环节动物
环节动物门(Annelida)为两侧对称、分节的裂生体腔动物。已描述的约17000种,常见种有蚯蚓、蚂蟥 、沙蚕等。体长从几毫米到3米。栖息于海洋、淡水或潮湿的土壤,是软底质生境中最占优势的潜居动物。,少数营内寄生生活(花索沙蚕科Arabellidae)。分节性身体由若干相似的体节或环节构成。身体分为头部、躯干部和肛部;头部位于身体前端,多由口前叶和围口节组成;躯干部位于头部和肛部之间。肛部具肛门,位于体之后端由1节或若干节组成。除大部分蛭类外,多具几丁质刚毛、疣足。环节动物具真体腔,相邻的体腔由隔膜隔开。寡毛纲、蛭纲雌雄同体,雄性先熟,异体交配受精,具卵茧,且直接发育;多数多毛纲动物生殖产物直接排放在水中,受精卵经螺旋卵裂发育成倒梨形的担轮幼虫。环节动物可提高土壤肥力,有利于改良土壤。可促进固体废物还原;可供做饵料,增加动物蛋白质,可作为环境指示种;可用于医疗和入药;另外,有的是有害的海洋污着生物。分为多毛纲(Polychaeta)、寡毛纲(Oligochaeta)和蛭纲(Hirudinea)3纲。
分类
环节动物门(Annelida)。体长圆柱形或长而扁平,左右对称,由前后相连的许多环节合成。有的有不分节的附肢,即疣足;有的无附肢,而只有刚毛,以佐运动。体腔多数明显。分布于海水、淡水和土壤中,少数寄生。可分原环虫纲(例如角虫)、毛足纲(例如沙蚕、蚯蚓)和蛭纲(例如蚂蟥)三纲。
原环虫纲(Archiannelida)体制比较简单,体表无明显的环节,也没有疣足或刚毛。发生时有显著的担轮幼虫。例如角虫(Polygordius),体细而长,栖息退潮线附近的沙泥中。
毛足纲(Chaetopoda)体呈圆筒状,或背腹稍扁平。体表环节显明,有几丁质变成的刚毛。可分多毛目和寡毛目,前者如沙蚕、沙蝎,海生;后者如蚯蚓、仙女虫,陆生或淡水生。
多毛类(Polychaeta)毛足纲的一目。体长,由多数环节组成,每一环节上有疣足一对,上生很多刚毛。各节有鳃,用以呼吸。大多为雌雄异体。海生。发生时有变态现象。如沙蚕、沙蠋等。
沙蚕(Nercis)毛足纲,沙蚕科。身体分节明显,体节两侧突出成具有刚毛的疣足,用以行动。长10厘米左右。栖息泥沙中,生殖季节或夜出觅食时,能游泳。我国黄海和渤海沿岸很多。可为鱼类、虾、蟹等动物的食饵。同属有多种,分布于长江口的日本沙蚕(N.japonica),俗称“水百脚”’秋季常由海上溯河口或至稻田中生殖。广东人所食的“禾虫”,来自稻田,是同科的疣吻沙蚕(Tylorrhynchus heterochaeta)。
寡毛类(Oligochaeta)毛足纲的一目。体长圆筒形,由多数环节构成。体表被无色的角质膜;各环节无疣足,刚毛环生、簇生或对生。雌雄同体。陆生或水栖。如蚯蚓、合胃蚓、白线蚓、仙女虫、水丝蚓等。
仙女虫(Nais variabilis)仙女虫科。体透明,长3-10毫米。有眼点一对,背刚毛自第六节开始。通常营裂体生殖,或营有性生殖。生活于淡水中。为淡水鱼类的食料。
水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)颤蚓科。体细长,长5-6厘米。红褐色,后端黄绿色,末端每侧有血管四条,形成血管网,营呼吸作用。通常每节有刚毛四束。栖息沟渠等浅水处,前端埋没污泥中,尾部在水中摇曳。分布于我国各地。可作鱼类的食饵。在水田中可危害秧苗。
白线蚓(Fridericia bulbosa)线蚓科。体细小,长4-15毫米,一般呈灰白色或透明状。生活于草根或树根附近。可在室内培养,用作鱼饵。
台胃蚓(Desmogaster sinensis)也称“中华合胃蚓”,链胃蚓科。体长而大,长达54厘米。体壁光滑,略透明,近于白色,前端微呈淡黄。除前三节外,每个环节都划分为四个体环。环带不显著。产于我国苏州、无锡和南京一带,是一种稀有动物。蚯蚓,通称“地龙”,俗称“曲擅”。寡毛目。种类很多。
常见的如巨蚓科的直隶环毛蚓(Pheretima tschiliensis)体呈长圆柱形,长达40厘米,每一节环生刚毛数十至百余条不等。背面黑褐,腹面灰白色。生殖带环状,在第14-16节间。受精囊孔3对。以带有机物的土壤为食。卵1-3个,产在“蚓茧”中,经一月左右孵出。分布甚广,我国南北各地都有。对于改良土壤,有重要作用。可作家禽或鱼类的食饵。中医学上以全虫入药,性寒、味咸,功能清热、定惊、利尿。据研究报道,蚯蚓及其提出成分能松弛平滑肌和降低血压。
蛭纲(Hirudinea)环节动物门的一纲。体一般长而扁平,二十七节,环节表面有体环,无刚毛,前后各有一个吸盘。生活于淡水或湿润处,大多营半寄生生活。如蚂蟥、水蛭、鱼蛭、山蛭等。
鱼蛭(Trachelobdella sinensis)也称“中华颈蛭”,鱼蛭科。体长,背部稍隆起,长10厘米余。头部横卵圆形,颈短而狭,躯干扁阔呈长圆形,有少数横列黄点,后吸盘大。体色淡黄或灰白,环带粉红色。体侧有11对圆形皮肤囊,能作有节奏的伸缩。寄生于鲤、鲫等鱼的鳃盖下,吸取血液,对养鱼业有害。分布于长江流域和黑龙江流域各地。
水蛭(Hirudo nipponia)也称“医蛭”。水蛭科。体狭长而扁,后端稍阔,长达5厘米。背面有灰绿色的纵行条纹6条,中央有一条白色阔带;腹面暗灰色。在水中以肌肉伸缩而作波浪式游泳,在水中物体上则以吸盘及身体伸缩前进。水田、湖沼中极常见。吸食人、畜血液,下水田劳动时,应加注意。另种欧洲医蛭 习性相同,古时医学上用来吸取脓血。水蛭唾液中所含的水烃素,能抑制凝血酶的活性而发挥抗凝血作用。中医学上以虫体经干燥炮制后入药,性平、味咸苦,有小毒,功能破痪通经,主治血瘀、经闭、症结痞块等症。
蚂蟥(Whitmania)水蛭科的一属。我国常见的为宽体蚂蟥(W.pigra )亦称“宽体金线蛙”。体略呈纺锤形,扁平而较肥壮,长6—13厘米。背面通常暗绿色,有五条黑色间杂淡黄的纵行条纹。前吸盘小,口内有齿,但不发达。在我国分布很普遍,水田、河湖中校常见,捕食小动物。虽能刺伤皮肤,但不吸血。中医学上以虫体经干燥炮制后入药。
山蛭(Haemadipsa japonica)也称“草蛭”,水蛭科。体略成圆柱形,长约3厘米。体黄褐色,背部有深褐色的纵线。生活于深山的草泽中,人行经其旁时,即附着于胫股上,入皮肉中,吮吸血液,被螫处易成疮肿。
蚯蚓
卵茧呈卵圆形,淡黄色,其中有卵粒1~20不等 |
寡毛类的运动方式为蠕动收缩 |
循環系統是封閉式循環系統,消化管為一由前至後延伸的管狀構造,排泄則經由肛門或腎管進行,喜食腐質的有機廢棄物。以皮膚呼吸,會從背孔分泌黏液以保持皮膚的濕潤。
在大雨過後,常會發現蚯蚓爬出洞口遭太陽曬死,目前學界對此一原因尚未十分明瞭,應該不是怕水的原因(蚯蚓可在水中存活),可能原因包含生病、地底氧氣不足、二氧化碳過多(研究證實在二氧化碳環境下蚯蚓極快死亡)等。寡毛类动物的寿命由一年到数年,一般水生种类的寿命较短,陆生种类寿命较长。正蚓有的可生活长达6年,一般一年后性成熟。颤蚓每年仅繁殖一次,随后其生殖系统被吸收,来年再重新形成。
蚯蚓在改良土壤中的作用
寡毛类疣足退化,刚毛直接长在身体上 |
(1)粉碎及分解有机物蚯蚓对落入土壤中的植物有机物的分解起着重要作用。由于它们的取食习性,大量的表面落叶层的植物被消化及分解,使表面形成一层肥沃的未被完全分解的有机物碎屑,形成土壤疏松的表层,为其他生物的进一步分解创造了条件。这对果园、森林等落叶层地带尤为重要。
(2)促进土壤微生物的作用进入土壤中的有机物经蚯蚓的初步分解后,将由土壤中的微生物做进一步地分解。有人报导在正蚓的消化道中分离出50余种微生物,其种类与土壤中的群落是一致的。蚓粪也是土壤微生物传播的一种方式,土壤中的蚯蚓可增加土壤微生物数量的5~10倍,这加速了土壤中有机物的进一步分解及土壤的腐植化过程。
(3)对土壤的翻动及团聚作用由于蚯蚓的钻穴习性可以将表层含有机物丰富的土壤与底层有机物含量很少的土壤加以搓合,其搬动量随蚯蚓的数量及土质可达2~250吨/年,使翻到表层的土壤达0.1~5cm厚,这样也增加了土壤的通气性,使土壤中空气的含量由8%提高到20~30%。土壤的毛细作用大大增加,提高了对降雨量的吸收及保持。另外,蚯蚓肠道中腐败的有机物与钙腺中的钙形成腐质酸钙,将土壤颗粒粘合成团聚体,土壤中的微生物也参与了这一过程,使土壤的团聚结构得到改善。
(4)增加土壤肥力土壤中大量的蚯蚓不断地繁殖与更替,腐烂的尸体使土壤中氮的总含量得到增加。有实验证明,在12℃时蚯蚓尸体2~3周内完全解体并分解,其中氮的25%形成硝酸盐,45%形成氨。如果按每条蚯蚓产生10mg的硝酸盐计算,如每公顷有300万条蚯蚓,那么一公顷土壤即可自然增加217公斤的硝酸盐肥料。如果蚯蚓的寿命平均按一年计算,那么它所产生的氮量也是相当可观的。
蛭纲(水蛭)
蛭纲(Hirudinea)一般称蛭或蚂蟥,营暂时性外寄生生活。体背腹扁,体节固定,一般为34节,末7节愈合成吸盘,故体节可见只有27节。每体节又分为数体环(annulus)(体内无隔膜)。头部不明显,常具眼点数对,无刚毛。体前端和后端各具一吸盘,称前吸盘(口吸盘)和后吸盘,有吸附功能,并可辅助运动。蛭类的次生体腔多退化,大多数由于肌肉、间质或葡萄状组织(botryoidalis tissue)的扩大而缩小形成一系列腔隙(lacuna)。棘蛭目较原始,次生体腔发达,血管系统存在,为闭管式,如寡毛纲一样。吻蛭目舌蛭科(Glossiphoniidae)中体腔形成背腔隙(内含背血管)、腹腔隙(内含腹血管和腹神经索)及侧腔隙等,背腹腔隙由网状结构的连接腔隙相连接,皮肤下尚有皮下腔隙。颚蛭目医蛭科(Hirudinidae)中体腔进一步被间质占据而退化缩小,真正的血管系统已消失,代之以背血窦、腹血窦和侧血窦等。窦(sinus)是指血管系统的内腔。所谓血液实为血体腔液(haemocoelomic fluid),通过源出于体腔的管道循环,即一系列血体腔管(haemo-coelomic channel)。因此血体腔系统(haemocoelomic system)代替了血循环系统。蛭类的消化管分化为口、口腔、咽、食管、嗉囊、胃、肠、直肠及肛门等。吸血性的蛭类如颚蛭目的医蛭、蚂蟥等,口腔内具3片颚,背面一,侧腹面二,上有齿,可咬破宿主的皮肤。咽部具有单细胞唾液腺,能分泌蛭素(hirudin),它是由65个氨基酸组成的低相对分子质量多肽,为一种最有效的天然抗凝剂,有抗凝血、溶解水栓的作用。食管短,嗉囊发达,其两侧生有数时盲囊(医蛭有11对,蚂蟥有5对),可储存血液。蛭类除少数肉食性外,大多数以吸食无脊椎动物的体液和脊椎动物的血液为生。 蛭类为雌雄同体,异体受精;有交配现象;具有生殖带;这些特点似蚯蚓。雄性生殖器官有精巢数对至10余对(医蛭为10对)、输精管、贮精囊、射精管、阴茎等。阴茎可自雄性生殖孔(医蛭为第Ⅹ体节)伸出。雌性生殖器官有卵巢一对,输卵管一对,阴道开口为雌性生殖孔(医蛭为第Ⅺ体节)。当生殖季节交配时,以阴茎将于射精管末端膨大处由前列腺分泌物形成的精荚送入对方的雌性生殖孔内。受精卵产出于生殖带分泌的卵茧内,直接发育。 蛭类大部分栖于淡水中,少数陆生或海产。约有500多种,中国已报道5科25属62种。可分为4目。
蛭类中少数种类是捕食性的,它们取食小型的蠕虫、螺类及昆虫的幼虫等。有时是整个将捕获物吞嚥。蛭类中3/4的种类过着吸血的半寄生生活,其中原始的种类吸食各种无脊椎动物的血液或身体的软组织,如螺、多毛类、甲壳类及昆虫等。较高等的种类吸食脊椎动物的血液,而它们吸食的寄主往往是一类而不是一种脊椎动物,如鱼蛭类(Piscicolidae)吸食各种鱼类,盾蛭(Placobdella)吸食各种海龟,甚至鳄鱼,医蛭也可吸食各种脊椎动物。有的种幼年时以捕食为生,成年后吸血生活。由于蛭类的取食习性,其消化道的结构与功能都产生了相应的适应。口位于前吸盘的中央,在吻蛭目的成员(包括扁蛭及鱼蛭)都有一个可外翻的吻。吻是高度肌肉化的,吻内具有三角形的吻腔,并有大量的单细胞的唾液腺开口到吻腔内。取食时吻由吻腔内伸出,刺入寄主以吸食。
颚蛭目无吻,在口腔内具有三个呈三角形排列的颚,旁边还有细齿,吸血后在寄主皮肤上可留下“Y”形切口。口腔后为肌肉质的咽,咽壁周围也有发达的肌肉,以利于抽吸血液。在咽壁周围还有单细胞的唾液腺,它可以分泌抗凝血素,也叫蛭素(hirudin),注入伤口防止血液凝固。咽后为一短的食道。在捕食性的种类胃为一简单的直管,吸血的种胃变成了有1~11对侧盲囊的嗉囊,其中最后一对侧盲囊更长(,直达身体后端。其功能不是消化食物,而是用以贮存吸食的血液。每次吸血可吸食其体重的2~10倍。吸食后的初期,嗉囊中食物的水分被肾排出,留下去水的食物。胃或嗉囊之后为肠,肠是其食物消化的主要场所。蛭类的消化道中很少有淀粉酶、脂肪酶及肽链内切酶,发现的主要是肽链外切酶。这或许解释了蛭类吸食的血液消化缓慢的原因。蛭类一般取食后可以数月内不再取食,医蛭甚至可以生存一年半而不取食。肠后为短的直肠,以肛门开口在后吸盘前背面。
蛭类完全行有性生殖。与寡毛类相似,雌雄同体。生殖腺也是由残存的体腔形成,具有固定的位置。雄性生殖系统有4~12对球形精巢,每个精巢都包在精巢囊中,并通过一输精小管连到两侧的输精管上。输精管前行,至前端盘旋形成贮精囊,其后端形成肌肉质的射精管。两个射精管联合形成阴茎,其周围有前列腺包围,最后以雄性生殖孔开口在体表腹中线上。原始的吻蛭类不形成阴茎,而形成精包囊(spermatophore)。卵巢一对,位于精巢之前,也包在卵巢囊中。每个卵巢通出一条输卵管,两个输卵管很快联合形成阴道,以共同的生殖孔开口在雄性生殖孔之后。蛭类也行交配,其交配方式相似于寡毛类,阴茎为其交配器官。没有阴茎的种类行皮下注射,即将精包囊排到对方环带处,然后穿过体壁进入体内,精子在体内经组织进入卵巢管受精。产卵时也形成卵茧,卵茧落入水底或潮湿土壤中。发育也相似于寡毛类,一年后成熟,在夏季开始繁殖,成体寿命2~5年。
蛭类的经济意义
蛭类的吸血习性,对人类和家畜危害很大。蛭类吸血的伤口血流不止,易感染细菌,引起化脓溃烂等。一些种类在吸血过程中还可以传播皮肤病病原体和血液寄生虫,或为其中间宿主。内侵袭吸血蛭类可随人畜饮水进入鼻腔、咽喉、气管等部位营寄生生活,造成更大的危害。有些蛭类寄生在鱼体上,影响鱼类的生长发育,或发生细菌性溃烂。在整形外科中,利用医蛭吸血,消除手术后血管闭塞区的瘀血,减少坏死发生;再植或移植组织器官中,用医蛭吸血,可使静脉血管通畅,从而提高手术的成功率。蛭素为最有效的天然抗凝剂,具有抗凝血、溶解血栓的作用,美国已创立了水蛭养殖场,生产蛭素及一种酶(orglasR),销往欧美及日本等。蛭类的干燥全体入药,含有蛭素、肝素等,有破血通经,消积散结,消肿解毒之功。
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