Дом иглокожих коралловый. Морские беспозвоночные

Морские звезды, морские ежи, офиуры, голотурии (морские огурцы) относятся к типу иглокожих. Иглокожие существовали уже 520 миллионов лет назад. Ископаемые формы иглокожих достигали 20 метров в длину! До нашего времени их дожило около 6 тыс. видов. Живут иглокожие в морях и океанах, причём заселяют их до самых больших глубин. Морских звёзд находили на глубине 7,5 километра!

Характерные признаки этого типа - лучевая симметрия, причём число лучей обычно кратно 5, а также удивительная водно-сосудистая (амбулакральная) система, которой природа не наделила никого, кроме иглокожих. Их тело пронизывают каналы, заполненные морской водой. С внешней эта морская вода не сообщается. Перегоняя внутри своего тела воду, иглокожие управляют движением особых ножек с присосками и щупалец, могут передвигаться и захватывать пищу. Такой «гидравлический» способ передвижения - весьма небыстрый (обычно около 10 м/ч), но, видимо, иглокожим этой скорости вполне достаточно.

Ведь охотятся, например, морские звёзды в основном на моллюсков, которые тоже, как известно, не скороходы. Правда, иногда хватают звёзды и живых рыб. Рыба может уплыть, таща на себе звезду, но хищнице это не помешает - переварит жертву и на ходу. А способ переваривания крупной добычи у морских звёзд весьма оригинальный - выворачивает звезда свой желудок изо рта и накрывает им рыбу или в ракушку добычи сквозь щель его засовывает. Так и переваривает, прямо в морской воде.

Офиура обхватывает губку.

Морские звёзды.

Крупнейшая из морских звёзд (из семейства бризингид ) имеет размах щупалец свыше 130 см. Весят самые тяжёлые морские звёзды до 6 кг. Самыми опасными вредителями люди считают морских звёзд, поедающих кораллы. Например, одна морская звезда - терновый венец, обитающая в Тихом и Индийском океанах, может разрушить за день до 400 кв. см кораллов. А что остаётся от кораллов после нашествия сотен тысяч морских звёзд?

Коралловые рифы — традиционное обиталище многих видов иглокожих. Все молодые особи пятилучевой звезды — самцы, которые, подрастая, превращаются в самок! Зато многолучевая звезда — сугубо раздельнополое существо, как и большинство иглокожих. Древнейшие ископаемые иглокожие морские лилии — жившие в кембрийском периоде, были оседлыми существами, у которых ротовое отверстие открывалось вверх. Питаясь плавающими в толще воды мелкими организмами и частицами корма, они вели примерно такой же образ жизни, что и современные морские лилии.

Наибольшего разнообразия иглокожие достигли в ордовике и силуре: количество известных науке их ископаемых видов превышает 20 тысяч. В меловом периоде, 300 миллионов лет назад, морские лилии доминировали в морской фауне. Малоподвижные, хрупкие и нежные, на первый взгляд иглокожие морские лилии могут показаться легкой добычей для потенциальных хищников, но те предпочитают держаться от них подальше.

Иглокожие морские лилии коралловых рифов

Большинство морских лилий накапливает в своих тканях ядовитые вещества либо отпугивающие врагов репелленты. Немудрено, что в гуще их веерообразных лепестков находят приют многие мелкие существа — от крабов и креветок до мелких рыбок, питающихся остатками трапезы хозяина. Одна морская лилия служит убежищем для пары десятков «квартирантов».

Достигающая в диаметре 60 см, многолучевая морская звезда, прозванная «терновым венцом», питается полипами мадрепоровых кораллов, производя страшные опустошения в коралловых рифах. В период массового размножения этих морских звезд австралийцы разводили и выпускали на рифах хищных улиток — одних из немногих естественных врагов «тернового венца». Расширенная сторона чашечки с ротовым отверстием обращена вверх, и от нее отходят перисто разветвленные лучи длиной до 30 см.

Поддерживающий скелет каждого луча состоит из отдельных позвонков — брахиальных пластинок, соединенных между собой подвижными мышцами. Количество лучей колеблется от 5 до 200, но у большинства видов не превышает 10 — 20. Морские лилии — типичные фильтраторы. Вдоль луча со всеми его разветвлениями проходит особая бороздка, усаженная двумя рядами амбулакральных ножек.

Слизь, выделяемая железистыми клетками бороздок, обволакивает проплывающие мимо мелкие организмы и частицы органики, которыми и кормится животное. Амбулакральные ножки выполняют только хватательные, дыхательные и осязательные функции.

Многие иглокожие морские лилии, в первую очередь глубоководные виды, живут оседло, прикрепившись к субстрату с помощью стебля длиной до 2 метров (у некоторых ископаемых видов длина стебля достигала 20 метров). У свободноживущих морских лилий стебля нет — они плавают или ползают по дну с помощью своих лучей или на время прикрепляются к субстрату членистыми корешками (циррами), расположенными в нижней части чашечки.

Почти все морские лилии кормятся ночью, a днем прячутся пoд камнями и в нишах среди рифов. Сегодня известно свыше 500 видов морских лилий. Большинство из них выглядит так же, как их далекие предки 300 миллионов лет назад, а самая крупная из ныне живущих морских лилий, достигает 90 см в поперечнике.

Тело морской звезды состоит из центрального диска и 5 — 20 более или менее выраженных радиально расходящихся лучей. Ротовое отверстие находится на нижней стороне тела. Внутренний скелет образован подвижно соединенными известковыми пластинками, несущими на своей поверхности кожные жабры, шипы, бугры, иглы, и особые хватательные органы — педицеллярии, которые представляют собой видоизмененные иглы. Основная функция педицеллярии — очистка кожных покровов от грязи.

Посмотрим видео — рыбки, иглокожие морские лилии и звезды:

Иглокожие представлены на рифах бесстебельчатыми морскими лилиями - коматулидами, голотуриями, морскими ежами, офиурами и морскими звездами. Эти основные их группы достигают в биотопах рифа значительного видового разнообразия при проявлении эндемизма в составе их сообществ в районах отдельных и особенно изолированных рифовых систем, таких, как рифы Красного моря или Карибского бассейна (Clark, 1976). На индо-тихоокеанских рифах обитают более 1000 видов иглокожих, на рифах Западной Атлантики - около 150 видов, причем видов, общих для этих двух больших зоогеографических регионов, всего 8. Такая изолированность фаун иглокожих указанных регионов аналогична изолированности фаун обитающих в них кораллов. Эндемизм фауны иглокожих в отдельных районах выражается, в частности, и в том, что из 1027 видов, населяющих рифы индо-тихоокеанские, насчитывается всего 57 видов, заселяющих этот регион из конца в конец. В среднем в пределах отдельных рифовых систем насчитывается обычно от 20 до 150 видов иглокожих. Так, число их видов в Красном море - 48, в Карибском бассейне - около 100, на рифах Филиппин - около 190, в районе Б.барьерного рифа - около 160 (Marsh, Marashall, 1983).

Перечисленные выше группы иглокожих, исключая морских звезд, образуют на рифах и особенно в мелководных зонах лагуны, флета и внешнего склона достаточно плотные сообщества и моноспецифические популяции, являясь важнейшим элементом свободно живущего макробетоса. Велика и их функциональная роль как компонента экосистемы рифа. Они занимают все основные трофические ниши. Среди них есть фильтраторы (офиуры, морские лилии), детритофаги и грунтоеды (офиуры, голотурии), фитофаги (морские ежи) и хищники (морские звезды, а также частично ежи и офиуры).

Иглокожие играют существенную роль в регенерации биогенов (Webb et al., 1977) и оказывают существенное влияние на процессы рифогенеза. Они имеют массивный известковый скелет, составляющий до 90% массы их тела. Элементы их скелета служат важным источником поставки карбонатного материала. Выедание ежами и звездами макрофитов перифитона и спата кораллов оказывает существенное влияние на формирование сообществ кораллов, равно как и поедание самих кораллов звездами и ежами, особенно звездой Acanthaster. Голотурни-грунтоеды, пропуская через свой кишечник огромные массы кораллового песка, существенным образом влияют на формирование донных осадков и на протекающие в них продукционные процессы. Наконец, иглокожие служат источником питания для многих моллюсков и рыб, а голотурии являются одним из главных объектов промысла, ведущегося на рифах.

В настоящее время мы располагаем достаточно полной информацией в составе и структуре сообществ рифовых иглокожих, о питании и размножении некоторых их групп (Endean, 1957; Clark, Taylor, 1971; Clark, 1974; 1976; Marsh, 1974; Lisddell, 1982; Yamaguci, Lucas, 1984). Сведения об их количественном распределении весьма отрывочны. Оценка плотности популяций большинства доминирующих видов ежей, офиур, морских лилий и звезд затрудняется тем, что эти преимущественно ночные животные днем прячутся в укрытиях скального флета и трудно поддаются учету. Поэтому надежные количественные данные имеются лишь в отношении голотурий (Bakus, 1968).

К беспозвоночным относятся животные, лишённые осевого скелета. Множество красивейших обитателей моря – кораллы, актинии, ракообразные - именно беспозвоночные, и немалая часть поклонников этого вида приобретает аквариум из-за них. Беспозвоночные значительно более чувствительны к качеству воды, чем рыбы, а значит, для их содержания понадобится более сложное оборудование. Важно помнить, что препараты для лечения рыб на основе меди губительны для большинства беспозвоночных.

Кораллы

Наиболее известные среди беспозвоночных обитатели тропических морей и океанов, поражающие своими яркими красками и причудливыми формами. В теле большинства кораллов содержатся симбиотические организмы – зооксантеллы, зачастую и определяющие цвет коралла. Зооксантеллы – одноклеточные водоросли, которые синтезируют для коралла органические соединения и кислород, поэтому для содержания в аквариумах кораллов огромное значение имеет правильно подобранный тип освещения. Скелет кораллов может состоять как из кальция, так и из других рогоподобных структур. Для его построения различным видам кораллов необходимо множество микроэлементов, таких как стронций, магний, йод и т.д. Залог успешного содержания – в знаниях и постоянном контроле за наличием микроэлементов. Кораллы – колониальные организмы, каждый отдельный элемент которых называется полипом и связан с другими.

Мадрепоровые кораллы

Имеют кальциевый скелет и являются рифообразующими кораллами. За миллионы лет существования мадрепоровые кораллы значительно потрудились над обликом старушки-Земли. Наиболее чувствительные аквариумные организмы, требующие идеального качества и химического состава воды. Поэтому к моменты помещения мадрепоровых кораллов в аквариум, среда в последнем должна быть абсолютно стабильной. Кроме того, этот вид кораллов не приемлет соседства с большим количеством рыб. Отдельные полипы у разных видов могут варьировать в размере от 1-2 мм до 20 см в диаметре. Мадрепоровые кораллы имеют химические средства защиты («жгутся») и могут вести между собой настоящие «войны», поэтому при поселении в аквариум стоит заранее просчитывать наличие свободного пространства между кораллами с учётом их будущего роста.

Трубчатые кораллы

Бывают разных цветов, полипы небольшие – до 1, 5 см, и в колонии связаны между собой, формируя большие колыхающиеся поверхности. Некоторые – такие как tubipora – имеют трубчатый скелет наподобие пчелиных сот, в который могут втягиваться при возникновении опасности. У других видов скелета нет вовсе.

Мягкие кораллы

Скелет представлен отдельными внутренними иглами, благодаря чему эти кораллы могут значительно изменять свой объём в зависимости от условий. Как правило, сильно разветвлены и похожи на небольшие подводные деревья. Различные виды имеют различную же зависимость от света, в аквариумах же легче содержать светолюбивые виды, так как они не нуждаются в дополнительном живом корме.

Наиболее подходящие «для начинающих любителей» кораллов. Имеют плотную структуру и состоят из небольших полипов, которые могут «втягиваться» или «вытягиваться». При хороших условиях содержания и достаточном количестве необходимых микроэлементов могут очень быстро увеличиваться в размерах.

Роговые кораллы

Так же, как и мягкие кораллы, популярны из-за своей относительной неприхотливости, быстрого роста и эффектного вида.

Анемоны (актинии)

В отличие от кораллов, состоят только из одного полипа, не имеют жёсткого скелета и заполнены водой. Интересны за счёт большого «выбора» расцветок и размеров, а так же различных видов «жгучих» щупальцев, с которыми нужно быть особенно осторожными. Актинии отлично поедают захваченный корм, а многие из них живут в симбиозе с рыбами-клоунами. Последние кормят, чистят и защищают «свою» актинию, взамен получая защищённый от хищников подводный «дом». Необходимо отметить и что актиния может активно перемещаться по аквариуму, доставляя неудобства другим беспозвоночным. Особенно внимательно нужно следить за расположение в аквариуме помп – нередки случаи, когда актиний «засасывало» в помпы и «размалывало» в мелкую пыль.

Дисковые анемоны и зооантиды

Как правило, живут большими группами, неплохо размножаются в неволе и не слишком прихотливы.

Ракообразные

В природе насчитывается около 40 тысяч видов ракообразных, но лишь относительно немногие подходят для содержания в аквариуме. Ракообразных выбирают не только за необычную форму и окраску, но и за их «санитарные» особенности – обычно они утилизируют остатки корма. Все ракообразные регулярно линяют, сбрасывая наружный скелет (панцирь), при этом пустой панцирь настолько впечатляюще похож на живого ракообразного, что некоторые принимают этот момент за гибель животного. Крупные ракообразные могут вести хищнический образ жизни и быть опасными для мелких рыб. С другой стороны, многие мелкие креветки и раки-отшельники будут полезны даже в рифовом аквариуме.

Иглокожие

К иглокожим относятся такие всем известные обитатели моря, как морские звёзды, морские ежи, а так же менее известные – офиуры, морские огурцы и морские лилии. Многие из морских звёзд – хищники, и могут вредить или поедать кораллы. Многие морские звёзды отлично регенерируют, то есть восстанавливают собственное тело при даже значительных повреждениях. Так, у некоторых из них из каждого «оторванного» луча со временем вырастает новая морская звезда. В свою очередь, многие из другого популярного класса иглокожих – морских ежей – питаются обрастаниями и водорослями, хотя некоторые не брезгуют и коралловыми полипами. В зависимости от вида, их иглы могут иметь разную длину и форму. Следует помнить, что уколы некоторых ежей – например, диатомового – являются крайне болезненными, а иные представители вовсе ядовиты. А вот морские огурцы названы так потому, что по форме действительно напоминают большие огурцы, с щупальцами на одном конце тела, которыми фильтруют пищу. При содержании морских огурцов нужно обратить внимание на то, что в случае возникновения опасности некоторые виды выбрасывают в воду ядовитые вещества, что в замкнутом пространстве аквариума является губительным для всех его обитателей.

Моллюски

Это очень многочисленная (порядка 120 тысяч видов) и разнообразная группа животных. Для содержания в аквариуме хорошо подходят многие двустворчатые моллюски, наиболее популярны виды Tridacna. Питание двустворчатых моллюсков происходит за счёт фильтрации воды, помимо этого, в телах многих из них, как и у кораллов, содержатся зооксантеллы. Брюхоногие моллюски, как правило, не пользуются большой популярностью, так как помимо растительных обрастаний могут причинять вред кораллам, поедая их. Но с живыми камнями, как правило, в аквариум попадают некрупные виды, поедающие обрастания и – что очень полезно для аквариумной среды – продукты распада. Так же к моллюскам относятся головоногие – такие, как каракатицы и осьминоги. Содержание последних так же возможно в морских аквариумах, но достаточно осложнено особенностями их питания – каракатицы и осьминоги могут уничтожить все живые организмы в аквариуме, поэтому для них нужна отдельный микромир.

Черви

Среди всего земного многообразия червей аквариумный интерес представляют, в основном, сидящие черви-полихеты. Как правило, они живут в трубках из слизи или рогоподобного вещества, из которой высовывается венчик ярко окрашенных щупальцев. Ими червь фильтрует воду и получает корм. Представителей других групп червей так же можно наблюдать в аквариумах – на живых камнях и в грунте. Часто они являются дополнительным и естественным кормом для рыб.

ИГЛОКОЖИЕ (Echinodermata), тип морских беспозвоночных животных. Появились в раннем кембрии, к концу палеозоя достигли большого разнообразия. Размеры от нескольких миллиметров до 1 м (редко более - у современных видов) и до 20 м у некоторых ископаемых морских лилий. Форма тела разнообразна: звездчатая, дисковидная, шаровидная, сердцевидная, чашеобразная, червеобразная или напоминающая цветок. Известно около 10 000 ископаемых видов и около 6300 современных. Из 20 известных классов до настоящего времени сохранились 5, относящихся к подтипам: кринозои (сидячие формы, ориентированные ртом вверх, с единственным классом морские лилии), эхинозои (объединяет морских ежей и голотурий) и астерозои (включает морских звёзд и офиур). По другой классификации представителей последних 2 подтипов объединяют в подтип элеутерозой.

Для всех современных иглокожих характерно наличие амбулакральной системы и пятилучевой симметрии; последняя распространяется во многих случаях на очертания тела, расположение отдельных органов (нервная и кровеносная система) и детали скелета. Отклонения от пятилучевой симметрии у современных иглокожих (например, у голотурий) - явление вторичное; в то же время хомалазои раннего палеозоя изначально были лишены радиальной симметрии.

У большинства современных видов рот находится в центре тела (на оральной стороне), а анальное отверстие на противоположном полюсе (на аборальной стороне). Кишечник слабо дифференцирован, имеет форму длинной узкой трубки, спирально закручивающейся по часовой стрелке, или мешковидный; у некоторых групп вторично слепо замкнут. Пищеварительных желёз нет. Кровеносная система состоит из околоротового кольцевого сосуда и отходящих от него лишённых собственных стенок радиальных каналов - системы лакун. Газообмен в этой системе отсутствует; она служит для доставки пищевых веществ от кишечника ко всем частям тела. Слабое движение крови происходит благодаря пульсации сердца - сплетения сосудов, окружённого эпителиально-мышечными тканями. Функцию органов дыхания выполняют амбулакральные ножки, задняя часть кишки и другие образования. Продукты выделения удаляются целомоцитами, амбулакральными ножками и через тонкостенные участки тела.

Нервная система примитивная, без выраженного мозгового центра. Состоит из 3 колец, от каждого из которых отходит по 5 радиальных нервов, не имеющих непосредственных контактов друг с другом. Таким образом, можно говорить о наличии у иглокожих как бы трёх нервных систем. В соответствии с этим выделяют эктоневральную (доминирующую, преимущественно сенсорную, расположенную на оральной стороне в покровном эпителии), гипоневральную (управляющую моторикой скелетных мышц, клетками соединительной ткани и находящуюся в среднем слое) и аборальную (контролирует моторную функцию, преобладает у морских лилий, слабо развита у других иглокожих) системы. Иглокожие раздельнополы (редко гермафродиты). Протоки половых желёз открываются наружу. Оплодотворение в основном наружное. Плавающая личинка из билатерально-симметричной в ходе метаморфоза преобразуется в радиально-симметричное взрослое животное.

Лит.: Беклемишев В. Н. Основы сравнительной анатомии беспозвоночных. М., 1964. Т. 1-2; Беспозвоночные: новый обобщенный подход. М., 1992.

С. В. Рожнов, А. В. Чесунов.