губка животное мезоглея клетка миоцит

Губки исключительно своеобразные животные. Их внешний вид и строение тела столь необычны, что долгое время не знали, куда отнести эти организмы, к растениям или животным. В средние века, например, и даже значительно позднее губки вместе с другими подобными же «сомнительными» животными (мшанками, некоторыми кишечнополостными и др.) помещали среди так называемых зоофитов, т. е. существ, как бы промежуточных между растениями и животными. В дальнейшем на губок смотрели то, как на растения, то как на животных. Лишь в середине XVIII в., когда подробнее познакомились с жизнедеятельностью губок, окончательно была доказана их животная природа. Долгое время оставался нерешенным вопрос о месте губок в системе животного царства. Вначале ряд исследователей рассматривал эти организмы как колонии простейших, или одноклеточных, животных. И такой взгляд, казалось, нашел свое подтверждение в открытии Д. Кларком в 1867 г. хоанофлагеллат, жгутиконосцев сплазматическим воротничком, которые обнаруживают удивительное сходство с особыми клетками -- хоаноцитами, имеющимися у всех губок. Однако вскоре после этого, в 1874--1879 гг., благодаря исследованиям И. Мечникова, Ф. IIIульце и О. Шмидта, изучавших строение и развитие губок, неопровержимо была доказана принадлежность их к многоклеточным животным.

В отличие от колонии простейших, состоящих из более или менее однообразных и независимых клеток, в теле многоклеточных животных клетки всегда дифференцированы как в отношении строения, таки по выполняемой ими функции. Клетки здесь утрачивают свою самостоятельность и являются лишь частями единого сложного организма. Они образуют различные ткани и органы, выполняющие какую-либо определенную функцию. Одни из них служат для дыхания, другие выполняют функцию пищеварения, третьи обеспечивают выделение и т. д. Поэтому многоклеточных животных называют иногда еще тканевыми животными. У губок клетки тела также дифференцированы и имеют тенденцию к образованию тканей, правда, очень примитивных и слабо выраженных. Еще более убеждает в принадлежности губок к многоклеточным животным наличие у них в жизненном цикле сложного индивидуального развития. Подобно всем многоклеточным, губки развиваются из яйца. Оплодотворенное яйцо многократно делится, в результате чего возникает зародыш, клетки которого группируются таким образом, что формируются два различных слоя: наружный (эктодерма) и внутренний (энтодерма). Эти два слоя клеток, называемые зародышевыми пластами или листками, при дальнейшем развитии образуют строго определенные части тела взрослого животного.

После признания губок многоклеточными организмами прошло еще несколько десятилетий, прежде чем они заняли свое настоящее место в системе животных. Довольно долгое время губок относили к типу кишечнополостных животных. И хотя искусственность подобного их объединения с кишечнополостными была очевидной, лишь с конца прошлого века взгляд на губок как на самостоятельный тип животного царства стал постепенно завоевывать всеобщее признание. Этому в значительной степени способствовало открытие И. Деляжем в 1892 г. так называемого «извращения зародышевых пластов» при развитии губок -- явления, которое резко отличает их не только от кишечнополостных, но и от остальных многоклеточных животных. Поэтому в настоящее время многие зоологи склонны подразделять всех многоклеточных (Metazoa) на два надраздела: на Parazoa, к которому из современных животных принадлежит только один тип губок, и на Eumetazoa, охватывающий все остальные типы. Согласно этому представлению к Parazoa относят таких примитивных многоклеточных животных, тело которых еще не имеет настоящих тканей и органов; кроме того, у этих животных зародышевые пласты в процессе индивидуального развития меняются местами, и так или иначе аналогичные части тела взрослого организма по сравнению с Eumetazoa возникают у них из диаметрально противоположных зачатков.

Таким образом, губки являются самыми примитивными многоклеточными животными, о чем свидетельствует простота строения их тела и образ жизни. Это водные, преимущественно морские, неподвижные животные, обычно прикрепленные ко дну или различным подводным предметам.

Губки — живі організми, які мешкають як в солоних, так і прісних водоймах. Дивне життя цих підводних мешканців.
Представляємо вам цікаві факти про губки.

1. Знаменита «мочалка», яку ми щодня використовуємо для купання, отримала свою назву саме завдяки цій морській істоті. Більшість з них придатні виключно для цих цілей.

2. Завдяки численним дослідженням, проведеними над цими істотами, було виявлено, що вони належать до підводного світу тварин.

3. Губки мешкають великими сімействами, кожен з них же є одноклітинним представником. Тому побачити їх можна тільки єдиним «соціумом», що складається з 5-12 таких одиночних.

4. Залежно від того, яким скелетом володіють губки, їх підрозділяють на три класи: вапняні, скляні та звичайні. На фото нижче — скляні.

5. Чи знаєте ви, що в давні часи губки користувалися великою популярністю в медицині? Так, їх можна було використовувати як марлеву маску і зупинки кровотечі.

6. Чи знаєте ви, що від того, наскільки чистим буде водойма, залежить саме від цих тварин?
У глибинах води вони займаються благою справою — пропускають її через себе, залишаючи всередині свого організму все вапно.

7. Чи знаєте ви, яку кількість йде губок для виробництва в сучасному світі? Більше 300 тис. тонн. З цих морських організмів, крім мочалок для купання і лазні, так само виготовляють шоломи і набивний матеріал для будівництва.

8. В Америці губки використовують на авто мийках близько 95% з 100%.

9. Чи знаєте ви, що губки дуже люблять добре поїсти? У середньому вони з’їдають близько 2/3 від власної маси тіла.

10. Чи знаєте ви, що перші ліки, які було створено для лікування раку — цітозінарабінозід, вивели саме з організму цих тварин?

11. Між іншим, через брак кровообігу, травлення, нервової системи і взагалі цілісних органів, губки можуть чхати.

12. У глибоких водах океану губки можуть жити близько 200 років. Але тільки в тому випадку, якщо їх не з’їдять дельфіни — для цих тварин губки грають роль «профілактичного лікування» від бруду і бактерій їх шлунка.

Губки - тип примитивных многоклеточных животных , которые не имеют настоящих тканей и органов. Существует около 2,5 тысяч видов, относящихся к 3 классов: обычных, стеклянных или шестилучевых и известковых губок .

Тело животного губки состоит из бесструктурной вещества и жгутиковых камер со скелетом из кремниевых и известковых игл, нервные клетки не связаны между собой. Губки бывают самых разнообразных цветов . Они прикрепляются к чему-либо и не оставляют этого места в течение всей жизни. Их тело несимметричное и состоит из внутренней полости, которая соединяется с внешней средой при помощи отверстия в верхней части, и множества маленьких пор в стенках (поэтому губки и получили свое научное название - Porifera (пористые) .
Простейшие животные губки похожи на сумку покрытую клетками со жгутиками! В других эти клетки находятся в каналах, соединяющих внутреннюю полость тела с внешней средой. В сложных есть стенка, покрытая каналами с этими клетками.

Большинство губок имеет в своем организме твердые структуры из кальция или кремния (спикул), которые, переплетаясь, образуют подобие скелета. Губки без спикул мягкие, поэтому еще в древности люди использовали их как мочалки для бани.

Жизнь губок

Жизнь губок состоит в процеживании воды. Она через поры проникает внутрь и достигает жгутиковых камер. Благодаря биению жгутиков хоаноциты поступает в полость тела и выходит наружу через отверстие вверху. Так морские животные губки дышат и питаются. Пищей им служат одноклеточные, бактерии, частицы детрита. Наиболее разнообразны они на шельфе в теплых и умеренных водах, как биофильтраторы играют важную роль в жизни моря. Человек хорошо знает туалетную, или греческий губку , спонгиновий скелет которой как эластичная войлок используется в медицине и технике. Туалетную губку добывают в Средиземном, Карибском и Красном морях, в Мексиканском заливе, а также у берегов Мадагаскара, Австралии и Филиппинских островов. Стеклянные губки , имеют утонченный ажурный скелет, используются как украшения. Дреля губки делают ходы в раковинах устриц, вызывают у них болезнь, которая приводит к гибели моллюсков. В губках обнаружены биологически активные вещества. Добывают губки ныряльщики и водолазы.

Губки строят стеклянные структуры, представляющие собой чудо инженерии

Когда вы последний раз говорили по телефону или подключались к Интернету, вы, скорее всего, использовали оптические волокна. Мы много слышим о них, но что именно они собой представляют? Это очень тонкие волокна из стекла (всего вдвое толще человеческого волоса). Они состоят из стержня и оболочки, сделанной из другого вида стекла. Свет путешествует внутри волокна и передает сигналы, которые могут воспроизводить информацию (звук, изображение и т.д.). Лучи света не покидают волокно, так как оболочка полностью отражает их обратно внутрь стержня.

Изобретение оптических волокон произвело в свое время революцию в сфере телекоммуникаций. Но вот, что интересно: морская губка Euplectella растит стеклянные спикулы, которые являются отличными оптическими волокнами.

Украшение морского дна

Губки относятся к примитивным беспозвоночным животным. Они крепко прикрепляются к морскому дну, проводя всю свою жизнь неподвижно. У губок нет тканей, органов, дыхательной или кровеносной системы. Они поддерживают свое существование, прокачивая воду через свои пористые тела и извлекая из нее маленькие питательные частицы и растворенные вещества. Все губки характеризуются многочисленными порами на внешней поверхности. Вода, втягиваясь через эти поры, течет через трубчатые каналы и выходит через одно или несколько больших отверстий. Существует около 6000 видов этих созданий.

Многие губки образуют сложные и прекрасные формы - красочные трубки, вазы, корзины, цилиндры и т.п. Для поддержания таких структур они обладают внутренним скелетом, построенным из игл (спикул). Интересно отметить, что эти простые создания умеют выстраивать свои спикулы из минеральных веществ или протеиновых волокон.

Рис 1. Стеклянные губки на глубине 500 м.

Существует класс так называемых стеклянных губок, которые строят свой скелет из диоксида кремния (см. Рис 1). Они растят спикулы, которые удивительным образом соединяются вместе для построения "стеклянного домика".

Самая известная разновидность этого класса - это вид Euplectella, известная еще как Цветочная корзина Венеры. Ее скелет представляет собой решетку из диоксида кремния, которая образует замысловатую цилиндрическую комнату (см. Рис 2). В ней обычно живет пара креветок. У основания губки находится пучок волокон. Исследователи из Bell Labs продемонстрировали, что изящные спикулы этой губки являются отличными оптическими волокнами.

Рис 2. Замысловатый цилиндрический скелет губки Цветочная корзина Венеры. Сеть больших спикул соединяется вместе для формирования решеточной структуры.

Фантастические волокна

Их длина составляет 5-15 см, а диаметр - 40-70 микронов (толщина человеческого волоса). Ученые были поражены сходством оптических волокон губок с волокнами, которые разрабатывались людьми в течение многих лет.

У спикул губок довольно сложное строение - стержень из чистого кварцевого стекла окружен концентрическими слоями из органики и слоистой оболочки. Оболочка играет роль покрытия, как и в искусственных волокнах, делая спикулы отличными проводниками света.

Волокна губки имеют ряд преимуществ перед искусственными. Во-первых, они производятся при низкой температуре в водах океана. Коммерческие волокна производятся с помощью дорогого оборудования при высоких температурах в печи.

Исследователь губок Джоанна Айзенберг отметила: «Если бы мы только смогли научиться у природы, мы, возможно, в будущем открыли бы альтернативный способ производства оптических волокон» . Во-вторых, волокна губки очень прочные - они не трескаются и не разламываются как искусственные, у которых маленькая трещина начинает легко распространяться по хрупкому материалу.

Замена кабелей или их ремонт является дорогой процедурой. Границы между тонкими слоями спикул губки останавливают распространение трещины. В то же время волокна губки очень гибкие - вы можете связать их в узел, и при этом они не потеряют своих оптических свойств.

Губки могут показаться простыми и мягкими, но некоторые из обитающих глубоко в океанах губок строят сложные стеклянные структуры, являющие собой чудо инженерии.

В-третьих, они отлично проводят свет, так как содержат небольшое количество ионов натрия, которые улучшают оптические свойства. Губка умеет добавлять эти ионы контролируемым образом, используя органические молекулы при нормальных температурах. Искусственные волокна производятся при высоких температурах, чтобы частично расплавлять стекло. В этом случае добавление контролируемых количеств ионов натрия представляет проблему для производителей.

Секрет непрост

В чем же секрет волокон губки? И как она их производит? Исследователи из Bell Labs обнаружили, что каждое волокно губки состоит из отдельных слоев с разными оптическими свойствами. Концентрические кремниевые цилиндры с органическим содержанием окружают внутренний стержень, который построен из чистого кварцевого стекла (См. Рис 3). Губка использует множество слоев стекла, которые удерживаются органическим клеем, что делает структуру чрезвычайно стойкой к разломам и трещинам. Губка производит крепкие микроскопические волокна, склеивая вместе тонкие слои стекла. Затем она собирает слоистые волокна вместе для еще большей прочности. Это похоже на связку веток. Эти связки потом размещаются в виде решетки. Однако то, каким образом губка это выполняет, все еще остается тайной.

Рис 3. Структура спикулы губки Euplectella. SEM фотография спикулы в поперечном сечении, показывающая органический филамент (OF), центральный цилиндр (CC), и слоистое покрытие (SS).

Морская губка научит архитекторов

Однако на этом чудеса дизайна не заканчиваются. Оказалось, что морская губка обладает уникальными структурными свойствами, которые придают механическую прочность и стабильность ее хрупкому материалу.

Губка Euplectella использует набор трюков для превращения ее хрупкого скелета в крепкие структуры. Спикулы, составляющие скелет губки, устроены в форме решетки согласно открытой перекрещивающейся модели, усиленной слоем бесструктурного студенистого вещества (мезоглеи), которые идут по диагонали в обоих направлениях внутри чередующихся квадратов (см. Рис 4).

Эта технология строительства часто используется в высотных строениях и домах для противодействия напряжению при землетрясении или касательному напряжению, которое спокойно может обвалить неусиленную квадратную структуру.

Последние исследования обнаружили семь разных уровней структурной иерархии у губки. Каждый структурный уровень соответствует фундаментальным принципам строительства и инженерии, которые широко используются в инженерном проектировании, но при этом в масштабе в 1000 раз меньше, чем здание.

«Скелет этого создания - просто учебник по инженерной механике, предлагает ценные знания, которые приведут к новым концепциям в материаловедении и инженерном проектировании» - отметила Джоанна Айзенберг.

Рис 4. Структурные детали морской губки Euplectella соответствуют инженерным принципам, используемым в конструкциях зданий, таких как Swiss Re Tower в Лондоне, отеле De Las Artes в Барселоне и Эйфелевой башне в Париже.

Технологии будущего

Ученые надеются скопировать биологические процессы губки для производства усовершенствованных волокон и систем, но при этом признают, что «современные технологии пока не могут конкурировать с изощренными оптическими системами организмов» .

Морская губка может научить инженеров и архитекторов тому, как строить удивительно прочные структуры из хрупкого материала.

«Эти губки идеально устрояются, с точным количеством материала, необходимым для оптимизации дизайна. Я не могу представить, как структура такой сложности может быть произведена случайно» - говорит Айзенберг.

0

Губки - животные, но они больше похожи на какие-то растения, нежели на животных. Они растут на подводных объектах, таких как камни или стебли растений. Эти существа не могут передвигаться, хотя некоторые виды способны сокращаться, если до них дотронуться. Они не имеют глаз, ушей, мозга и нервов, сердца и крови. Но они ловят свою пищу, фильтруя воду, которая попадает в них через тысячи крохотных отверстий, а выходит из одного большого, называемого устьем. Взрослые губки прикреплены к субстрату, но их личинки способны активно плавать. Личинки находят подходящее место, опускаются и вырастают во взрослую колонию клеток, которую мы называем губкой.

Маленькие растут вокруг устья губки - основного выводного отверстия для воды. Внутри губки видны разветвленные каналы.
Различные виды чашевидных губок растут в пресной и солёной воде.
Губка морской каравай может быть разного цвета, включая зеленый. Гимениальная губка обычно кроваво-красная. Некоторые губки Solenia тоже имеют красную окраску. Колонновидные губки могут быть пурпурными или голубыми. Губка Callispongia – довольно широкая, с одним устьем. Мозговидные губки – розового цвета.

Типичная сформировавшаяся губка не является одной особью, чаще это колония. Клетки губки образуют колбообразное тело вокруг центральной полости. Стенки тела пронизаны множеством крохотных отверстий и каналов, ведущих от наружных отверстий во внутреннюю полость. Жгутики клеток, выстилающих каналы, создают в них ток воды, направленный в центральную полость. Вода приносит с собой крохотные частицы пищи - простейших, кусочки водорослей, яйца и личинки. Вода и непереваренные остатки выходят через устье - большое отверстие, расположенное обычно на вершине губки.

Чисто!
За час крупная губка может профильтровать объём воды, равный объему ванны. Губки - незаменимые компоненты водных экосистем, содержащие воду в чистоте.

Туалетные губки.
В наше время большинство губок для мытья делают из искусственных материалов. Но много лет назад их собирали в море. Обычная туалетная губка обитает на дне моря в чистой теплой воде. Она довольно скользкая, желтого или пурпурного цвета. После гибели её мягкие части сгнивают, и остается скелет из волокон и игл, который люди и использовали в качестве мочалки. В некоторых областях, например в Средиземном море, туалетных губок собирали в таких количествах, что они стали чрезвычайно редкими. А ведь чтобы вырасти, губке необходимо около 20 лет.

Как губки размножаются.
Губки способны образовывать на теле небольшие специфические выросты, или почки, которые затем отделяются и развиваются в новую особь. Но им доступен и половой способ размножения. Каждая губка - это и самец, и самка, то есть она производит и сперматозоиды, яйца. Сперматозоиды оплодотворяют яйца, а из них развиваются крохотные личинки, которые расплываются. Два-три дня они находятся в открытом море, потом опускаются на дно и развиваются в новую губку.

Как губкам выжить?
У губок нет средств защиты. Они не умеют кусать или жалить. Не могут они и уплыть. Как же они себя защищают? Тело многих губок имеет множество крохотных острых игл твёрдых минералов, таких как известь, мел или кремнезем (то же вещество, из которого состоит стекло). Иглы формируют скелет губки, придавал её телу прочность, и держат на расстоянии животных, которые хотели бы полакомиться губкой. Помимо этого, многие виды имеют неприятный запах и ужасный вкус, который отпугивает хищников.

Пластинчатые.
Пластинчатые включает в себя лишь один вид - Trichoplax adhaerens.
Эти мелкие существа, достигающие размеров муравья, напоминают гигантских амёб, но их тело состоит более чем из 1000 клеток. Пластинчатые медленно перетекают, двигаясь как . Известны всего два вида, и оба обитают в море.

Губки
Около 10 000 видов
Большинство морские, лишь некоторые - пресноводные
Многие имеют внутренний твердый скелет
Тело пронизано отверстиями
Некоторые достигают 4 м

Пластинчатые
Всего несколько видов
Морские обитатели
Передвигаются подобно слизням или гигантским амёбам
Около З мм в длину