БЕЗГРЪБНАЧНИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, КЛАСИФИКАЦИЯ, ПРИМЕРИ, СИСТЕМИ - БИОЛОГИЯ - 2025

На безгръбначните са в изобилие и разнообразна група от животни, които имат прешлени. Въпреки че фигурата може да звучи много голяма, тъй като ние сме много запознати с гръбначните животни, безгръбначните представляват повече от 90% от всички животински видове на планетата.

Поради липсата на гръбначен стълб, който им помага да поддържат теглото на телата си, безгръбначните не могат да достигнат големи размери (само някои морски безгръбначни могат да достигнат дължина повече от един метър), противно на това, което наблюдаваме при гръбначните животни,

Снимка на бръмбар, безгръбначно животно от групата на членестоногите (Изображение от monikasmigielska на www.pixabay.com)

Безгръбначните животни се срещат почти навсякъде по земята; всъщност известният биолог Е.О. Уилсън ги класифицира като „малки неща, които минават през света“, въпреки че не всички са малки и не всички бягат, много плуват, други летят и много други пълзят по повърхности.

В рамките на тази група можем да намерим същества, различни от пеперуди и охлюви, паяци и пчели, морски звезди и земни червеи, и всички те представляват неизменна част от живота на всички елементи в екосистемата.

Безгръбначните животни са най-старите и най-многобройни животни, които съществуват на земята. Известно е, че от 3-те милиона живи и известни в момента видове около 2 милиона отговарят само на безгръбначни животни.

Учените обаче изчисляват, че на планетата има около 7 милиона вида безгръбначни, което означава, че човек знае само по-малко от половината от тях.

Характеристики на безгръбначни

Пеперуда монарх, безгръбначен

Безгръбначните животни са невероятно разнообразна група животни. При това се срещат животни, различни от муха и морски медузи, например, че е трудно да се посочат общите характеристики, които се споделят помежду им. Ето обаче, малък списък на най-забележителните:

- Те са еукариотни организми, така че клетките им имат освен ядро, което загражда генетичния материал (ДНК), вътрешни мембранозни системи и други функционални отделения.

- Те са съставени от животински клетки, тоест нямат органели с пигменти като хлорофил и имат гола плазмена мембрана (без съпътстваща клетъчна стена).

- В по-голямата си част те са многоклетъчни организми.

- Те са хетеротрофни организми, тъй като трябва да получават своята енергия и въглерод от други организми (органична материя) и не са способни да произвеждат собствена храна.

- Те нямат опора или вътрешен скелет, било то прешлени, гръбначен стълб, хрущялен скелет или друга опорна структура. Вътре те имат само течност, кухини или органи, в зависимост от вида.

- Без кости или прешлени, телата им не могат да поддържат голяма тежест и следователно не достигат големи размери. Само някои морски безгръбначни могат да достигнат дължина до няколко метра, тъй като по-ниската плътност на водата им помага да поддържат по-голямо тегло.

- Безгръбначните животни са разположени в първите стълбове на хранителната верига, тъй като се хранят с растения и други безгръбначни, служещи за храна на гръбначни животни като риби, земноводни, влечуги, птици и бозайници.

- В тази група са най-разнообразните, красиви и поразителни форми на животни, някои дори невъобразими за креативността на мъжете.

- Те са най-разпространените животни във всяка екосистема, които могат да приемат живот в света.

Класификация: видове безгръбначни

Класификацията на животните като „безгръбначни“ всъщност не е валидна таксономична класификация, тъй като няма общ прародител, който да свързва всички групи от различни организми, които са разположени в тази група животни.

В курсовете по зоология обаче обикновено се прави разлика между гръбначни и безгръбначни животни, за да се улесни тяхното изучаване.

За да имаме повече или по-малко представа за сложността и многообразието, което съществува сред безгръбначните, нека да имаме предвид, че комплектът съдържа, в зависимост от използваната класификационна система, приблизително 30 различни фила. Ето списък на 21-те най-популярни фила:

- Poriferous (тип Porifera)

Снимка на морска зелена гъба (Източник: Steve Rupp, National Science Foundation / Public domain, via Wikimedia Commons)

Те са водни животни, оформени като гъба. Досега са класифицирани около 9 хиляди вида. Те се хранят чрез филтриране на водата, където живеят, по този начин те улавят частици, малки ларви на други животни или субстрати, които са в капан в порестите им тела.

- Placozoa (тип Placozoa)

Те са оформени като плоски дискове и са известни само около 100 вида. Те са малко проучени, но се знае, че в по-голямата си част те са морски видове, микроскопични и плосковидни.

Те имат много проста организация на тялото, тъй като нямат специализирани органи или тъкани, които да изпълняват специфични функции. Смята се, че се хранят с водорасли, ларви, протозои и други микроскопични организми.

Те са морски животни, много подобни на медузите; Те са желатинови и имат пипала и реснички. Те са малко проучени, така че днес са известни малко повече от 150 вида.

Те са месоядни животни, които се хранят с планктон, дребни риби, ларви на други животни и др. Обикновено живеят на дъното на океаните.

- Cnidarians (тил Cnidaria)

Снимка на медуза, тип Cnidarian (Изображение от Samuele Schirò на www.pixabay.com)

Всички „истински“ медузи, корали и анемони принадлежат към този край. В по-голямата си част те са морски организми и са известни около 11 хиляди вида.

Всички видове от вида имат жилещи клетки, наречени "цидоцити", които се използват за парализиране и улавяне на плячката, с която се хранят.

- Немертеос (тип Nemertea)

Те са предимно морски червеи, въпреки че някои видове могат да бъдат намерени в езера, реки и под земята. Всички те се хранят с малки безгръбначни чрез своя хобот.

Морските видове на този тип могат да достигнат няколко метра дължина. Към днешна дата в тази група са описани около 2000 вида.

- Плоски червеи (тип Platyhelminthes)

Снимка на плоска червей от Средиземно море (Източник: PervyPirate / Public domain, via Wikimedia Commons)

Те са плоски червеи, които живеят във водни или много влажни среди. Те са месоядни животни, които се хранят с малки насекоми и ларви. Някои от тях са паразити на гръбначни животни. В рамките на тази група са класифицирани около 21 хиляди различни вида.

- Gnatostomúlidos (тип Gnathostomulida)

Освен това е група от малки червеи (между 0,1 мм и 20 мм). Те живеят на земята, особено на места, които имат изобилен органичен слой; те могат да оцелеят при липса на кислород и да се хранят с корени, гъбички и други микроорганизми. Описани са около 150 вида.

- Нематоморфи (тип Nematomorpha)

Това е група от малки червеи, много от тях паразитират на гръбначни животни. Те са с дължина между 2 и 10 см. В тази група са известни около 500 вида, всички паразитни. Те се хранят през повърхността на телата си, като се възползват от храната, която вече е усвоена от техните домакини.

- нематоди (тип Nematoda)

Диаграма на тялото на нематодата Ancylostoma duodenale (Източник: Servier Medical Art / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0) чрез Wikimedia Commons)

Тези организми обикновено са известни като "цилиндрични червеи", защото тялото им прилича на наденица. В групата има много водни видове, но има сухоземни или паразитни видове гръбначни животни. Известни са около 30 хиляди вида.

- Quinorrincos (philum Kinorhyncha)

Те се считат за "морски микроби", които са част от планктона. Обикновено се срещат близо до пясъчното или кално дъно на океаните. Тялото им е разделено на сегменти и се хранят с протозои и едноклетъчни водорасли. В момента са известни около 400 вида.

- Gastroticos (filo Gastrotricha)

Те са организми с малки цилиндрични тела, които телата им са покрити с реснички и се хранят с органична материя, ларви, водорасли, протозои и частици, които плуват във водните тела, където живеят. Известни са около 500 вида.

- Ротификатори (тип Rotifera)

Това са микроби по много различни начини, подобни на насекомите. Те живеят във влажна сладководна среда и са с размери между 0,5 мм и няколко сантиметра (най-големият).

Те се хранят с протозои, водорасли и други микроорганизми в своето местообитание. Известни са около 2 хиляди различни вида.

- Entoproctos (Entoprocta phylum)

Те са микроскопични водни животни, които са оформени като полипи или анемони. Те са седалищни (неподвижни) и имат филтрираща "корона", съставена от реснички, с които се хранят със субстратите, които плуват в средата. Описани са около 20 различни вида.

- Acantocephala (тил Acanthocephala)

Акантоцефалията са паразитни червеи на гръбначни животни. Те имат специализиран хобот за прилепване към чревните стени на гръбначните животни, които паразитизират.

Тези безгръбначни се хранят, като абсорбират храната, която вече се усвоява от техните домакини, чрез техния покрив (тъканта, която ги покрива), а при животинските таксономисти разпознават повече или по-малко хиляда вида от тях.

- Мекотели (тип Mollusca)

Снимка на молюск, подобен на охлюв (Изображение на Майкъл Стробел на www.pixabay.com)

Охлюви, октоподи, калмари, стриди, миди, молюски и други принадлежат към тази група. Повечето са месоядните животни или се хранят с органична материя чрез филтриране от телесната им повърхност. В тази група са класифицирани около 100 000 вида.

- членестоноги (тип Arthropoda)

Снимка на някои мравки, вид безгръбначно животно от вида на членестоногите (Изображение от monsterpong09 на www.pixabay.com)

Това е най-голямата и най-разнообразна група животни на земята: известни са повече от 1 милион различни вида. В рамките на този тип се класифицират всички насекоми, паякообразни, мекотели, мириаподи (стоножки) и много други. Те се различават значително по размер, форма и живот и цикъл на хранене.

- Онихофори (тип Онихофора)

Снимка на онихофор от Перу (Източник: Thomas Stromberg / Public domain, via Wikimedia Commons)

Тези животни имат вид на крака или червеи. Те живеят в много влажни сухоземни райони; Те са нощни и се хранят с малки безгръбначни. Повечето живеят само в тропически райони. В момента са известни около 200 различни вида.

- Annelids (philum Annelida)

Снимка на земен червей, мъниче (Изображение на Волфганг Екерт на www.pixabay.com)

Анелидите са сегментирани червеи, открити под земята или в океаните. Може би най-известното животно от тази група е земният червей.

Тези животни имат много разнообразни хранителни навици: някои са хранилки с филтри, други са месоядни, а трети се хранят с органична материя, намираща се в почвата. Описани са повече или по-малко 15 хил. Различни вида аннелиди.

- Bryozoans (phylum Bryozoa)

Те са филтърни хранилки, които образуват малки колонии от полипи. Те са водни и заседнали, тъй като живеят прикрепени към субстратите. Те имат един вид специализиран "пипало" за филтриране на малките органични материали от водата, с която се хранят. Има около 6 хиляди вида.

- Priapulids (Priapulida phylum)

Това са и морски червеи, които живеят заровени на дъното на морското дъно. Те излагат само предната част на телата си, където имат специализирани органи за филтрация.

Те се хранят с планктон и органичен материал в суспензия. Днес са известни само около 50 вида.

- Хемихордати (тип Hemichordata)

Друга група морски червеи, които живеят близо до брега. Те са известни като "хемикордати", защото представят първия признак на гръбначния стълб. Те имат вид фаринкс, с който да се хранят, филтрирайки океанската вода. Признават се най-малко 150 вида.

Примери за безгръбначни видове

Общата черна мравка (

В почти всички градове, градове и махали по света можем да намерим малки жители, които носят със своите челюсти малки фрагменти от храна, чипс хляб, парчета листа и т.н. Това са обикновените мравки, които принадлежат към тила на членестоногите.

Снимка на екземпляр от L. niger (Източник: Python (Peter Rühr) / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0) чрез Wikimedia Commons)

Мравките живеят в колонии от милиони индивиди. Тези колонии са "общества", където могат да се наблюдават различни касти от индивиди:

- има работници, които отговарят за получаването на храна в чужбина

- Има кралицата, която отговаря за снасянето на яйцата, за да генерира нови индивиди за колонията, наред с други.

Гигантският калмар на Антарктида (

Гигантските калмари са мекотели, които живеят дълбоко в океана. Те се хранят с риба, медузи, костенурки и всякакви животни с размери, които могат да погълнат, и имат необикновената способност да общуват помежду си чрез промяна на цвета на телата си.

Графична схема на тялото на гигантските калмари (Източник: Rcidte / Public domain, чрез Wikimedia Commons)

Гигантският калмар от Антарктида може да достигне до 5 метра дължина и са наблюдавани видеоклипове на тези мекотели, които се изяждат от китовете. Смята се, че този вид мекотели е вдъхновил приказките на „Кракен“ в гръцката митология.

Морската оса или кофата медуза (

Този организъм принадлежи към тила Cnidaria и е най-отровното животно, което съществува на лицето на земята. Той е наблюдаван край много от бреговете на Австралия. Камбаната му е с големина на нокът, а пипалата му могат да достигнат до 80 см дължина.

Снимка на морска оса (Източник: Guido Gautsch, Мелбърн, Австралия / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0) чрез Wikimedia Commons)

Храни се с малки риби, които са хванати в пипалата му и едва наскоро беше възможно да се разбере какви са компонентите, които осигуряват такава смъртоносна отрова.

Днес е известно, че поне при хората отровата му причинява сърдечна недостатъчност и заболявания на нивото на кръвните клетки.

Безгръбначна нервна система

Нервната система на безгръбначните животни е доста „примитивна“, с забележителни изключения при много видове мекотели и членестоноги например. Както всяка нервна система, тя е отговорна за реакция на стимули, които се възприемат чрез сетивните органи на тези животни.

Има фила, като тази на членестоногите и мекотелите, в които има невронни системи с добре дефинирани синапси, с примитивен тип мозък, до който пристигат сигнали от външни стимули, за да бъдат обработени, преди да дадат отговор.

Тези "централни възли" обикновено групират различни сетива на животното, като зрение, вкус и мирис. Тъй като тези сетива са "събрани" много близо до това, което би била централната нервна система, някои автори смятат, че може да се каже, че някои безгръбначни имат глави.

От друга страна, безгръбначните имат много по-основна нервна система, отколкото може да бъде централизираната система, тъй като сензорните им органи се разпределят по цялото им тяло и са адаптирани да приемат стимули в почти всяка посока в средата си, така че те действат автономно.

Тоест, стимулите не отиват в централен регион, който ги анализира, за да даде отговор, а вместо това стимулът се улавя от рецепторите и нервната система реагира автономно или мигновено, без да се преценява дали представлява заплаха или полза за животното.

Безгръбначна кръвоносна система

При безгръбначните наблюдаваме два вида кръвоносна система:

- затворената кръвоносна система и

- отворената кръвоносна система

И в двете системи се транспортира течност или "кръв", която е отговорна за осъществяването на обмена на газ с околната среда, тоест изхвърлянето на газообразни отпадъци и получаването на кислород за телесните клетки.

Затворена кръвоносна система

Затворена кръвоносна система

Затворените кръвоносни системи държат "кръв" или циркулаторна течност отделно от други течности в тялото.

Тази течност пътува през „тръби“ до органи или специализирани места за дишане, места, които имат структура с малка устойчивост на навлизане на кислород в кръвта или кръвоносната течност.

Тези видове кръвоносни системи са характерни за животни, които имат силно развити телесни кухини, тоест имат определено пространство в тялото си за всяка система поотделно. Можем да наблюдаваме това например при червей и в октопод.

Отворена кръвоносна система

Отворената кръвоносна система не отделя ефективно телесните течности в една кухина и кръвта не се транспортира по тръбите, разпределени по цялото тяло, така че в един момент отпадъците, усвояването на храната и "кръвта" се смесват, дори частично.

Този тип система налага сериозни ограничения за размера на тялото, тъй като отнема много енергия за транспортиране на течностите от едно място на друго вътре. Характерно е за животни като насекоми, миди и други.

Храносмилателна и отделителна система на безгръбначни

Има голямо разнообразие на храносмилателната система сред безгръбначните животни. Въпреки това, много от тези животни предприемат серия от "основни" и общи стъпки, за да се хранят и да активират храносмилателната си система. Те локализират, подбират и улавят плячката си, за да ги усвоят по-късно и усвоят хранителните вещества.

Не забравяйте, че храносмилането е процесът, чрез който храната се разгражда, за да я асимилира през клетките.

Много безгръбначни извършват екстракорпорално предразположение (извън тялото), благодарение на способността си да инжектират вещества или микроорганизми, така че да разграждат или „предсказват” храната си, преди да я ядат.

- Структури, които участват

По принцип всички безгръбначни имат някакъв вид вътрешен храносмилателен тракт или канал, през който храната им преминава, след като е погълната.

Единично отваряне

В някои групи, като например цветни птици и плоски червеи, има само един отвор, през който неприсвоените остатъци от храна се поглъщат и отстраняват или отделят; с по-прости думи, анусът и устата се състоят от един и същ отвор.

Два отвора

Други безгръбначни имат отделен анус и уста, тоест имат отвор, през който ядат храна и друг, за да изхвърлят метаболитните отпадъци и остатъци от храна, които не се усвояват и не се използват от тялото им.

Наличието на два отделни отвора за хранене и екскреция осигурява на тези животни големи еволюционни предимства, тъй като в отвора, който функционира като "уста", те могат да имат отделни и специализирани области или кухини за смилане, секреция на течности, съхранение и др. храносмилането и усвояването на хранителни вещества.

По същия начин, след асимилация на хранителните вещества, отпадъците могат да се отделят независимо от погълнатата нова храна, като се избягва замърсяване или рециркулация на вече усвоена храна.

Безгръбначна дихателна система

Кислородът (O2) е необходим за клетъчното дишане на всички аеробни безгръбначни, тъй като малко безгръбначни могат да оцелеят за дълги периоди от време в анаеробни условия (без кислород) чрез намаляване на метаболизма им и извършване на вид анаеробно дишане.

Всички безгръбначни приемат кислород от околната среда и в същото време отделят въглероден диоксид (CO ₂).

Газообменът при безгръбначни следва общите принципи на всички животни, въпреки факта, че някои структурни модификации служат за подобряване на процеса в различните условия, в които живее всеки вид.

Всички стратегии се фокусират върху основния принцип за приближаване на околната среда, било то вода или въздух, по-близо до телесната течност (кръв или някаква подобна течност), така че и двете взаимодействат разделени само от тънка влажна мембрана, която позволява обмен на газ на място на друг.

С други думи: този кислород (O ₂) може да навлезе в телесната течност, докато въглеродният диоксид (CO ₂) го напусне. Мембраната трябва винаги да е мокра, така че газовете, разтворени в течността, която ги транспортира, да могат да „преминават“ или да дифундират от едно място на друго.

Дифузията на газовете винаги зависи от техните относителни концентрации между двете отделения, които са в контакт, тоест от количеството на едното и другото, което е от всяка страна на мембраната. Тези градиенти се поддържат от кръвоносната система.

Дифузионни градиенти

Газът, който е в най-висока концентрация, винаги ще бъде транспортиран до район, където концентрацията му е по-ниска. По този начин дезоксигенираната кръв, натоварена с въглероден диоксид, го освобождава в екстракорпоралната течност и се зарежда с кислород, който в последната е в по-висока концентрация.

Когато се случи този обмен, кръвоносната система "изтласква" кислород с кръв през тялото, така че тя да оксигенира органите или тъканите на тялото. Когато част от оксигенираната кръв се транспортира, мястото й се заема от нова дезоксигенирана кръв, заредена с CO2, като по този начин процесът се повтаря.

От всичко това се разбира, че както при гръбначните животни, дихателната и кръвоносната система са тясно свързани, тъй като кръвта или вътрешната течност са отговорни за транспортирането на газове по цялото тяло.

Препратки

1. Brusca, RC, & Brusca, GJ (2003). Безгръбначни (№ QL 362. B78 2003). Бейсингстоук.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, Hickman, FM, & Hickman, CP (1984). Интегрирани принципи на зоологията (№ Sirsi) i9780801621734).
3. Kotpal, RL (2012). Съвременен учебник по зоология: Безгръбначни. Публикации в Растоги.
4. Печеник, JA (2010). Биология на безгръбначните (№ 592 Р3).
5. Tasch, P. (1973). Палеобиология на безгръбначните: извличане на данни от записа на изкопаемите (том 25, стр. 946). Ню Йорк: Уайли.
6. Wilson, EO (2001). Социобиология.