Современная систематика.
Группы, ранее считавшиеся классами в к группе Первичнополостные черви (или Круглые червей в широком смысле):
1. Брюхоресничные (Гастротрихи)
2.Коловратки
3. Волосатики
4. Киноринхи
5. Приапулиды
В настоящее время являются отдельными типами.
Группа Первичнополостные черви расформирована как сборная (не имеющая общего эволюционного происхождения).
В современной систематике нематоды относятся к группе Линяющие (Ecdysozoa) вместе с членистоногими, тихоходками и вышеперечисленными типами, кроме коловраток (они относятся к Platyzoa).
Происхождение круглых червей.
Хотя вопрос о том, как и от кого эволюционировали круглые черви, до сих пор не закрыт окончательно, существует достаточно убедительная теория - их предками были морские ресничные плоские черви. Несмотря на отличия в строении плоских ресничных червей и круглых червей (в частности, отсутствие ресничек, кольцевых диагональных мышц, круглое в разрезе тело с внутренней полостью там, где у ресничных сплошная желеобразная паренхима), всё-таки есть связующее звено - примитивный круглый червь, принадлежащий к классу брюхоресничных, который живёт в придонных слоях водоёмов. Он как раз имеет признаки и тех, и других животных.
Общая характеристика класса нематоды.
· - Билатеральная симметрия
· - Трёхслойные
· - Есть первичная полость тела.
У круглых червей первичная полость тела представляет собой пространство между мышцами и кишечником, заполненное жидкостью под давлением, выполняющей функцию гидроскелета. В первичной полости расположены все внутренние органы.
Функции первичной полости тела:
- поддержание формы тела;
- участие в мышечном движении (в комплексе с мышщами и жёсткой кутикулой). Так как жидкость несжимаема, она хорошо передает давление;
- транспорт питательных веществ и продуктов обмена.
Тело тонкое (обычно диаметром несколько мм), цилиндрическое, нечленистое, вытянутое в длину и заостренное на концах. На поперечном срезе оно круглое, что дало название типу.
Для нематод характерна эвтелия — постоянство числа клеток в организме. Программа развития при этом жёстко генетически предопределена и специфична для вида.
Развитие мозаичное (жёстко детерминированное, то есть судьба каждой клетки строго предопределена), тенденция к регуляции отсутствует.
Размеры нематод — от 100-300 мкм для мелких морских и почвенных форм до 8 м у отдельных паразитических форм, хотя наиболее распространенные свободноживущие формы имеют длину несколько миллиметров (до 5 см), а паразитические — до 50 см.
Кожно-мускульный мешок: гиподерма, кутикула и тяжи продольных мышц.
Эпителий (гиподерма) выделяет на поверхность жёсткую, прочную коллагеновую кутикулу. Эпителий у паразитических форм обычно синцитиальный (без границ между клетками), погружённый (ядра эпителиальных клеток погружены в мышечные слои); содержит запас гликогена для гликолиза (анаэробного дыхания).
Гиподерма образует 4 гиподермальных валика, выступающих внутрь и тянущихся вдоль всего тела. Два из них — спинной и брюшной — содержат нервные стволы, два боковых — выделительные каналы.
Валики разделяют мускулатуру на 4 продольных мышечных тяжа. Благодаря их сокращениям тело червя может змеевидно изгибаться.
На заднем конце тела свободноживущих нематод имеются терминальные хвостовые железы, секрет которых служит для прикрепления к субстрату.
Вследствие наличия кутикулы в процессе развития происходит линька. Во взрослом состоянии не линяют. В современной систематике нематод относят к Линяющим животным (Ecdysozoa), вместе с членистоногими и некоторыми другими типами.
Внутренне строение.
Пищеварительная система: сквозная кишечная трубка, разделенная на три отдела — переднюю, среднюю и заднюю кишки. На переднем конце рот окружён 3 губами, имеется мускулистая глотка с плотными стенками. Средняя и задняя кишка не имеют мышечного слоя, образованы 1 слоем эпителия. На заднем конце с брюшной стороны тела имеется анальное (заднепроходное) отверстие.
Пища свободноживущих нематод: бактерии, водоросли, гниющие остатки. Есть хищники и паразиты грибов, растений, животных. У некоторых в глотке имеются хитиновые выросты кутикулы (стилеты, копья) для прокалывания покровов жертвы.
Выделительная система: 2 боковых слепо замкнутых канала, сливающиеся под глоткой в один проток, открывающийся на брюшной стороне тела выделительным отверстием. Конечные продукты жизнедеятельности накапливаются в полостной жидкости, а из нее поступают в выделительные каналы. Пламенных клеток с ресничками нет.
Кроме того, аммиак может высвобождаться из тела нематод путем диффузии через стенку тела.
Дыхательной системы нет: газообмен у свободноживущих происходит через поверхность тела. У паразитов — анаэробное расщепление гликогена.
Кровеносной системы нет. Транспорт веществ осуществляется первичной полостью тела.
Нервная система: кольцевой окологлоточный ганглий, два продольных нервных ствола — спинной и брюшной, проходящие в валиках эктодермы и соединенные между собой полукольцевыми нервными перемычками. Кроме того, имеются нервные волокна, идущие вдоль тела.
Органы чувств представлены многочисленными сенсиллами и осязательные бугорки у ротового отверстия: механо- и хеморецепторами. Имеются органы вкуса, осязания, а у свободноживущих круглых червей есть светочувствительные глазки.
Половая система: большинство раздельнополые. Часто: половой диморфизм.
♀: парные яичники, яйцеводы, матка и половое отверстие на брюшной стороне.
♂: непарный нитевидный семенник и семяпровод, впадающий в кишку перед самым анальным отверстием (по сути, клоака). Имеется сложный копулятивный аппарат с приспособлениями для удержания самки при копуляции. Сперматозоиды амебообразные.
Оплодотворение внутреннее, развитие проходит с неполным превращением (4 личиночные стадии).
Значение круглых червей в биосфере и для человека:
1. Звено в цепях питания (черви питаются бактериями, одноклеточными водорослями, простейшими животными, а сами являются пищей для ракообразных, мальков, взрослых рыб и т. д.)
2. Участие в круговороте веществ и энергии в биосфере.
3. Участие в почвообразовании.
4. Биологическая очистка воды.
5. Использование в биоиндикации.
6. Паразитирование (медикаментозное значение).
7. Регуляция численности поражаемых видов.
Участие в почвообразовании.
Нематоды Halicephalobus mephisto считаются самыми глубокоживущими сухопутными многоклеточными организмами на планете.
Некоторые свободноживущие представители подкласса Adenophorea (Аденофореи) обитают в почве.
Нематоды улучшают структуру и аэрацию почвы. Рыхлят и обогащают почву органическими веществами, питаясь перегнившей органикой.
Биологическая очистка воды и биоиндикация.
Коловратки, являются чувствительными индикаторными организмами, свидетельствующими как о нормальной, так и о нарушении работы очистных сооружений. Кроме того, эти организмы поглощают коллоидальные и взвешенные вещества сточных вод, что способствует их очистке. Вопрос об участии простейших и червей в очистке сточных вод изучен ещё недостаточно.
Паразитирование (медикаментозное значение).
Много нематод ведут паразитический образ жизни, причиняя вред сельскому хозяйству. Аскариды, острицы используют животных, насекомых, птиц как основных или промежуточных хозяев. Становятся причиной тяжелых заболеваний и гибели организмов.
Круглые черви могут заражать грибы и растения, значительно снижая урожайность. Нематоды проникают в корневую систему и приводят к отмиранию корневища, тем самым угнетая рост растений. Наиболее часто заражаются злаковые и овощные культуры (луковая, картофельная, пшеничная нематоды).
Паразитирование на растениях.
Нематоды, паразитирующие на растениях, — мелкие черви, развитие которых протекает без смены хозяев. Размножаясь в тканях растений, они дают целый ряд поколений, что ведет к возрастанию их численности в зараженном ими растении. Например, личинки пшеничной нематоды проникают из почвы в молодые растения и, продвигаясь вверх по стеблю, собираются в колосьях. Здесь нематоды растут и размножаются, образуя наросты, так называемые галлы. В высыхающих галлах личинки нематод зимуют.
Растительноядные нематоды – это не большие (до 2 мм в длину) представители круглых червей, которые предпочитают увлажненную почву и являются эндо- и экзопаразитами различных растений. Разные виды нематод поселяются в различных растительных органах: в корнях и стеблях, почках и зачатках цветков, на листьях. Это приводит к нарушению функционирования поврежденных органов и, в последствие, гибели растения. Пораженные растения отстают в росте и развитии, может наблюдаться искривление стеблей, укорочение междоузлий, утолщение черешков, усыхание почек и опадение листьев. Паразиты способны переносить различные бактериозы и вирусные заболевания, например вирус кольцевой пятнистости томатов, вирус курчавости листьев и много других. Пораженные нематодами растения погибают при отсутствии лечения.
Листовые нематоды рода Aphelenchoides поражают в основном надземные органы землянику и хризантемы, проникая через устьица и мелкие повреждения в растения. Эти нематоды могут паразитировать внутри или находясь снаружи на листьях, почках или зачатках репродуктивных органов. На большинстве декоративных растений живут эндопаразитически, размножаясь в мезофилле.
Стеблевые нематоды, которые относятся к роду Ditylenchus, серьезно вредят цветочным культурам, таким как: бегонии, гвоздики, тюльпаны, флоксы, гиацинты; а также овощам и зеленным: лук, чеснок, томат, огурец, петрушка. Паразиты повреждают надземные органы, корневища и луковицы. Особенно опасны они для луковиц лилейных при в период хранения. На поперечном разрезе поражённых луковиц можно увидеть участки серовато-коричневого цвета. При хранении в условиях повышенной влажности и температуры нематоды вызывают загнивание луковиц. У нарциссов они являются причиной кольцевой болезни луковиц. На тюльпанах нематоды могут вызывать появление желтоватых или коричневатых полосок и пятен на внешних чешуях.
Мелойдогиноз овощных культур (поражение галловыми нематодами) в теплицах — самое распространённое и очень опасное заболевание, которое тяжело искоренить. В качестве хозяев галловых нематод, которые относятся к роду Meloidogyne, известно более 400 видов растений. В их числе — все основные овощные и большая часть декоративных культур, культивируемых в закрытом грунте. Борьба с ним требует специальных знаний, большого практического опыта и значительных финансовых затрат. Жизнедеятельность галловых нематод вызывает образование, так называемых галлов, на корнях растений – это круглые или удлиненные утолщения, которые образуются под действием ферментов паразита, внутри этих образований питается и размножается вредитель. Галлы препятствуют нормальному прохождению воды через корни, из-за чего растение увядает в жаркую погоду.
Корневые нематоды не только непосредственно истощают растения, но и способствуют развитию возбудителей грибных, бактериальных и вирусных заболеваний, которые проникают через повреждённый вредителями корень. При сплошном заражении нематодами корней огурца уже через три, максимум четыре месяца, погибает до 80% растений.
Меры борьбы с нематодами:
Агротехнические меры
1) Стерилизация почвы перед использованием.
2) Прогревание посадочного материала перед посадкой.
3) Растения, на которых развиваются листовые или стеблевые нематоды, необходимо незамедлительно удалить и сжечь.
4) Растения, пораженные галловыми нематодами, погружают корнями в горячую воду (50-55°С) на 5-15 минут. Луковицы, пораженные стеблевыми нематодами, прогревают в воде при температуре 43°С в течении 5-9 минут, иногда с добавлением формалина в концентрации 0,06%.
5) Выращивание более устойчивых к нематодам сортов растений.