Наряду с общими для всех плоских червей признаками класс ресничные черви имеют свои специфические особенности, которые хорошо выражены у планарий и достаточно подробно описаны в школьном учебнике зоологии, где приведены схематические рисунки внешнего и внутреннего строения белой планарии.
Планарии представляют собой доступный объект для постановки, ряда наблюдений и опытов в уголках живой природы, позволяя учителю существенно дополнить, уточнить и расширить сведения учащихся о классе ресничных червей, полученные ими на уроках.
В наших пресных водоемах можно добыть планарий, которые принадлежат к разным видам и отличаются друг от друга формой головы, количеством и расположением глазков, величиной тела. Обычно их находят вблизи берега под камнями, под опавшими в воду листьями, на стеблях подводных растений.
Белая, или молочная, планария. Это — наиболее крупная форма с просвечивающимися покровами. За мутно-белый цвет тела ее называют молочной планарией. Ее легко содержать в аквариуме (в плоском сосуде), но надо часто менять воду. Кормить можно водяными осликами, предварительно отрезая у них конечности. Молочная планария живет в неволе долго и даже откладывает яйца.
На часовом или предметном стекле в капле воды при малом увеличении микроскопа или в лупу хорошо видны следующие детали: два глазка на переднем конце тела в виде черных пятен, ротовое отверстие и глотка на брюшной стороне (позади середины тела), трехветвистый кишечник, просвечивающий сквозь стенки тела (два канала, соединяющихся в один ствол). Реснички червя увидеть трудно. В лучшем случае при рассматривании под сильным увеличением микроскопа у какой-либо мелкой планарии, накрытой покровным стеклом, можно обнаружить по краю тела ресничный эпителий в виде нежной пленки.
Мышечная система ресничных червей
Наблюдая за движениями планарий в аквариуме, учащиеся должны обратить внимание на ее плавное скольжение по стеклу. Причина заключается в следующем. Кожные железы ресничного червя выделяют слизь, которая создает благоприятные условия для работы ресничек. Их согласованные движения перемещают тело планарии по слизистой дорожке со скоростью, которую можно измерить секундомером. Кроме того, поступательному движению способствует волнообразное сокращение продольных мышц брюшной стороны тела. Временами планария может переходить к скольжению в воде по нижней стороне пленки поверхностного натяжения подобно тому, как это делают другие водные организмы (гидры, актинии, моллюски). Следует сообщить учащимся, что в коже ресничного червя наряду с железами, выделяющими слизистые вещества, есть еще особые органы — рабдиты. Это палочковидные образования, которые в воде растворяются и превращаются в клейкую слизь, покрывающую все тело червя. Рабдиты, с одной стороны, можно рассматривать как органы нападения, вернее, как ловчий аппарат, который способствует прилипанию добычи к телу планарии, а с другой стороны, как органы защиты, сковывающие движения нападающего врага. Интересно отметить защитную роль нематоцистов кишечнополостных в случае попадания их в организм планарий. Если какая-либо планария съест несколько гидр, то в ее коже можно обнаружить стрекательные клетки, занявшие место в эктодерме среди других клеток червя и продолжающие здесь свойственную им деятельность.
Эктодерма ресничных червей содержит нервные окончания, которые воспринимают химические, термические и механические раздражения, передавая их в виде возбуждения в центральную нервную систему (в стволы и головной ганглий). Передняя часть планарии особенно чувствительна к прикосновениям, так как здесь имеются разветвления осязательных нервных окончаний. К глазам подходят зрительные нервы, при посредстве которых планария воспринимает свет. Все это указывает на более высокую организацию планарий по сравнению с кишечнополостными и определяет их более сложное поведение.
В естественных условиях ресничные черви живут под камнями или прячутся под другими предметами, находясь в темноте, поэтому на свет у них существует определенная реакция. Если в аквариуме создать две зоны — освещенную и затемненную, то легко наблюдать переползание планарий в темную часть, т. е. демонстрировать отрицательный фототаксис. Отсюда можно сделать вывод, что ресничные черви не только отличают свет от тени, но и направление света, от которого они уклоняются. Однако примитивное строение глаз не позволяет планарии видеть предмет.
Питание ресничных червей
Интересно пищевое поведение ресничных червей, основанное на восприятии химических раздражений. Так, например, если поместить в определенное место аквариума пищу, то прежде всего планария покинет свое убежище и начнет перемещаться типичным для нее скольжением, делая при этом поисковые движения покачиванием головы из стороны в сторону, как бы ловя запах, исходящий от добычи. Двустороннее расположение обонятельных нервов помогает ей определить нужное направление и правильно выбрать путь, ведущий к пище. Если, например, добыча находится слева, то нервные окончания левой стороны головы получат более сильное раздражение, чем правая, и планария поползет влево, т. е. туда, где находится пища.
Нервная система ресничных червей
Велика роль нервной системы в двигательных функциях ресничного червя. Если его обезглавить, червь становится неподвижным. Это указывает на роль головного ганглия, от которого организм получает информацию. Кроме того, способность к движениям находится в зависимости от целости нервных стволов. Если перерезать тело планарии, но оставить неповрежденным нервный тяж, планария будет двигаться; в противном случае наступит паралич задней части тела, лишенной связи с передней. Отсюда следует, что концентрация нервных клеток на переднем конце тела планарии в виде ганглия образует нечто подобное мозгу, который возбуждает активность мускулатуры только в том случае, если сигналы от воспринимающих участков поступают по нервным стволам к рабочим органам. Здесь важно подчеркнуть появление у плоских червей по сравнению с кишечнополостными прогрессивного усложнения нервной системы. Концентрация нервных элементов на переднем конце тела повысила его значение в осуществлении контроля над другими подчиненными ему участками.
Воздействие различных факторов внешней среды на организм планарий вызывает у них стереотипную реакцию двух типов: пассивную и активную. В качестве пассивной реакции можно назвать переход к неподвижности в темноте как ответ на прекращение освещения или сокращение тела при раздражении как пассивно-оборонительный рефлекс. Активные реакции выражаются в передвижении планарий к источнику раздражения (например, к пище) или от него (например, от лучей света), а также обильное выделение слизи как активно-оборонительный рефлекс в ответ на прикосновение.
У планарий можно выработать временную связь типа условного рефлекса, однако эта связь не отличается большой стабильностью. Так, например, в качестве условного раздражителя в одном из опытов был использован свет, а в качестве безусловного применен раствор хлорида натрия. Эта соль вызывает оборонительную реакцию планарии в виде сокращения мускулатуры. Если через 5 с после воздействия света раздражать планарию поваренной солью, то через 30-40 сочетаний у нее начнет формироваться условный рефлекс на свет, который через 120-170 сочетаний дает от 40 до 80% положительных ответов. Однако в дальнейшем полученная временная связь ослабевает, несмотря на продолжение эксперимента.
Регенерация ресничных червей
В уголке живой природы вполне возможно поручить учащимся постановку опытов с регенерацией планарий. Для этого планарию разрезают на куски на любом уровне, и в каждом фрагменте голова регенерирует из переднего конца, а хвост — из заднего. Известно, что способность к регенерации у ресничных червей выражена в очень высокой степени. Даже из тела планарии можно восстановить целый организм.
С регенерацией у планарии тесно связано явление автотомии (самокалечения), которое имеет большое значение в жизни ресничных червей. При наступлении неблагоприятных условий (например, при резком снижении кислорода в воде или при сильном прогревании водоема) планарии распадаются на части, которые при этом не погибают. Когда среда нормализуется, каждая часть планарии регенерирует в целый организм. Некоторые виды планарий этим способом размножаются в обычных условиях, что можно рассматривать как одну из разновидностей бесполого размножения, дополняющего половое.