Морские звезды

С характерными особенностями строения иглокожих всего удобнее ознакомиться на одном из видов класса морских звезд.

Когда в былые годы учителю приходилось демонстрировать на уроке сухой препарат морской звезды, со стороны учащихся неизменно слышался недоуменный вопрос: неужели это звезда «настоящая»? Действительно, ее геометрически правильная пятилучевая форма и как будто из камня изваянный скелет как-то совершенно не вяжутся с обычным представлением

о              внешнем облике животного, которое должно каким-то образом передвигаться и добывать себе пищу.

Правда, и добыча этого хищника не отличается проворством:              медлительность

брюхоногих улиток давно вошла в пого

ворку, а двустворчатые ракушки еще более превосходят их своей неповоротливостью. Но все же и за этой неторопливой добычей морской звезде приходится переползать с одного места на другое, преодолевать неровности дна, подниматься по отвесной поверхности подводных скал и каменных обломков. Вдобавок настигнуть добычу — это еще только половина задачи: добычей этой надо еще овладеть, а это совсем не так просто, потому что тело моллюска как будто очень надежно защищено прочной известковой раковиной.

Конечно, по изображению или по сухому препарату морской звезды трудно представить себе это животное в деятельном состоянии; наблюдать же его движения в наших условиях бывает возможно только на экране кино. Однако разобраться в особенностях строения морской звезды и проследить, в какой мере это строение связано с ее образом жизни, можно и на консервированном (заспиртованном) материале, если только объект не замурован наглухо в закрытую банку в виде обычного музейного препарата.

Внешнее строение.

На более плоской стороне тела, которая у ползущей по дну морской звезды бывает обращена вниз, в центре диска находится рот, почему эту сторону и называют ро-

Р

и

Рис. 301. Лучистое строение морской звезды:

р — лучи, или радиусы: и — интеррадиусы; а — анальное отверстие; лс — ситовидная (мадрепоровая) пластинка, нарушающая пятилучевую симметрию.

т о в о й; на противоположной — «п р о т и - воротовой» — стороне, обращенной вверх, также в центре диска, то есть как раз над тем местом, где находится рот, имеется очень маленькое заднепроходное отверстие. Ино1да ротовую сторону у морской звезды называют «брюшной», а противоположную ей—«спинной», но, как это мы увидим далее, по отношению к иглокожим такие названия оказываются неудачными.

У вынутой из спирта морской звезды сразу же прощупывается твердый известковый скелет, который придает ее телу определенную характерную форму. Однако мы легко можем убедиться, что лучи, а отчасти и диск морской звезды поддаются изгибу и, следовательно, у живой звезды обладают подвижностью.

Чтобы увидеть действительные органы передвижения морской звезды, следует повернуть животное ротовой стороной к себе. Тогда мы заметим у него резко выраженные амбулякра льные борозды, идущие вдоль каждого луча, а раздвинув края одной из таких борозд, можем рассмотреть расцоложamp;нные там многочйс-

ленные мягкие выросты беловатого цвета; это амбулякральные ножки морской звезды, снабженные на концах маленькой присоской. То вытягивая вперед, то сокращая эти ножки и подтягиваясь на них, живая морская звезда медленно ползет по дну, взбирается по крутым склонам на подводные камни, а в аквариуме может подниматься даже по вертикальной поверхности стекла. При помощи тех же присасывательных ножек, сильно вытягивая их в одну сторону и прикрепляясь ими к какому-нибудь твердому предмету, морская звезда принимает нормальное положение, если ей случится опрокинуться ротовой стороной кверху.

Внутреннее строение. Раньше зоологи объединяли иглокожих с кишечнополостными — полипами и медузами — в один тип «лучистых животных», основываясь на том, что и у тех и у других форма тела обладает многолучевой симметрией. Однако изучение внутреннего строения показало, что между иглокожими и кишечнополостными очень мало общего. У кишечнополостных, как это мы видели хотя бы на примере гидры, тело представляет собой в основном двуслойный мешок, образующий внутри одну-единственную полость, которая служит для заглатывания добычи и переваривания пищи, тогда как у иглокожих внутреннее строение неизмеримо сложнее: у них имеется вторичная полость тела, внутри которой лежат отдельные системы органов (рис. 302).

Осевое положение занимает в теле морской звезды пищеварительная система (рис. 303). При сплющенной форме этих животных длина их кишечника — от ротового до заднепроходного отверстия — оказывается очень незначительной; однако вместимость его и его пищеварц- тельная способность увеличиваются благодаря наличию складчатого мешковидного желудка и слепых выростов, расходящихся попарно по всем лучам и в изобилии выделяющих пищеварительные соки.

Чрезвычайно интересен способ, при помощи которого морская звезда овладевает своей добычей. Ее рот не имеет приспособлений для размельчения и пережевывания пищи, а растягиваться для заглатывания крупной добычи он не может, так

Рис. 302. Схема продольного разреза морской звезды, проведенного через ситовидную, или мадрепоровую, пластинку:

1 — ротовое отверстие; 2 — желудок; з — слепые отростки кишечника; 4 — анальное отверстие; 5 — ситовидная (мадрепоровая) пластинка; 6 — каменистый канал; 7— кольцевой канал; 8 — ампула («полиев пузырь»); 9 — радиальный амбулякральный канал; 10 — амбулякральные пузырьки; 11 — амбулякральные ножки; 12 — глаз; 13—кровеносные сосуды; 14 — яичник; 15 — кожные жабры; нервная система не изображена,

как этому препятствуют окаймляющие его твердые скелетные части. Однако питается морская звезда и мелкими и крупными моллюсками; мелких она проглатывает целиком, а найдя более крупную ракушку, приподнимается над ней на своих лучах и с помощью присасывательных ножек раскрывает створки раковины, растягивая их в разные стороны. После этого прожорливый хищник выпячивает через рот свой желудок наружу, облекает им мягкие части моллюска и начинает переваривать

добычу, хотя и внутри своего желудка, но уже вне своего тела.

Уничтожая таким образом моллюсков, морские гвезды оказываются опасными вредителями устрицеводства, которое в приморских районах Западной Европы и Америки имеет важное промысловое значение.

Из других систем органов у морской звезды сильно развита амбулякраль- ная (иначе, воднососудистая, или водоносная) система, существующая только у иглокожих животных (рис. 304). С наружной средой амбулякральная система сообщается через ситовидную пластинку, которая расположена на верхней — «противоротовой» — стороне тела, ближе к краю диска, между основаниями двух соседних лучей. Ситовидная пластинка и по цвету и по форме выделяется среди покровов тела и имеется у животного только в единственном числе; таким образом, ее присутствие нарушает полную лучевую симметрию морской звезды: мы получим две вполне симметричные половины только в том случае, если проведем разрез через ситовидную пластинку и через противоположный ей луч, потому что при разрезах, проведенных через другие лучи, в одну половину попадает ситовидная пластинка, а в другой ее, конечно, уже не окажется.

От ситовидной пластинки, пронизанной множеством мелких пор (отсюда и название), внутрь полости тела опускается каменистый канал с прочными, пропитанными известью стенками. Он впадает в кольцевой канал, от которого по всем лучам расходятся лучевые канал ы.. От каждого лучевого канала отходят мелкие боковые веточки, а от каждой такой веточки в свою очередь отходит внутрь, то есть в полость тела, сократительный пузырек, а наружу — уже знакомые нам присасывательные амбу- лякральные ножки, которые, следовательно, представляют собой тонкие растяжимые трубки — выросты воднососудистой системы (рис. 302 и 304).

Морская вода поступает через ситовидную пластинку и наполняет каналы и пузырьки воднососудистой системы. При сокращении стенок пузырька наполняющая его жидкость выталкивается внутрь ножки, и тогда ножка вытягивается в длину. После того как ножки, расположенные на данном участке тела, прикрепились своими присосками к какому-нибудь подводному предмету, мускулатура их стенок сокращается, и тогда жидкость из них вновь перегоняется в соответствующие пу-

1 — ситовидная (мадрепоровая) пластинка; 2 — каменистый канал; з — кольцевой канал; 4 — ампула; 5 —радиальный канал; 6 — амбулякраль- вые пузырьки; 7 — амбулякральные ножки (изображены только на одном луче).

зырьки, расположенные у их оспования; ножки сокращаются, и тело звезды подтягивается вперед. Таким образом, воднососудистой, или амбулякральной, системе принадлежит главнейшая функция в процессе передвижения морской звезды.

Кроме пищеварительной и воднососудистой систем, у вскрытой морской звезды можно увидеть также органы размножения (рис. 303) в виде гроздевидных мешочков, попарпо расположенных во всех промежутках между основаниями лучей и тут же открывающихся наружу выводными протоками. По внешнему виду эти органы одинаковы у самцов и у самок.

Видны у вскрытой звезды также и ее скелетные части в виде расположенных правильными рядами известковых пластинок. У морских звезд такие пластинки соединены между собой подвижно, почему эти животные и способны изгибать свои лучи,

Другие системы органов рассмотреть у морской звезды гораздо труднее, так как они развиты у нее сравнительно слабо.

Нервная система (рис. 305) почти вся залегает в наружных покровах ротовой стороны. Здесь она образует около- ротовое кольцо, имеющее форму пятиугольника, с отходящими от каждого

Рис. 305. Схема нервной системы морской звезды:

1 — около ротовое кольцо: 2 — радиальные стволы.

угла лучевыми нервами. На концах лучей находятся органы чувств — небольшие щупальца и глазные ямки, которыми животное не может видеть предметов, а только воспринимает степень яркости света.

Между нервной системой и расположенными глубже каналами водоносной системы проходят сосуды кровеносной и ложнокровеносной систем, повторяющие в общем подобное же лучистое расположение — с кольцевыми каналами вокруг рта и расходящимися от него лучевыми сосудами.

В промежутках между органами полость тела морской звезды заполнена полостной жидкостью, по составу близкой к морской воде, но содержащей подвижные амебообразные клетки, которые захватывают образующиеся в теле продукты обмена и, нагрузившись ими, выбираются вон из тела через тонкие покровы, одевающие маленькие жаберные выросты на «спинной» стороне тела. Эти мелкие кожные жабры служат и для дыхания, через них совершается газообмен между морской водой, в которой обитает животное, и полостной жидкостью его тела.

Приспособительное значение особенностей строения иглокожих. Мы видим, что строение тела иглокожих имеет особенности, которых мы не встречаем ни в какой другой группе животного мира. Вдобавок и жизненные отправления у этих животных распределены между отдельными системами органов не совсем так, как у животных других типов. На первый взгляд может показаться непонятным, почему, несмотря на слабое развитие таких, казалось бы, очень важных систем, как кровеносная и дыхательная, и на отсутствие особых органов выделения, организм морской звезды все-таки справляется со своими жизненными потребностями.

Дело в том, что обычная функция кровеносной системы выполняется у морской звезды не только жидкостью, наполняющей кровеносные сосуды, но и полостной жидкостью, через которую совершается жаберное дыхание и в которую попадают продукты обмена, и так называемыми ложнокровеносными сосудами, которые, по-видимому, специально обслуживают нервную систему, и, наконец, жидкостью, наполняющей каналы амбулякральной системы (там, помимо воды, имеются и белковые тела, а также и подвижные амебовидные клетки — кровяные тельца). Специальные органы выделения отсутствуют, но функцию их выполняют амебовидные клетки полостной жидкости и кожные жабры. Ничтожные размеры этих кожных жабр, рассматриваемых в качестве органов дыхания, как будто совсем не соответствуют размерам животного и его потребности в кислороде, но, очевидно, часть функции газообмена падает и на водоносную систему, где многочисленные присасывательные ножки могут выполнять и роль жабр, а через ситовидную пластинку обновляется и вода, наполняющая каналы этой системы.

Слабое развитие нервной системы и органов чувств, а также медлительность движений морской звезды мало вяжутся с обычным представлением о животном, которое должно находить свою добычу и вместе с тем избегать других, более сильных и проворных хищников. Однако, как

Рис. 306. «Кометная» форма морской звезды (схематично).

мы уже видели, это неторопливо двигающееся полусонное существо при помощи обоняния и осязания отыскивает еще менее подвижных животных, служа-               щих              ему пищей, а от покуше-

                      ний              со стороны прожорливых

              хищников достаточно защищено

своими твердыми, скелетными частями, и в              частности торчащими на

поверхности тела иглами.

Впрочем, если звезда и будет растерзана каким-либо хищником, это еще не означает, что она погибла, так как у животных этой группы сильно развита способность к регенерации. На месте утраченного луча вырастает новый, а у многих видов и из оторванного луча восстанавливается целая звезда с новым диском и с нормальным числом лучей (рис. 306). Мало того, у некоторых видов распадение на отдельные лучи с дальнейшим восстановлением недостающих частей может происходить и самопроизвольно. Как и у кольчатых червей, обладающих последовательно выраженной метамерией, правильная повторяемость отдельных участков тела (только на этот раз уже не метамерная, а лучистая) дает возможность животному, даже и при относительной сложности организации, выживать при нарушении целости его тела и восстанавливать утраченные части. Значит, при всей странности своей внешней формы и внутреннего строения, морские звезды оказываются по- своему достаточно хорошо приспособленными к тем жизненным условиям, в которых им приходится существовать. Конечно, сам по себе этот факт не может представлять для нас чего-либо неожиданного, так как вполне понятно, что формы, оказавшиеся не приспособленными к жизни, не могут существовать на земле и обречены на вымирание.

Но какое значение имеет для морской звезды ее лучистое строение, поче- м у оно у нее возникло — эти вопросы останутся без ответа, пока мы будем разбирать организацию морской звезды только в ее современном виде и не обратимся к тому, как и при каких условиях исторически сложился в животном мире подобный тип организации. А для этого нам придется, во-первых, обратиться к сравнению морской звезды с другйми родственными ей формами того же т*ша иглокожих, во-вторых, использовать данные палеонтологии, относящиеся к прошлому этой группы, и, наконец, ознакомиться с ходом индивидуального развития иглокожих, в котором в какой-то степени отражаются следы их еще более давней истории.