Общая характеристика иглокожих. У большинства иглокожих под кожей развивается скелет из известковых пластинок с шипами. Симметрия у них радиальная, как правило, 5-лучевая. Ро¬
товое отверстие – в центре тела, анальное – на противоположной стороне. Самая характерная особенность иглокожих – воднососудистая система. Нервная система примитивна, состоит из залегающих под кожей нервных тяжей, дающих ответвления в лучи, на верхней и нижней стороне тела. Иглокожие раздельнополы, опло¬
дотворение наружное. Не выносят опреснения воды (в Балтийском море их 3 вида, в Черном – восемь, в более соленых морях изобилуют).
2. Морские лилии – самые древние из современных иглокожих. Похожи на изящные цветы. Их тело состоит из чашечки, от которой отходят пять развевающихся щупалец. Под кожей имеется известко¬
вый скелет, он легко ломается, но легко и восстанавливается.
3. Морские звезды так названы по внешнему сходству со звез¬дой. Ползают, подтягиваясь присосавшимися ножками, на ротовой стороне тела. Звезды – хищники, питающиеся в основном моллюсками. Если добыча крупнее рта, звезда выворачивает наружу же¬лудок, обволакивает им жертву и переваривает. Морские звезды
редко поедаются другими животными из-за жесткого, похожего на кольчугу скелета и острых шипов. Некоторые сильно ядовиты. На¬носят большой вред поселениям устриц и других съедобных моллюсков.
4. Офиуры, или змеехвостки, сохранили 5-лучевую симметрию, но лучи у них обособлены от диска, членистые и подвижные,напоминающие хвосты змей; с лучей они передвигаются.
Питаются мелкими морскими животными. Некоторые паразитируют на поверхности коралловых полипов – морских перьев. Мелкие и молодые офиуры часто служат пищей рыбам.
5. Морские ежи имеют шарообразное или яйцевидное тело.Они всеядны, в основном питаются растительностью. Водоросли они соскребают с камней на дне пятью зубами сложного жеватель¬
ного аппарата, получившего название аристотелев фонарь (с фонарем его сравнил Аристотель). Во многих странах добывают икру морских ежей, ее считают целебной.
6. Голотурии – «морские огурцы», лежат на боку, ползают ртом вперед. Вокруг рта венец из 8-30 щупалец. Особенность голо¬турий – кювьеровы органы (в честь натуралиста Кювье) – железы, выбрасывающие липкие выделения, которые находятся в заднем отделе кишечника. Потревоженная голотурия, сокращаясь в огур-
цевидную форму, с силой выбрасывает их, отпугивая хищника. При этом порой выбрасываются и половые железы, и часть кишечника. Все отброшенное быстро восстанавливается. Голотурии
встречаются во всех полносоленых морях, вплоть до самых больших глубин.
Расположение частей тела и органов подчинено у кишечнополостных радиальноосевой симметрии*. Симметрией называется определенный геометрический порядок в расположении сходственных частей тела.
Элементами симметрии являются точка (центр), линия (ось) и плоскость. Прекрасный пример радиально-лучевой симметрии дают радиолярии (рис.). Сходственные части тела расположены вокруг центра симметрии в радиальном направлении. Радиально-лучевая симметрия свойственна организмам, взвешенным в воде и имеющим со всех сторон одинаковую среду, в силу чего и реакция организма «одинакова во все стороны».
Макроэлементы. Химические элементы, содержание которых в живых организмах составляет от десятков до сотых долей процента, называются макроэлементами. Живые организмы более чем на 98 % состоят из четырех химических элементов: кислорода (О), углерода (С), водорода (Н) и азота (N). Водород и кислород — составные элементы воды. Наряду с углеродом и азотом эти элементы являются основными составляющими органических соединений живых организмов.
В состав молекул многих органических веществ также входят сера (S) и фосфор (Р). Кроме того, к макроэлементам относятся натрий (Na), калий (К), магний (Mg), кальций (Са), хлор (С1) и др.
Важнейшим макроэлементом для организма человека является кальций. Его соединения, в частности ортофосфат, составляют минеральную основу костей и зубов. Другие соединения кальция участвуют в нервной и мышечной деятельности, входят в состав клеток и тканевой жидкости организма. Суточная потребность взрослого человека в кальции составляет от 0,8 до 2 г. Основные источники этого элемента — молоко, кефир, творог, сыр, рыба, фасоль, петрушка, зеленый лук, а также яйца, гречка, овсянка, морковь и горох.
Однако в пище могут также содержаться вещества, препятствующие усвоению кальция, например щавелевая кислота и фитин. Со щавелевой кислотой кальций образует малорастворимую соль, фитин тоже довольно прочно удерживает кальций. Поэтому важно не злоупотреблять блюдами из щавеля и шпината, в листьях которых содержится 0,1 —0,5 % щавелевой кислоты. Фитин, присутствующий в овощах и злаках, разрушается при нагревании, поэтому менее вреден. Ржаной хлеб полезнее пшеничного — в нем меньше фитина.
Микроэлементы. Жизненно важные элементы, которые содержатся в живых организмах в исключительно малых количествах (менее 0,01 %) составляют группу микроэлементов. К этой группе относятся некоторые металлы, например железо (Fe), цинк (Zn), медь (Си), марганец (Мп), кобальт (Со), молибден (Мо), а также неметаллы фтор (F), йод (I) и др.
Процентное содержание того или иного элемента не характеризует степень его важности в организме. Например, йод, содержание которого в норме в организме человека не превышает 0,0001 %, входит в состав гормонов щитовидной железы тироксина и т р и й о д т и р о н и н а. Эти гормоны регулируют обмен веществ, влияют на рост, развитие и дифференцировку тканей, на деятельность нервной системы.
Железо и медь входят в состав ферментов, участвующих в клеточном дыхании. Вместе с кобальтом они играют важную роль в процессах кроветворения. Цинк и марганец оказывают влияние на рост и развитие организмов. Фтор входит в состав костной ткани и эмали зубов. Более подробная информация о содержании и биологической роли химических элементов в живых организмах приведена в таблице 1.
Таблица 1. Биологически важные химические элементы
Элемент
Содержание, %
Биологическая роль
Макроэлементы
Кислород(О)
65 — 75
Входит в состав молекул воды и органических веществ, обеспечивает реакции окисления, в ходе которых выделяется необходимая организму энергия
Углерод(С)
15—18
Входит в состав молекул всех органических веществ
Водород (Н)
8—10
Входит в состав молекул воды и всех органических веществ
Азот(N)
1,5 — 3
Входит в состав молекул органических веществ, в том числе белков, нуклеиновых кислот, АТФ
Кальций(Са)
0,04—2
Входит в состав костной ткани, зубной эмали, участвует в процессах свертывания крови и обеспечивает сократимость мышечных волокон. У растений входит в состав клеточной стенки
Фосфор (Р)
0,2—1
Входит в состав органических веществ (ДНК, РНК, АТФ и др.), костной ткани и зубной эмали
Калий(К)
0,15 — 0,4
Один из основных катионов в организме животных: участвует в генерации биоэлектрических потенциалов, регуляции ритма сердечной деятельности. Также участвует в процессе фотосинтеза
Сера (S)
0,15 — 0,2
Входит в состав органических веществ (белков, некоторых аминокислот)
Хлор (С1)
0,05 — 0,1
Основной анион в организме животных. Входит в состав соляной кислоты желудочного сока
Натрий (Na)
0,02 — 0,03
Один из основных катионов: участвует в генерации биоэлектрических потенциалов, поддерживает нормальный ритм сердечной деятельности, влияет на синтез гормонов
Магний (Mg)
0,02 — 0,03
Входит в состав хлорофилла, некоторых ферментов, а также в состав костной ткани и зубной эмали
Элемент
Содержание, %
Биологическая роль
Микроэлементы
Железо (Fe)
0,01
Входит в состав многих ферментов, гемоглобина и миоглобина. Участвует в процессах клеточного дыхания и фотосинтеза
Кремний (Si)*
0,001
Участвует в формировании костей и коллагена — основного белка соединительной ткани животных. Входит в состав клеточной оболочки растений
U,iiHK(Zn)
0,0003
Входит в состав инсулина, некоторых ферментов, принимает участие в процессах