Tipo di piastra. Tipo di piatto Un nuovo tipo di animale! Caratteristiche generali del multicellulare

Per la prima volta rappresentanti del tipo Placozoa (greco. plachi- piatto; zoon- animale) fu scoperto dallo zoologo austriaco F. Schulze nel 1883. Tuttavia, fino alla metà degli anni '70 del XX secolo, erano considerate larve di celenterati, fino a quando lo zoologo tedesco K. Grell scoprì che il Trichoplax è in grado di riprodursi sessualmente e, quindi, è un organismo indipendente.

Le piastre hanno le seguenti caratteristiche:

1. Non ci sono assi di simmetria; la forma del corpo può cambiare, come nelle amebe.

2. Non ci sono tessuti o organi separati.

3. Nessuna cavità corporea o cavità digestiva.

4. Non esiste un sistema di coordinazione nervosa.

5. Il corpo ha la forma di una piastra spessa, che può muoversi in qualsiasi direzione sul suo piano.

6. Un singolo strato esterno di cellule flagellari circonda un mesochile (mesogley) pieno di liquido contenente una rete di cellule di fibre stellate.

7 Forme marine.

Metazoi del sottoregno

Superdivisio dei fagocititellozoi

Specie Trichoplax reptans

Il Trichoplax è una lastra di forma irregolare, spessa da 20 a 40 micron e con un diametro di 5-6 mm. Il corpo è costituito da un singolo strato di cellule flagellari che circonda una cavità interna in cui si trovano le cellule di processo (fibrose). Sul lato rivolto verso il substrato (chiamato convenzionalmente addominale), queste cellule sono a forma di fiasco alto e sul lato opposto (chiamato condizionatamente dorsale) sono appiattite. Tra le cellule addominali ci sono cellule ghiandolari piene di vacuoli secretori, e tra le cellule dorsali ci sono cellule con grandi inclusioni, le cosiddette "palle lucide".

Nella cavità interna sono presenti cellule fibrose con numerosi processi che formano una rete tridimensionale. I processi sono in contatto tra loro e con le cellule degli strati addominale e dorsale. Filamenti di actina sono stati trovati nei processi di queste cellule, a causa dei quali l'ameboide Trichoplax cambia forma. Le cellule fibrose contengono grandi vacuoli, all'interno dei quali si trovano grandi vacuoli digestivi.

Trichoplax si nutre in due modi.

1 Trichoplax strisciante secerne enzimi digestivi dalle cellule dello strato addominale, che lisano piccole alghe unicellulari sulla superficie del substrato, e quindi le cellule dello strato addominale fagocitano i prodotti della lisi.

2 Ingestione di cellule intere battendo fasci di cellule situati lungo il bordo della piastra. Quindi Trichoplax lancia il cibo sul lato dorsale. Lì, attraverso gli spazi tra le cellule dello strato dorsale, vengono catturati dai processi delle cellule fibrose e le particelle di cibo si trovano nei vacuoli digestivi all'interno delle cellule fibrose.

Trichoplax di solito si riproduce in modo asessuato dividendo in due o per "barboni" in erba. I vagabondi si formano lungo il bordo della placca dove le cellule degli strati dorsale e addominale entrano in contatto tra loro. La riproduzione sessuale di Trichoplax è un fenomeno raro che si osserva solo nelle culture che invecchiano.

SUPERSEZIONEFAGOCITELLOZOI

Gli animali multicellulari più primitivi che hanno mantenuto le principali caratteristiche strutturali del primitivo Mctazoa. Sono un tipo.

TIPO ANIMALI PLACCATI(PLACOZOA)

Il corpo dei Placozoi è composto da uno strato epiteliale esterno di cellule flagellari e da una massa interna di cellule ameboidi, il parenchima.

Finora si conoscono solo due rappresentanti di questo tipo: Trichoplax adhaereiis e Trichoplax replans, entrambi descritti alla fine del secolo scorso, ma fino a poco tempo fa erano scambiati per larve celenterate aberranti. Solo nel 1971 è stato possibile osservare la riproduzione sessuale di Trnchoplax e dimostrare che si tratta di un normale organismo adulto.

Trichoplax è una creatura strisciante di alghe. Il suo corpo ha la forma di una lastra grigiastra molto sottile, non più di 4 mm di diametro. L'animale scivola lentamente sulla sua superficie inferiore, adiacente al substrato, e così facendo cambia forma. Anche la direzione del movimento è facilmente modificabile; il corpo non ha estremità anteriori e posteriori costanti e una certa simmetria. Il thrnchoplax strisciante ricorda un'ameba gigante (Fig. 73, E).

Struttura e fisiologia. Lo strato cellulare inferiore adiacente al substrato, convenzionalmente chiamato strato "addominale", è costituito da cellule alte, ciascuna portante un fascio (Fig. 73.fi). Lo strato cellulare superiore, o "dorsale", ha le caratteristiche del cosiddetto epitelio immerso (vedi p. 149). Ciascuna delle sue cellule è costituita da una piastra citoplasmatica che giace sulla superficie con un fascio e un corpo cellulare con un nucleo immerso nel parenchima. Alcune di queste cellule contengono un vacuolo grasso (lipidico) abbastanza grande. È caratteristico che lo strato tegumentario delle cellule non sia in alcun modo delimitato dal parenchima (la membrana principale o basale è assente).

L'intero spazio interno dell'animale è riempito da una massa di cellule ameboidi molto diverse in grado di muoversi attraverso pseudopodi. Molte cellule dell'epitelio addominale, a quanto pare, perdono il laccio emostatico, affondano nel corpo e si trasformano in elementi simili a amebe. Lo stesso accade con alcune cellule dell'epitelio spinale, anche se in misura minore.

Fra elementi cellulari Nel parenchima si distinguono in particolare le cellule grandi e fusiformi, che si estendono dal lato ventrale del corpo al dorsale e hanno una funzione contrattile.

Trichoplax può ricoprire con il suo corpo accumuli di particelle di cibo (ad esempio, i flagellati di Cryptomonas), versare su di essi il segreto digestivo delle cellule epiteliali addominali e quindi eventualmente assorbire con la sua superficie i prodotti della digestione esterna. Allo stesso tempo, la presenza di vacuoli digestivi in ​​alcuni amebociti del parenchima suggerisce che la nutrizione avvenga anche attraverso la fagocitosi.

Riso. 73. Organizzazione Trichoplax. A-Trichoplax adhacrens. Cambiamenti nella forma del corpo di un individuo, disegnati ogni 10 minuti (secondo Schulze); b "- sezione trasversale di Trichoplax sp. (secondo Ivanov); C - frantumazione dell'uovo di Trichoplax aahacrcns (secondo

Grell):

/ - epitelio dorsale; 2 - cellule mesenchimali dello strato intermedio. 3 - epitelio addominale, 4 - vacuolo digestivo in una cellula mesenchimale (secondo Grsll)

Il meccanismo del movimento "ameboide" in Trichoplax, che è completamente privo di elementi muscolari, rimane misterioso. Si può solo supporre che le cellule del fuso del parenchima con il loro complesso mitocondriale siano in grado di contrarsi e che ciò sia direttamente correlato al movimento dell'animale. Tuttavia, è improbabile che solo questo possa spiegare tutti i cambiamenti nella forma del corpo.

Riproduzione e sviluppo. Anche nel secolo scorso era possibile osservare la riproduzione asessuata di Trichoplax dividendo il corpo in due. Recentemente è stato anche descritto il germogliamento. Si verifica sul lato dorsale del corpo e porta alla separazione di piccoli vagabondi che sono in grado di nuotare rapidamente con l'ausilio di lacci emostatici e servono a reinsediare la specie.

Durante la riproduzione sessuale, i gonociti compaiono nel parenchima di Trnchoplax, prima associati allo strato addominale di cellule flagellari e poi si trasformano in uova ricche di tuorlo. Non sono stati trovati spermatozoi. Tuttavia, a giudicare dal guscio primario che appare intorno a ciascun uovo maturo, si verifica la fecondazione, dopo di che l'uovo subisce una scissione uniforme completa, somigliante per certi versi a una scissione a spirale molto primitiva (Fig. 73c).

Filogenesi del tipo Placozoa

In termini di livello di organizzazione, Trichoplax corrisponde al parenchima, una caratteristica larva di spugne e celenterati (p. 110), che riassume probabilmente le caratteristiche principali della fagocitella, il presunto antenato comune di tutti gli animali multicellulari (vedi p. 110) . Pertanto, si può presumere che i Placozoa siano i discendenti più vicini della fagocitella che sono passati dallo stile di vita originario del nuoto libero al gattonare sulla superficie delle alghe. Allo stesso tempo, il loro corpo ha perso la sua polarità antero-posteriore primaria e si è trasformato in una lamina sottile.

La scoperta dei Placozoi è una nuova conferma della correttezza della teoria di II Mechnikov sull'origine degli animali multicellulari.

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Presentazione sull'argomento: Tipo Lamellare, Tipo Spugna

diapositiva numero 1

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La formazione di organismi multicellulariGli organismi unicellulari sono microscopicamente piccoli e ciò impone restrizioni alla possibilità di complicanze e all'aspetto di vari organi per uno sviluppo più efficiente dell'ambiente. Il modo più semplice è aumentare le dimensioni della cella, ma in questo modo risulta essere un vicolo cieco: la dimensione delle celle è limitata dal rapporto tra superficie e volume.Supponiamo che il cubo di cella abbia una lunghezza della faccia di 1 cm Raddoppiamo le dimensioni e confrontiamo i rapporti tra le aree superficiali e i volumi di celle grandi e piccole.

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Formazione di organismi multicellulari Area del cubo: 1 x 1 x 6 = 6 cm2 Volume: 13 = 1 cm3 Rapporto = 6: 1 aumentato di 4 volte e il volume - di 8 volte, il che significa che per ogni unità di superficie ci sarà ora essere già due unità di volume Ne consegue che con un aumento delle dimensioni: la cellula comincerà a morire di fame, la superficie non fornirà nutrienti all'intero volume, soprattutto per diffusione; lo scambio di gas è difficile; l'escrezione dei prodotti di scarto è difficile; il trasferimento di calore è difficile.

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La formazione di organismi multicellulari.Ciò significa che la dimensione della cellula è limitata e l'aumento delle dimensioni è associato alla formazione di organismi multicellulari.Come sono nati gli organismi multicellulari? E. Haeckel ha suggerito che l'antico organismo simile al volvox, simile alla blastula, abbia subito un semplice cambiamento. La sua parete a strato singolo iniziò a gonfiarsi verso l'interno, si formò un'apertura della bocca e una cavità intestinale primaria, lo strato esterno di cellule è l'ectoderma, lo strato interno è l'endoderma. Tale processo è chiamato invaginazione e l'organismo risultante è chiamato gastrula (dal latino "gaster" - stomaco), che ha un primario apparato digerente. Questa teoria è chiamata teoria della gastrea.

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La formazione degli organismi multicellulari Uno dei nostri più grandi zoologi, I.I. Mechnikov, non era d'accordo con E. Haeckel. Credeva che l'invaginazione fosse un processo secondario. I.I. Mechnikov, studiando l'ontogenesi degli organismi multicellulari inferiori, ha scoperto che in molti di essi il secondo strato di cellule - l'endoderma - non è formato dall'invaginazione, ma come risultato della migrazione delle cellule ameboidi nella colonia e, moltiplicandosi lì, formano un parenchima. Queste cellule sono capaci di movimento ameboide e fagocitosi.Per catturare grandi particelle di cibo, appare un'apertura, alla quale le particelle di cibo vengono regolate usando flagelli. Il cibo entra nella colonia ed è circondato da cellule ameboidi che formano il secondo strato germinale: l'endoderma.

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Formazione di organismi multicellulari Le restanti cellule ameboidi sono diventate parenchima, forniscono la trasmissione nutrienti a tutte le cellule del corpo. Pertanto, le cellule fornite di flagelli hanno assunto la funzione di movimento e quelle che sono entrate nella cavità primaria - la funzione di riproduzione e nutrizione. La teoria dell'origine degli animali multicellulari secondo I.I. Mechnikov è chiamata teoria dei fagociti Entrambi i punti di vista hanno i loro sostenitori, è possibile che entrambi gli scienziati abbiano ragione e che gli organismi multicellulari si siano formati in modi diversi.

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Tipo Lamellare (Placozoa) Dal 1883 sono noti animali che appartengono agli animali multicellulari più primitivi e costituiscono un tipo separato Lamellare (Placozoa) - Trichoplax (Trichoplax). La dimensione di questi animali non supera i 4 mm, il Trichoplax è una placca piana che striscia lentamente lungo il substrato in acqua di mare, la cosa più sorprendente è che non ha endoderma, è come una blastula appiattita sulla superficie del substrato . Lo strato inferiore è formato da cellule che hanno flagelli. Si è scoperto che le cellule di superficie, dopo aver catturato le particelle di cibo, migrano nel parenchima, dove il cibo viene digerito. Si può considerare che in Trichoplax l'endoderma è nella sua infanzia. La scoperta di Trichoplax ha fortemente sostenuto la teoria di I. I. Mechnikov.

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Tipo di spugna (Spongia, o Porifera) A parte gli animali lamellari, le spugne sono gli animali multicellulari più semplici. Si tratta di animali sessili, prevalentemente marini, privi di organi e tessuti, sebbene le loro varie cellule svolgano varie funzioni. Sistema nervoso assente, le cavità interne sono rivestite di choanocytes - speciali cellule del colletto flagellare.

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Tipo di spugna (Spongia o Porifera) Quasi tutte le spugne hanno scheletri minerali o organici complessi. Le spugne più semplici hanno la forma di un sacchetto, che è attaccato al substrato con la sua base e con un'apertura (orifizio) rivolta verso l'alto. Le pareti del sacco sono composte da due strati di cellule. Si ritiene che lo strato esterno sia l'ectoderma, quello interno sia l'endoderma (anzi, proprio il contrario).

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Tipo di spugna (Spongia, o Porifera) Tra gli strati cellulari c'è una massa senza struttura - mesoglea, in cui si trovano numerose cellule, comprese quelle che formano spicole - aghi dello scheletro interno. L'intero corpo della spugna è permeato da sottili canali che conducono alla cavità paragastrica centrale. Il funzionamento continuo dei flagelli crea un flusso d'acqua attraverso i canali nella cavità e attraverso la bocca (osculum) fuori.

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Tipo di spugna (Spongia, o Porifera) La spugna si nutre di quelle particelle di cibo che l'acqua porta. Questo è il tipo più semplice di struttura in spugna: ascon. Ma nella maggior parte delle spugne, la mesoglea si ispessisce e le cellule flagellari rivestono le sporgenze, le cavità. Questo tipo di struttura è chiamato sicon e quando queste cavità entrano completamente nella mesoglea e sono collegate da canali con la cavità paragastrica, un leucon.

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Tipo Spugne (Spongia, o Porifera) Anche le spugne formano solitamente colonie con molte bocche in superficie: sotto forma di croste, placche, zolle, cespugli. Tranne riproduzione asessuata- germogliando, le spugne si riproducono anche sessualmente. Modo notevole di sviluppo della larva.

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Tipo di spugna (Spongia, o Porifera) Dall'uovo si sviluppa una blastula, costituita da uno strato di cellule, e in un polo le cellule sono piccole e con flagelli, nell'altro - grandi senza flagelli. In primo luogo, le cellule grandi sporgono verso l'interno, quindi sporgono e la larva nuota liberamente, quindi le cellule flagellari sporgono di nuovo, che diventano lo strato interno.

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Tipo di Spugna (Spongia, o Porifera) È interessante notare che la larva della maggior parte delle spugne è un parenchima, nella struttura corrisponde quasi completamente all'ipotetica fagocita di I.I. Mechnikov. Ha uno strato superficiale di cellule flagellari, sotto il quale si trovano le cellule dello strato lasso interno. Si può presumere che la fagocitella sia passata a una vita sedentaria e abbia così dato origine al tipo Spugna.

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Tipo di Spugna (Spongia, o Porifera) Un'altra caratteristica è la straordinaria capacità delle spugne di rigenerarsi. Anche se passati al setaccio e trasformati in una pappa composta da cellule o loro gruppi, sono in grado di ripristinare il corpo. Se pulisci due spugne attraverso un setaccio e mescoli queste masse, le cellule di animali diversi si riuniranno in due spugne diverse.In natura, le spugne sono essenziali come biofiltri. Insediandosi in corpi idrici con notevole inquinamento organico, partecipano alla loro depurazione biologica.

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Le spugne di tipo spugna (Spongia o Porifera) sono di scarso valore pratico. In alcuni paesi del sud si sviluppa il commercio di spugne da bagno con scheletro corneo; in cui viene utilizzata la spugna d'acqua dolce badyagu medicina tradizionale. Le spugne non hanno praticamente nemici, ad eccezione di alcune stelle marine. Altri sono spaventati non solo dallo scheletro spinoso, ma anche dall'odore acuto e specifico delle sostanze da loro emesse. Queste sostanze sono tossiche per molti animali. Ma d'altra parte, le spugne nelle cavità e nei vuoti hanno molti inquilini e scrocconi: piccoli crostacei, vermi, molluschi che vivono sotto la loro protezione.

Corpo PlacozoiÈ composto dallo strato epiteliale esterno di cellule flagellari e dalla massa interna di cellule simili a amebe - il parenchima.

Finora sono noti solo due rappresentanti di questo tipo: Trichoplax adhaerens e Trichoplax reptans, entrambi descritti alla fine del secolo scorso, ma fino a poco tempo fa venivano scambiati per larve intestinali aberranti. Solo nel 1971 è stato possibile osservare la riproduzione sessuale di Trichoplax e dimostrare che si tratta di un normale organismo adulto.

Trichoplax- creatura marina che striscia sulla superficie delle alghe. Il suo corpo ha la forma di una lastra grigiastra molto sottile, non più di 4 mm di diametro. L'animale scivola lentamente sulla sua superficie inferiore, adiacente al substrato, e così facendo cambia forma. Anche la direzione del movimento è facilmente modificabile; il corpo non ha estremità anteriori e posteriori costanti e una certa simmetria. Il Trichoplax strisciante ricorda un'ameba gigante (Fig. 1A).

Struttura e fisiologia

Lo strato cellulare inferiore adiacente al substrato, convenzionalmente chiamato strato "addominale", è costituito da cellule alte, ciascuna portante un fascio (Fig. 1b). Lo strato cellulare superiore, o "dorsale", ha le caratteristiche del cosiddetto epitelio immerso. Ciascuna delle sue cellule è costituita da una piastra citoplasmatica che giace sulla superficie con un fascio e un corpo cellulare con un nucleo immerso nel parenchima. Alcune di queste cellule contengono un vacuolo grasso (lipidico) abbastanza grande. È caratteristico che lo strato tegumentario delle cellule non sia in alcun modo delimitato dal parenchima (la membrana principale o basale è assente).

L'intero spazio interno dell'animale è riempito da una massa di cellule ameboidi molto diverse in grado di muoversi attraverso pseudopodi. Molte cellule dell'epitelio addominale, a quanto pare, perdono il laccio emostatico, affondano nel corpo e si trasformano in elementi simili a amebe. Lo stesso accade con alcune cellule dell'epitelio spinale, anche se in misura minore. Tra gli elementi cellulari del parenchima si distinguono in particolare le cellule grandi e fusiformi, che si estendono dal lato ventrale del corpo a quello dorsale e hanno una funzione contrattile. Trichoplax può coprire il corpo con accumuli di particelle di cibo (ad esempio flagellati criptomonas) versare su di essi il segreto digestivo delle cellule dell'epitelio addominale e poi eventualmente assorbire con la sua superficie i prodotti della digestione esterna. Allo stesso tempo, la presenza di vacuoli digestivi in ​​alcuni amebociti del parenchima suggerisce che la nutrizione avvenga anche attraverso la fagocitosi. Il meccanismo del movimento "ameboide" in trichoplax, che è completamente privo di elementi muscolari rimane misterioso. Si può solo supporre che le cellule fusiformi del parenchima con il loro complesso mitocondriale siano in grado di contrarsi e che ciò sia direttamente correlato al movimento dell'animale. Tuttavia, è improbabile che solo questo possa spiegare tutti i cambiamenti nella forma del corpo.

Riso. 1. Organizzazione Trichoplax.

R - Trichoptax adhaerens. Cambiamenti nella forma del corpo di un individuo, disegnati ogni 10 minuti (secondo Schulze);

B - sezione trasversale Trichoplax sp. (secondo Ivanov);

A - frantumazione delle uova Trichoplax adhaerens(senza Grell):

1 - epitelio dorsale;

2 - cellule mesenchimali dello strato intermedio,

3 - epitelio addominale,

4 - vacuolo digestivo nella cellula mesenchimale (secondo Grell)

Riproduzione e sviluppo

Anche nel secolo scorso è stato possibile osservare la riproduzione asessuata Trichoplax dividendo il corpo in due. Recentemente è stato anche descritto il germogliamento. Si verifica sul lato dorsale del corpo e porta alla separazione di piccoli vagabondi che sono in grado di nuotare rapidamente con l'ausilio di lacci emostatici e servono a reinsediare la specie.

Durante la riproduzione sessuale, i gonociti compaiono nel parenchima di Trichoplax, prima associati allo strato addominale di cellule flagellari e poi si trasformano in uova ricche di tuorlo. Non sono stati trovati spermatozoi. Tuttavia, a giudicare dal guscio primario che appare intorno a ciascun uovo maturo, si verifica la fecondazione, dopo di che l'uovo subisce una scissione uniforme completa, somigliante per certi versi a una scissione a spirale molto primitiva (Fig. 1, C).

Digitare filogenesi Placozoi

Per livello di organizzazione Trichoplax corrisponde al parenchima - una caratteristica larva di spugne e celenterati, che probabilmente riassume le caratteristiche principali della fagocitella - il presunto antenato comune di tutti gli animali multicellulari. Pertanto, si può pensare che i Placozoa siano i discendenti più vicini della fagocitella, che sono passati dallo stile di vita originario del nuoto libero al gattonare sulla superficie delle alghe. Allo stesso tempo, il loro corpo ha perso la sua polarità anteroposteriore primaria e si è trasformato in una lamina sottile. Apertura Placozoi- una nuova conferma della correttezza della teoria di IP Mechnikov sull'origine degli animali multicellulari.