Круглые черви, или нематоды – это удивительные существа, присутствия которых в своей жизни мы практически не ощущаем. Они незаметны и тем не менее являются второй по видовому разнообразию группой в царстве животных после насекомых. Так, численность свободноживущих нематод в одном кубометре воды или почвы может превышать один миллион особей. Они распространились повсеместно и, словно «серые кардиналы», находясь в тени, между тем играют одну из главных ролей во всех экосистемах.
Общая информация о нематодах
Нематоды объединяют червей круглых в поперечном сечении и часто нитевидно-вытянутой формы. Все они принадлежат к группе линяющих (класса первичноротых животных). Сейчас описано свыше 24 тыс. видов свободноживущих нематод и паразитических. Это вторая по разнообразию группа животных после насекомых. Основываясь на темпах выявления и описания новых видов, ученые оценивают реальное их количество миллионом. Все виды объединены в 2829 родов, а они, в свою очередь, в 267 семейств и 31 отряд.
Нематоды делятся на свободноживущих, паразитических и комменсалов. Первые освоили не только почву, но и водоемы (пресные и соленые), они – это важная часть экосистемы. Кроме всеядных (неспециализированных) видов, они включают и выраженных пищевых специалистов. Например, уксусная угрица, как понятно из названия, питается уксусной кислотой. Многие виды стали комменсалами и паразитами животных, принадлежащих ко всем крупным систематическим группам, в т. ч. и простейших. Об их существовании известно с древнего карбона.
Размеры и форма тела нематод
Размер свободноживущие нематоды, как правило, имеют небольшой, до 1 см. Среди паразитических видов встречаются настоящие гиганты. Так, лошадиная аскарида достигает в длину 40 см, а самки Placentonema gigantean (червь паразитирующий в плаценте кашалота) – 8 м. В то же время трихинеллы, хозяевами которых выступают плотоядные животные, в т. ч. и человек, имеют микроскопические размеры. Инвазионная личинка мужских особей достигает 1,16 х 0,06 мм, а женская - 1,36 х 0,06 мм. У всех нематод наблюдается половой диморфизм, самки всегда немного крупнее самцов.
Характер движения свободноживущих нематод определяют их анатомические особенности. Круглые черви имеют нитевидное или веретеновидное тело, несегментированное. Реже у самок встречаются лимоновидная форма или бочковидная. Тело в поперечном сечении круглое, обладает двусторонней симметрией с элементами двухлучевой, а голова проявляет признаки трехлучевой.
Окраска свободноживущих нематод не примечательна. Цвет тела колеблется от полупрозрачного до молочно-белого с оттенками желтого или розового. На фото выше глубоководная нематода из отряда Desmodorida.
Особенности строения
В отличие от плоских червей, в теле нематод практически полностью отсутствует мезенхима, пространство между субэпитемиальной продольной мускулатурой и кишкой заполнено первичной полостью тела (псевдоцеломом). Полостная жидкость создает сильное давление, которое вместе с кутикулой действует как антагонист продольной мускулатуры. Данная система поддержания формы тела носит название гидроскелета. С ним непосредственно связан характер движения свободноживущих нематод. Для них возможно только змеевидное перемещение. Причем из-за нерасчлененности внутреннего пространства животного в нем всегда участвует все тело.
Все нематоды лишены дыхательной и кровеносной систем, а также жгутиковых клеток, за исключением некоторых органов чувств.
Пищеварительная система
Нематоды всех видов имеют сквозную пищеварительную систему, похожую на трубку. Она начинается с ротовой полости, затем переходит в пищевод, переднюю, среднюю кишку и заканчивается задней. Рот терминальный, реже сдвинут на дорсальную или вентральную сторону. Он окружен губами и ведет в глотку, которая имеет трехгранный, расширяющийся при сокращении просвет. Она используется для засасывания пищи. Глотка отличается сложным строением и в зависимости от образа жизни нематод (хищники, паразиты) может быть оснащена различными «вооружениями». Заканчивается пищеварительная система задней кишкой, открывающейся у самцов клоакой, а у самок – анальным отверстием.
В основном свободноживущие нематоды питаются водорослями, бактериями, детритом, но есть среди них и хищники. Например, мононх-однозуб. У этого хищного червя из ротовой полости выступает острием вверх большой и острый шип, на голове развиты чувствительные пирамидки, а возле рта нервные сосочки. При их раздражении мускулатура пищевода мгновенно сокращается, и жертва втягивается в ротовую полость.
Особенности выделительной системы
Выделительная система довольно примитивна. Существует предположение, что ее основные органы – это одноклеточная (реже многоклеточная) шейная железа, либо боковые внутриклеточные каналы (ренетты), а также клетки-псевдоцеломиты. Последние не имеют протоков, их функция – это изоляция и утилизация продуктов обмена. Ренетта состоит из объемного телома и выводного протока, открывающегося наружу регулируемой парой. Помимо этого, аммиак из тела свободноживущих нематод может высвобождаться через стенку тела путем диффузии.
На фото выше представитель класса Adenophorea (отряд Desmoscolecida).
Нервная система
Нервная система нематод представлена окологлоточным нервным кольцом и несколькими продольными нервами. Первое представляет собой единый круговой ганглий и, по всей вероятности, играет роль ассоциативного органа. Нервное кольцо расположено на уровне середины глотки и дорсальным кольцом наклонено вперед. От него отходят дорсальный нерв и вентральный нервный ствол. Остальные продольные нервы непосредственно с ним не связаны.
У свободноживущих нематод (размер, окраска, характер движений – рассмотрены выше) органы чувств представлены сенсиллами: губные сосочки, осязательные щетинки, супплементарные органы самцов, обонятельные амфиды, фазмиды (сенсорно-железистые органы), а также терминальные хвостовые железы, секрет которых требуется для прикрепления к субстрату. Все перечисленные органы являются хемо- и механо-, реже фоторецепторами, либо обладают смешанной чувствительностью.
Развитие нематод
Подавляющее большинство нематод – это раздельнополые животные, но встречаются и гермафродиты. Как правило, они откладывают яйца, реже происходит живорождение. У самцов нематод задний конец тела загнут в брюшную сторону и на нем имеется сложный копулятивный аппарат. У них есть два семенника с семяпроводами и один семяизвергательный канал. Спермии нематод имеют разнообразное строение, жгутики отсутствуют, а подвижность амебоидная. Половые органы самок представлены единичным или двойным набором, состоящим из яичников, яйцеводов и матки, а также влагалищем.
Размножение нематод не сопровождается метаморфозом. Как правило, жизненный цикл состоит из четырех ювенильных стадий и одной взрослой. Переход между ними происходит в момент линьки.
