicieniom poruszanie się. Ze względu na antagonistyczne działanie pasm mięśni grzbietowych i brzusznych ich ciało może zginać się tylko w płaszczyźnie grzbietowo‑brzusznej – zwierzęta te poruszają się jedynie na boku.
Odżywianie
Układ pokarmowy nicieni zaczyna się otworem gębowym, otoczonym wargami, na których znajdują się receptory dotyku. Dalej jest podzielony na trzy części:
część złożona z jamy gębowej i umięśnionej gardzieli służącej do pobierania pokarmu oraz zastawki gardzielowo‑jelitowej; tu znajdują się gruczoły produkujące enzymy trawienne;
nierozgałęzione jelito środkowe;
drożne jelito tylne – u samców jest zakończone kloaką, czyli wspólnym ujściem nasieniowodu i jelita; u samic ujścia układów pokarmowego i rozrodczego są oddzielone.
W jamie gębowej nicieni znajdują się ząbki, listewki lub sztyleciki. Gatunki pobierające większy pokarm mają obszerną jamę gębową oraz ząbki i listewki służące do jego rozdrobnienia. U gatunków pasożytniczych występują sztyleciki, które umożliwiają przebicie tkanek żywiciela i pobieranie zawartości jego komórek.
Koordynacja nerwowa
Układ nerwowy zbudowany jest z pierścienia okołogardzielowego (okołoprzełykowego) oraz pni nerwowych połączonych spoidłami poprzecznymi (komisury). Dwa z pni znajdują się w grzbietowym i brzusznym wałku hipodermalnym.
U nicieni występują dwa typy receptorów:
mechanoreceptory, czyli receptory czuciowe, w postaci brodawek czuciowych umiejscowionych głównie w okolicach otworu gębowego,
chemoreceptory, receptory chemiczne, reagujące na obecność różnych substancji chemicznych.
Niezwykle istotna dla rozwoju nicieni jest temperatura. Wykazano, że niektóre gatunki reagują na gradient o różnicach mniejszych niż 0,1°C, poszukując optimum termicznego.
Wydalanie i osmoregulacja
Układ wydalniczy ma kształt litery H: składa się z dwóch kanałów wydalniczych położonych wzdłuż ciała, wewnątrz bocznych wałków hipodermalnych, i połączonych przebiegającym w hipodermie kanałem poprzecznym. Jest on zakończony otworem położonym w przedniej części ciała po brzusznej stronie. Główną funkcją układu wydalniczego jest regulacja ciśnienia osmotycznego organizmu. Końcowym produktem przemiany materii u nicieni jest amoniak – są to zwierzęta amonioteliczne.
Oddychanie
Nicienie nie mają układu oddechowego. Osobniki niepasożytnicze oddychają tlenowo, a wymiana gazowa zachodzi na drodze dyfuzji całą powierzchnią ciała. Pasożyty oddychają beztlenowo, pozyskując energię z rozkładu substancji odżywczych.
Układ krwionośny
Organizmy zaliczane do nicieni nie mają układu krwionośnego. Transport substancji odżywczych i produktów przemiany materii zachodzi z udziałem płynu wypełniającego jamę ciała.
Rozmnażanie
Nicienie są organizmami rozdzielnopłciowymi. Występuje u nich dymorfizm płciowy: między osobnikami żeńskimi i męskimi widoczne są wyraźne różnice w budowie. Samice są większe; charakterystyczną cechą samców jest spiralnie zagięta tylna część ciała. Niektóre gatunki pasożytnicze rozmnażają się dzieworodnie.
U nicieni występuje zapłodnienie wewnętrzne. Większość jest jajorodna (żyworodny jest włosień kręty), a ich rozwój – u większości grup – dzieli się na cztery stadia larwalne. Postacie młodociane nazywane są larwami i różnią się od dorosłych wielkością i nierozwiniętym układem rozrodczym.
Niektóre nicienie wytwarzają cysty z jajami i larwami, które mogą przetrwać przez długi czas.
Nicień Placentonema gigantissima ma 32 jajniki i produkuje 80 milionów jaj dziennie!
Przegląd systematyczny nicieni
Niepasożytnicze | Występują we wszystkich typach środowisk. Są niewielkimi organizmami – osiągają maksymalnie kilka centymetrów długości. Odżywiają się bakteriami, bywają też drapieżne lub wszystkożerne. Najsłynniejszym przedstawicielem tej grupy jest Caenorhabditis elegans – w 1965 r. wykorzystany jako organizm modelowy w badaniach nad rozwojem zwierząt. Był też pierwszym organizmem wielokomórkowym, którego genom zsekwencjonowano. Innym nicieniem niepasożytniczym jest węgorek octowy (Turbatrix aceti). Jego cechą charakterystyczną jest duża odporność na niskie pH środowiska – często żyje w fermentujących owocach. |
Pasożyty roślin | Należą do nich pasożyty z rodzaju mątwików. Te niewielkie organizmy (1‑2 mm) pasożytują wewnątrz korzeni. Samice przypominają kształtem małe cytryny, są kuliste, natomiast samce mają wydłużony kształt ciała. Najczęściej występującymi w Polsce mątwikami są Globodera rostochiensis, czyli mątwik ziemniaczany oraz Heterodera schachtii – mątwik burakowy. Pierwszy atakuje głównie bulwy ziemniaków i korzenie pomidorów, drugi pasożytuje w bulwach buraków cukrowych. |
Pasożyty zwierząt | Mogą pasożytować zarówno w organizmach kręgowców, jak i bezkręgowców. Do najbardziej znanych należą glista ludzka (Ascaris lumbricoides), włosogłówka ludzka (Trichuris trichiura), włosień kręty (Trichinella spiralis) i owsik ludzki (Enterobius vermicularis). |
Na podstawie filmu „Czynności życiowe nicieni wolno żyjących i pasożytniczych” wykonaj polecenia.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1JkoLqsOroLW
Film opisuje czynności życiowe nicieni wolno żyjących i pasożytniczych.
Cykle rozwojowe wybranych przedstawicieli nicieni
Owsiki to pasożyty monokseniczne. Występuje u nich wyraźny dymorfizm płciowy. Samice osiągają długość od 8 do 13 mm, natomiast samce – od 2 do 5 mm.
Zapłodnione samice owsików składają 4,5–17 tys. jaj w okolicy odbytu żywiciela i powodują, zwłaszcza wieczorem i nocą, dokuczliwe swędzenie. Do rozwoju jaja dochodzi, kiedy zetknie się ono z tlenem. Rozpoczyna się wtedy szybki rozwój embrionalny, trwający ok. 6 godzin. Jednakże kiedy jest za chłodno, rozwój ten nie następuje. Jajo w takich warunkach zachowuje żywotność przez 13 dni.
Jaja owsików są bardzo lekkie i odporne na wysychanie, dzięki czemu mogą się łatwo przemieszczać wraz z ruchami powietrza i przyklejać do przedmiotów. Kiedy przykleją się do rąk, mogą być łatwo przemieszczone do ust. Po połknięciu larwa opuszcza osłonkę jajową. Dalszy rozwój owsika zachodzi w jelicie cienkim. Po 28–35 dniach powstaje dorosły nicień i cykl się zamyka.
Objawy owsicy obejmują zmiany zapalne w okolicy odbytu, świąt odbytu, bezsenność, niepokój, brak apetytu, bóle brzucha, nerwowość.
Jednym z najbardziej pospolitych pasożytów jest glista ludzka, wywołująca glistnicę. Jest ona pasożytem monoksenicznym, u którego występuje dymorfizm płciowy. Samice są większe niż samce. Osiągają one długość 20–35 cm przy średnicy ciała 3–6 mm, podczas gdy samce mierzą 15–31 cm przy średnicy 2–4 mm.
Dorosłe samice, pasożytujące w przewodzie pokarmowym człowieka, są w stanie składać dziennie 200 tys. jaj. Wraz z kałem przedostają się one do środowiska zewnętrznego. Jaja glisty ludzkiej są odporne na wysuszenie, niską temperaturę, procesy gnilne w podłożu i związki chemiczne, stąd mogą zachować zdolność do inwazji nawet przez pięć lat.
Zarażenie następuje przez połknięcie z pokarmem lub wodą tzw. jaj inwazyjnych. Po przejściu przez żołądek larwa wylęga się i dostaje do krwiobiegu, a następnie do wątroby, prawej komory serca i do płuc. Larwa rozwija się w płucach, ponieważ do jej rozwoju niezbędny jest tlen. Z płuc przedostaje się poprzez oskrzela, tchawicę i gardło z powrotem do przewodu pokarmowego.
Jaja glisty ludzkiej wydalane są z kałem, co wykorzystuje się w diagnostyce zarażenia tym pasożytem.
Na zarażenie glistą ludzką szczególnie narażone są osoby, które nie myją rąk przed jedzeniem oraz spożywają nieumyte warzywa i owoce. U człowieka glista ludzka pasożytuje w jelicie cienkim. Dorosłe osobniki osiągają długość nawet do 49 cm.
Objawy glistnicy są najczęściej skąpe. Obejmują zaburzenia łaknienia, bóle brzucha, nudności, objawy alergiczne. Kiedy larwy migrują w organizmie, mogą pojawić się: suchy kaszel, duszności, krwioplucie i stan podgorączkowy. Najpoważniejsze objawy, takie jak krwotoki z płuc, opuchlizna wątroby i zapalenie wątroby, występują wtedy, kiedy w ciele żywiciela pasożytuje od kilkudziesięciu do kilkuset larw.
Włosień kręty jest pasożytem poliksenicznym, co oznacza, że w jego cyklu życiowym występuje kilku żywicieli. Są to ssaki odżywiające się mięsem innych ssaków: zarówno tym przez nie upolowanych, jak i padliny.
Samice włośnia żyją przez osiem tygodni i rodzą w tym czasie ok. 1,5 tys. larw, które przenikają do krwiobiegu bądź układu limfatycznego żywiciela. Następnie wraz z krwią lub limfą wnikają do mięśni poprzecznie prążkowanych, przede wszystkim tych najintensywniej pracujących, jak przepona, mięśnie międzyżebrowe, język czy krtań. Po osiedleniu się w mięśniach larwy rosną kosztem białka z organizmu gospodarza. Dorosłe larwy zwijają się spiralnie, a organizm izoluje je, otaczając torebką łącznotkankową. W tym stanie pozostają w ustroju nawet przez dziesięciolecia. Wykazują dużą odporność na niekorzystne warunki środowiska, np. w chłodni, w której temperatura wynosi -15°C, giną dopiero po 12 dniach. Aby zabić włośnia, należy gotować mięso przez 30–35 minut.
Włośnica (trychinoza) to choroba ogólnoustrojowa wywoływana spożyciem mięsa zakażonego larwami włośnia krętego.
Przebieg choroby zależy od liczby larw włośni spożytych z mięsem. W fazie jelitowej, czyli w okresie namnażania się larw, mogą występować pobolewania brzucha, biegunka, wymioty i zawroty głowy. Z jelit włośnie wędrują z krwią do mięśni, gdzie się osiedlają – to faza narządowa. W zależności od lokalizacji larw mogą wtedy wystąpić objawy takie jak: obrzęk okolicy oczodołów, twarzy i kończyn, bóle mięśni kończyn dolnych i górnych (mięśnie poprzecznie prążkowane), mięśni przepony oraz gorączka.
Liczba larw przekraczająca pięć osobników na gram masy ciała niesie ze sobą ryzyko śmierci. Niestety, leczenie włośnicy nie daje pełnych rezultatów, stąd bardzo ważna jest profilaktyka. Najlepszą metodą walki z tą chorobą jest niespożywanie nieprzebadanego weterynaryjnie mięsa.
Na podstawie grafiki interaktywnej wykonaj polecenia.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/Rp0TbjFVZn8SA
Film przedstawia obraz mikroskopowy badanego obraz mikroskopowy mięsa dzika ze znajdującymi się w nim osobnikami włośnia krętego. Na filmie przedstawione są liczne długie i cienkie organizmy pasożyta, które się intensywnie poruszają i wiją.
Profilaktyka
Nazwa pasożyta | Drogi zarażenia | Objawy | Profilaktyka |
|---|---|---|---|
Owsik ludzki | Przypadkowe połknięcie jaj pasożyta na niemytych owocach i warzywach lub w czasie zabawy w zanieczyszczonym nimi miejscu. | Owsica: dokuczliwe swędzenie w | Przestrzeganie zasad |
Glista ludzka | Wypicie zawierającej jaja wody, np. z zanieczyszczonej studni, strumienia itp. | Glistnica: krwotoki z płuc, opuchlizna wątroby, zapalenie wątroby. | Ścisłe przestrzeganie zasad higieny. |
Włosień kręty | Zjedzenie zarażonej, niezbadanej przez weterynarza wieprzowiny lub dziczyzny. | Włośnica: wysoka gorączka, obrzęki twarzy, biegunka, | Odszczurzanie, |
Włosogłówka ludzka | Połknięcie mikroskopijnej larwy zamkniętej w osłonce jajowej. Larwa opuszcza osłonkę w jelicie cienkim, po 10 dniach przemieszcza się do jelita ślepego, gdzie rozwija się do postaci dorosłej, która składa tam jaja. | Włosogłówczyca: ból brzucha, biegunka, anemia, utrata masy ciała. | Przestrzeganie zasad higieny, m.in. częste |
Tęgoryjec dwunastnicy | Wniknięcie inwazyjnych larw do ciała człowieka przez skórę, np. stóp lub rąk. Pasożyty przemieszczają się do krwiobiegu, płuc, tchawicy, jamy brzusznej, aż w końcu zadomawiają się w dwunastnicy, gdzie składają jaja. | Ankylostomoza: krwawienie do przewodu pokarmowego, anemia, zaburzenia trawienne. | Zakładanie obuwia ochronnego i rękawiczek podczas pracy w ciepłej i wilgotnej glebie. |
Podsumowanie
Nicienie to dwubocznie symetryczne zwierzęta o wydłużonym, cylindrycznym i niesegmentowanym ciele, które nie są podzielone na pierścienie (w przeciwieństwie do pierścienic).
Są zwierzętami pseudocelomatycznymi – ich pierwotna jama ciała (pseudocel) wypełniona jest płynem pod wysokim ciśnieniem.
Zewnętrzną warstwę ciała stanowi gruby, nierozciągliwy oskórek (kutykula) zbudowany z białek, który chroni organizm i pełni funkcję szkieletu hydrostatycznego.
Oskórek jest okresowo zrzucany podczas procesu linienia, co umożliwia wzrost organizmu.
Pod oskórkiem znajduje się hipoderma, która tworzy cztery podłużne zgrubienia zwane wałkami hipodermalnymi (grzbietowy, brzuszny i dwa boczne).
Posiadają wyłącznie mięśnie podłużne, co sprawia, że mogą zginać ciało tylko w płaszczyźnie grzbietowo‑brzusznej i poruszają się charakterystycznymi wygięciami na boku.
Układ pokarmowy jest drożny (zaczyna się otworem gębowym, a kończy odbytem) i składa się z trzech odcinków: jelita przedniego (z umięśnioną gardzielą), środkowego i tylnego.
Formy pasożytnicze posiadają w jamie gębowej sztyleciki do przebijania tkanek żywiciela, natomiast formy drapieżne mogą mieć ząbki lub listewki.
Układ nerwowy składa się z pierścienia okołogardzielowego oraz pni nerwowych (głównie grzbietowego i brzusznego) połączonych spoidłami poprzecznymi.
Narządy zmysłów to głównie mechanoreceptory (brodawki czuciowe wokół otworu gębowego) oraz chemoreceptory; nicienie są bardzo wrażliwe na zmiany temperatury.
Układ wydalniczy ma kształt litery H – składa się z dwóch kanałów bocznych i kanału poprzecznego; służy głównie do osmoregulacji i wydalania amoniaku.
Nie posiadają układu oddechowego ani krążenia; wymiana gazowa zachodzi całą powierzchnią ciała, a transport substancji odbywa się za pośrednictwem płynu jamy ciała.
Są zazwyczaj rozdzielnopłciowe i wykazują dymorfizm płciowy: samice są większe, a samce mają spiralnie zagięty tył ciała.
Zapłodnienie jest wewnętrzne; większość gatunków jest jajorodna, ale zdarzają się wyjątki żyworodne (np. włosień kręty).
Rozwój jest zazwyczaj złożony i obejmuje cztery stadia larwalne, podczas których następuje linienie.
Występują we wszystkich środowiskach jako formy wolno żyjące (np. węgorek octowy) oraz pasożyty roślin (np. mątwiki) i zwierząt (np. glista ludzka, owsik, włosień).
Ćwiczenia utrwalające
Wróć do polecenia na stronie „Na dobry początek” i dopisz brakujące definicje. Pamiętaj, żeby nie kopiować słownika, ale wyjaśnić każde słowo kluczowe w miarę możliwości swoimi słowami.