Смешанная полость тела, или миксоцель, представляет собой особый тип полости тела у некоторых беспозвоночных животных. Она формируется в процессе эмбрионального развития путем слияния зачатков вторичной полости тела (целома) с первичной полостью тела.
Первичная и вторичная полости тела
У всех многоклеточных животных на ранних стадиях развития закладывается первичная полость тела – бластоцель. Она располагается между эктодермой и энтодермой и в дальнейшем становится пространством между кишечником и наружными покровами.
Позднее у некоторых групп животных в мезодерме появляются зачатки вторичной полости тела – целомические мешочки. Целомические мешочки растут, объединяются и постепенно вытесняют бластоцель, занимая ее место. Так формируется целом – вторичная полость тела, выстланная целомическим эпителием и содержащая целомическую жидкость.
Образование смешанной полости тела
У некоторых групп беспозвоночных, в частности у членистоногих, происходит частичная редукция зачатков целома. Целомические мешочки не успевают полностью сформироваться и объединиться, а их стенки частично разрушаются. В результате возникает особая смешанная полость тела – миксоцель.
Миксоцель представляет собой смесь зачатков вторичной полости тела с первичной полостью. Отсюда и название: от греческих слов "миксис" - смешение и "коилос" - полость.
В миксоцели нет четкого разделения на первичную и вторичную полости. Органы и ткани контактируют непосредственно с полостной жидкостью, не будучи отделены от нее целомическим эпителием. Жидкость миксоцели выполняет функцию гемолимфы – аналога крови.
Особенности миксоцели
Смешанная полость тела обладает некоторыми характерными особенностями:
- Не имеет собственной выстилки
- Представлена системой щелевидных лакун между органами
- Заполнена гемолимфой, выполняющей функции крови
- Обеспечивает газообмен в организме
- Служит резервуаром питательных веществ
Отсутствие четких границ между тканями и полостной жидкостью облегчает диффузионный обмен веществ и газообмен. Например, растворенный в гемолимфе кислород легко поступает в ткани, а углекислый газ выводится из них.
Смешанная полость тела свойственна исключительно членистоногим. У других групп животных полость тела либо четко дифференцирована на первичную и вторичную (целомическую), либо первичная полость полностью вытеснена целомом. Только у членистоногих происходит частичная редукция зародышевых целомических мешочков и смешение их содержимого с первичной полостью. Это приводит к формированию смешанной полости тела - миксоцели.
Значение миксоцели
Наличие смешанной полости тела имеет большое значение для организма членистоногих. В частности, миксоцель:
- Выполняет опорную функцию, являясь гидроскелетом
- Обеспечивает быстрый метаболический обмен благодаря непосредственному контакту гемолимфы с клетками
- Позволяет эффективно распределять питательные вещества между органами
- Участвует в выведении продуктов метаболизма
- Является вместилищем запасных питательных веществ (особенно у личинок)
Таким образом, наличие миксоцели во многом определяет особенности физиологии членистоногих. Эта смешанная полость тела характерна для всех представителей данной группы животных.
| Первичная полость тела | Бластоцель, возникает на ранних стадиях эмбрионального развития |
| Вторичная полость тела | Целом, закладывается позже в виде целомических мешочков |
| Смешанная полость тела | Миксоцель, образуется при частичной редукции целомических зачатков и их слиянии с первичной полостью |
Таково вкратце представление о смешанной полости тела и причинах ее возникновения. Этот тип строения полости тела возник у предков членистоногих и закрепился как наиболее выгодный для данной группы животных.
Распределение миксоцели в теле
У большинства членистоногих смешанная полость тела разделена горизонтальными перегородками (диафрагмами) на три отдела:
- Верхний перикардиальный отдел, где располагается сердце
- Средний висцеральный отдел с органами пищеварения и размножения
- Нижний перинейральный отдел с брюшной нервной цепочкой
Такое деление оптимизирует гидродинамику и обменные процессы в разных зонах тела членистоногих.
Газообмен через миксоцель
Благодаря тесному контакту гемолимфы с тканями миксоцель играет важную роль в газообмене. Растворенные в гемолимфе газы свободно поступают в клетки и наоборот.
Кроме того, стенки миксоцели богато снабжены трахеями – тонкими канальцами, через которые осуществляется дополнительный газообмен с атмосферным воздухом.
Транспортная функция миксоцели
Гемолимфа в миксоцели выполняет важнейшие транспортные функции, перенося питательные вещества, гормоны, продукты обмена между органами и тканями. Белки и другие соединения свободно перемещаются из гемолимфы в клетки и обратно.
У некоторых членистоногих в миксоцель впадает слепо заканчивающаяся сердечная аорта. Сокращения сердца создают пульсирующий ток гемолимфы, ускоряющий транспорт веществ.
Выделительная функция
Продукты метаболизма из тканей поступают в гемолимфу и затем выводятся наружу через специальные органы выделения, такие как мальпигиевы сосуды насекомых или зеленые железы ракообразных.
Эти органы представляют собой выросты миксоцели, куда из гемолимфы активно выделяются продукты обмена. Затем они концентрируются и удаляются из организма.
Запасание питательных веществ
Наряду с транспортной функцией, гемолимфа в миксоцели играет роль резервуара питательных веществ. Особенно велика роль запасания питательных веществ в гемолимфе у личинок насекомых.
У личинок мух в гемолимфе содержатся белки, жиры и углеводы, запасенные в большом количестве. Эти запасы используются в процессе окукливания и метаморфоза имаго.
Развитие миксоцели
В процессе эмбриогенеза членистоногих формируются зачатки целома - парные целомические мешки. Однако в большинстве сегментов они не успевают полностью развиться.
Стенки целомических мешков частично редуцируются, распадаясь на отдельные клетки. Эти клетки впоследствии дают начало мезодермальным структурам - мышцам, жировому телу, гемоцитам.
Образовавшиеся при распаде целомических мешков щели заполняются жидкостью и сливаются с пространствами между органами, образуя единую смешанную полость тела - миксоцель.
