Parzydełkowce

Parzydełkowce (Cnidaria) to wielokomórkowe zwierzęta, których  ciało jest dwuwarstwowe. Charakteryzują się występowaniem komórek parzydełkowych.

Badania DNA wskazują, że parzydełkowce powstały około 650 mln lat temu.

Obecnie znanych jest około 10 tys. gatunków parzydełkowców.

Parzydełkowce są najstarszymi ewolucyjnie tkankowcami (Eumetazoa), dwuwarstwowcami (Diploblastica) o promienistej symetrii ciała (Radiata). Ich ciało jest dwubiegunowe. Występuje u nich symetria ciała od czteropromienistej do wielopromienistej. Mają jamę gastralną, do której prowadzi jeden otwór. Przyjmują dwie postaci – osiadłego polipa i pływającej meduzy.

Systematyka parzydełkowców (Cnidaria)

Typ parzydełkowców (Cnidaria) jest reprezentowany przez cztery gromady:

• stułbiopławy (Hydrozoa);

• krąkopławy (Scyphozoa);

• koralowce (Anthozoa);

• kostkomeduzy (Cubozoa).

Środowisko życia

Parzydełkowce są zwierzętami wodnymi. Zasiedlają głównie wody morskie. Żyją pojedynczo albo tworzą osiadłe lub pływające kolonie. Niektóre z nich, np. koralowce, występują wyłącznie w formie osiadłej. Tworzą rafy koralowe, wyglądem przypominające kwitnące łąki. Najczęściej występują w wodach czystych i dobrze natlenionych.

Budowa polipa i meduzy

Polip i meduza są formami homologicznymi. Mają wspólny plan budowy tkankowej.

Budowa parzydełkowców jest prosta.

Ciało budują dwie warstwy komórek:

• zewnętrzna epiderma, pochodna ektodermy;

• wewnętrzna endoderma – gastroderma, pochodna entodermy.

Epiderma i gastroderma zbudowane są głównie z komórek nabłonkowo‑mięśniowych oraz interstycjalnych, które mogą przekształcać się w inne typy komórek.

W epidermie występują również komórki nabłonkowo‑nerwowe, nabłonkowo‑zmysłowe i parzydełkowe. W endodermie komórki gruczołowe, które umożliwiają trawienie.

Między epidermą a gastrodermą znajduje się bazalna macierz:

• galaretowata, bezkomórkowa mezoglea

lub

• mezenchyma - mezoglea z komórkami.

Wnętrze ciała wypełnia jama gastralna. Otwór gębowy otoczony jest ramionami lub czułkami, w których znajdują się komórki parzydełkowe służące do obezwładniania ofiar i zdobywania pokarmu.

Schematy budowy morfologicznej polipa i meduzy różnią się.

Budowa tkankowa obu form życiowych parzydełkowców jest podobna.

Polip ma ciało cylindryczne, przyczepione do podłoża za pomocą stopy. Otwór gębowy skierowany jest ku górze.

Meduza kształtem przypomina dzwon. Otwór gębowy umieszczony jest na spodniej stronie ciała.

Funkcje życiowe

Parzydełkowce są zwierzętami mięsożernymi. Zdobywają ofiarę, wykorzystując komórki parzydełkowe.

Odżywianie

Parzydełkowce zdobywają pokarm głównie pasywnie – oczekują na ofiarę, którą wciągają czułkami lub płatami gębowymi przez otwór gębowy do jamy gastralnej. Ofiarę obezwładniają parzydełkami.

Komórki parzydełkowe – knidocyty – służą do paraliżowania ofiary oraz do obrony.

Ze względu na działanie knidocyty dzieli się na:

• przebijające – penetranty;

• klejące – glutynanty;

• owijające – wolwenty.

Ze względu na budowę knidocyty dzieli się na:

• nematocyty – parzydełka z knidocylem, nić po wystrzeleniu nie wraca;

• spirocyty – parzydełka bez knidocylu, nić po wystrzeleniu wraca.

Trawienie u parzydełkowców to kombinacja:

• trawienia zewnątrzkomórkowego;

• trawienia wewnątrzkomórkowego.

Proces trawienia rozpoczyna się zewnątrzkomórkowo. Enzymy wydzielane są do jamy gastralnej, działają w pobliżu ofiary, która rozkładana jest na bogatą w substancje odżywcze zawiesinę.

Drobniejsze cząstki wchłaniane są na drodze fagocytozy przez komórki trawienne. Rozpoczyna się trawienie wewnątrzkomórkowe w wakuolach pokarmowych komórek gastrodermy. Trwa dłużej niż trawienie zewnątrzkomórkowe.

Pokarm po strawieniu trafia do komórek budujących gastrodermę i epidermę. Niestrawione resztki wracają do jamy gastralnej i usuwane są na zewnątrz.

Elementem charakterystycznym dla meduzy jest układ pokarmowo‑naczyniowy. Składa się on z części centralnej, położonej przy otworze gębowym, odchodzących od niej kanałów promienistych oraz kanału okrężnego umiejscowionego wzdłuż krawędzi ciała. Układ ten umożliwia rozprowadzenie substancji odżywczych po całym organizmie.

Oddychanie

Przydełkowce oddychają całą powierzchnią ciała. Nie tolerują niedoboru tlenu. Tlen przenika do ciała przez nabłonek.

Niektóre parzydełkowce wykorzystują tlen produkowany przez glony żyjące z nimi w symbiozie.

Przykład symbiozy parzydełkowca z glonami

Hydra zielona (Chlorohydra viridissima) żyje w symbiozie z zoochlorellami, które przeprowadzają proces fotosyntezy i dostarczają tlenu.

Ruch

Polipy prowadzą osiadły tryb życia. Stopa przytwierdza je do podłoża.

Niektóre polipy mogą się przemieszczać przez:

• pełzanie w pozycji pionowej – przesuwając stopę;

• koziołkowanie – odrywając stopę od podłoża, stając na czułkach i przyczepiając się stopą w innym miejscu;

• drążenie w podłożu;

• pływanie bierne dzięki banieczce wypełnionej powietrzem;

• pływanie czynne przy wykorzystaniu czułków.

Niektóre parzydełkowce w formie polipów osadzają się na małżach, ślimakach i dużych skorupiakach. Poruszają się razem z nimi.

Meduzy poruszają się ruchem odrzutowym Dzięki synchronicznym skurczom komórek nabłonkowo‑mięśniowych dzwon wyrzuca wodę. Ruch wykorzystujący odrzut pozwala poruszać się z prądem wody.

R1K9lB76uKHJR

Film przedstawia pływającą meduzę kompasową.

Film przedstawia pływającą meduzę kompasową.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1K9lB76uKHJR

Film przedstawia pływającą meduzę kompasową.

R1ZKrdrs4heyh

Zdjęcie przedstawia meduzę Cassiopea andromeda. Posiada okrągłą jamę o błękitnej barwie, na której występują liczne, białe punkty. Od jamy w dół odchodzą dość grube, postrzępione czułki. Ich górna część ma kolor niebieski, a końcówki są koloru białego.

Narządy zmysłów i koordynacja nerwowa

RLmVjtsPfaicx

Schemat przedstawia układ nerwowy rozproszony, czyli siateczkowy polipa i meduzy. Układ nerwowy u polipa znajdującego się po lewej stronie rysunku zaznaczony jest niebieskimi liniami, które tworzą połączenia w obrębie trzonu oraz czułek. Z kolei u meduzy, znajdującej się na ilustracji po prawej stronie, widoczne jest kilka połączeń wędrujących od środka ciała do ropaliów znajdujących się na obwodzie jej ciała. Pomiędzy poszczególnymi ropaliami znajduje się siatka nerwów tworzących układ.

Układ nerwowy parzydełkowców zbudowany jest z rozproszonych komórek nerwowych epidermy i endodermy. Wypustki komórek łączą je w sieć.

U polipów siatka komórek nerwowych jest zagęszczona w okolicy otworu gębowego.

Rozproszony, inaczej siateczkowy, układ nerwowy jest najniższym stopniem rozwoju układu nerwowego bezkręgowców.

Meduzy posiadają tzw. ciałka brzeżne – ropalia, w których obecne są oczka – struktury światłoczułe o bardzo prostej budowie oraz statocysty, będące prostymi narządami równowagi.

System nerwowy form kolonijnych nie ogranicza się do autonomicznego unerwienia poszczególnych osobników. Połączenia nerwowe utrzymują kontakt między polipami tworzącymi kolonię.

Wydalanie

Zbędne produkty przemiany materii wydalane są do jamy gastralnej i na zewnątrz przez otwór gębowy.  

Rozmnażanie

Metageneza

Ze względu na przemienne występowanie stadium rozmnażającego się bezpłciowo – polipa i stadium rozmnażającego się płciowo – meduzy, w cyklu życiowym parzydełkowców występuje przemiana pokoleń – metageneza.

Polip rozmnaża się bezpłciowo przez podziały poprzeczne – strobilizację, uwalniając efyry, stadium larwalne przypominające dorosłą meduzę. Po kilku miesiącach efyry osiągają zdolność do rozmnażania płciowego, stając się rozdzielnopłciowymi meduzami. Z komórek interstycjalnych, znajdujących się w gonadach, wytwarzają gamety. Po zapłodnieniu powstaje zygota, z której rozwija się larwa planula, przenoszona biernie przez wodę.

U chełbi modrej (Aurelia aurita), podobnie jak u obelii, występuje metageneza.

Znaczenie parzydełkowców

• Są pokarmem dla zwierząt wodnych, np. szkarłupni, mięczaków i żebropławów.

• Żyją w symbiozie z glonami, pierścienicami, skorupiakami, mięczakami i rybami. Zoochlorelle pozostają w symbiozie z Anthopleura xanthogrammica, a błazenek Amphiprion ocellaris z ukwiałem Entacmaea quadricolor.

• Tworzą skały i rafy koralowe, które są środowiskiem życia wielu gatunków zwierząt i atrakcją dla turystów i nurków.

• Są niskokalorycznym, zawierającym białko pokarmem dla ludzi. Meduzy Rhopilema esculenta, które poławia się w Japonii i Chinach są przysmakiem kulinarnym.

• Duże skupiska krążkopławów zużywają ogromne ilości tlenu, co prowadzi do zmian składu planktonu.

• Ławice meduz blokują sieci rybackie i zatykają dopływy wody, z których korzystają elektrownie lub fabryki.

• Dochodzące do kilku metrów długości czułki parzydełkowców zabijają małe, morskie kręgowce, głównie ryby.

• Są dużym zagrożeniem dla zdrowia i życia człowieka. Jad bełtwy festonowej (Cyanea capillata) wywołuje dotkliwe poparzenia, a żeglarza portugalskiego (Physalia physalis) i osy morskiej (Chironex fleckeri) – zaburzenia krążeniowo‑oddechowe prowadzące do śmierci.

Podsumowanie

• Parzydełkowce to najstarsze ewolucyjnie zwierzęta tkankowe, których ciało zbudowane jest z dwóch warstw komórek: zewnętrznej epidermy i wewnętrznej gastrodermy (dwuwarstwowce).

• Cechą charakterystyczną, odróżniającą je od innych grup zwierząt, jest obecność komórek parzydełkowych (knidocytów) służących do obrony i zdobywania pokarmu.

• Wykazują symetrię promienistą.

• Występują w dwóch postaciach morfologicznych: osiadłego polipa o cylindrycznym kształcie oraz wolno pływającej, dzwonowatej meduzy.

• Wnętrze ciała zajmuje jama gastralna z jednym otworem pełniącym jednocześnie funkcję otworu gębowego i odbytowego.

• Między warstwami komórek znajduje się bezkomórkowa mezoglea lub zawierająca komórki mezenchyma.

• Posiadają najprostszy, sieciowy (rozproszony) układ nerwowy, w którym komórki nerwowe połączone wypustkami tworzą sieć w całym ciele.

• Meduzy posiadają wyspecjalizowane ciałka brzeżne (ropalia), zawierające narządy równowagi (statocysty) oraz proste struktury światłoczułe (oczka).

• Odżywiają się w sposób mieszany: trawienie rozpoczyna się jako zewnątrzkomórkowe w jamie gastralnej, a kończy jako wewnątrzkomórkowe w wakuolach pokarmowych.

• Nie posiadają układu oddechowego ani wydalniczego – wymiana gazowa i usuwanie produktów przemiany materii zachodzą całą powierzchnią ciała.

• Rozmnażają się bezpłciowo (przez pączkowanie lub strobilizację polipów) oraz płciowo (głównie meduzy, które są zazwyczaj rozdzielnopłciowe).

• W cyklu życiowym wielu gatunków występuje przemiana pokoleń (metageneza), gdzie pokolenie bezpłciowe (polip) i płciowe (meduza) następują po sobie.

• Rozwój jest złożony i obejmuje stadium wolno pływającej, orzęsionej larwy nazywanej planulą.

• W przyrodzie pełnią rolę drapieżników, stanowią pokarm dla innych zwierząt (np. szkarłupni) oraz tworzą rafy koralowe będące fundamentem bogatych ekosystemów morskich.

• Dla człowieka mają znaczenie jako atrakcja turystyczna, surowiec spożywczy (w Azji), ale stanowią też zagrożenie ze względu na silne toksyny niektórych gatunków (np. osy morskiej).

Ćwiczenia utrwalające

1

Ćwiczenie 3

Parzydełkowce mogą się rozmnażać płciowo i bezpłciowo.

RyQ87JwUJiGib

Ilustracja

Rp9AvpDtrcI8V

Podaj nazwę bezpłciowego sposobu rozmnażania, przedstawionego na schemacie przemiany pokoleń chełbi modrej. (Uzupełnij) Podaj, jaki jeszcze inny sposób bezpłciowego rozmnażania występuje u parzydełkowców. (Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

1. Przeanalizuj schemat. Przypomnij sobie, jak nazywał się sposób rozmnażania, w którym polip wielokrotnie dzielił się poprzecznie na krążki, z których rozwijają się meduzy − pokolenie płciowe obelii.

2. Jak nazywa się sposób rozmnażania bezpłciowego, w którym dochodzi do uwypuklenia w organizmie macierzystym, odłączenia osobnika potomnego i jego dalsze samodzielne funkcjonowanie?

Pokaż odpowiedź

1. Strobilizacja – podział poprzeczny polipa

2. Pączkowanie

Ćwiczenie 3

R1XSRcUg3Wwu0

Przedstaw bezpłciowy sposób rozmnażania stułbiopława obelii (Obelia dichotoma). (Uzupełnij) Wyjaśnij, jaki inny sposób bezpłciowego rozmnażania występuje u parzydełkowców. (Uzupełnij).

Pokaż podpowiedź

Przypomnij sobie, jak nazywał się sposób rozmnażania, w którym polip wielokrotnie dzielił się poprzecznie na krążki, z których rozwijają się meduzy − pokolenie płciowe obelii. A następnie przypomnij sobie, jak nazywa się sposób rozmnażania bezpłciowego, w którym dochodzi do uwypuklenia w organizmie macierzystym, odłączenia osobnika potomnego i jego dalsze samodzielne funkcjonowanie?

Pokaż odpowiedź

1. Strobilizacja – podział poprzeczny polipa.

2. Pączkowanie.