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【动物界全系列】蜕皮动物总门—线虫动物门(上)

蜕皮动物总门—线虫动物门(上)

真核生物域

动物界

真后生动物亚界

蜕皮动物总门

线虫动物门

线虫动物门(学名:Nematoda)是动物界中最大的门之一,为假体腔动物,绝大多数体小呈圆柱形,又称圆虫(roundworms)。

线虫的物种很不容易区分,有相关描述的已超过二万五千种,其中超过一半是寄生性的(包括许多植物及人类在内动物的病原体)。线虫的物种数估计超过一百万种,只有节肢动物比线虫更多样化。线虫的消化系统是有二个开口的管状消化系统,和刺胞动物门及扁形动物门不同。

线虫几乎已适应了地球所有的生态系,从海洋(海水)到淡水、土壤、极地到赤道、也包括不同海拔高度的地区。它们在淡水、海水、陆地上随处可见,并在极端的环境如南极和海沟都可发现,其个体数量及物种个数会常常超过其他的动物,甚至在高山、沙漠、南极和海沟中都可以生存。在岩石圈每个部分都有线虫的存在,甚至是在南非地下900米到3600米深的金矿坑表面也不例外。海床上有90%的动物是线虫。线虫的数量众多,常常每立方米就有上百万个线虫,占地球所有动物的80%,线虫生命周期的多様性,在各种营养条件下都有存在,也使得他们在许多生态系统中有重要的影响。有些线虫会有隐生的特性。

线虫原先在1919年被Nathan Cobb命名为Nemata。后来,它们被降级为囊蠕虫中的一纲,最后才被重新分类至线虫动物门。

1.形态特征

线虫动物,体细长圆柱状,故又称圆虫。体表被一层较厚的角质膜,蛋白质成分,为上皮所分泌,一般分为皮层、中层和基层3层,有保护作用。角质膜下为合胞体的上皮,即上皮的细胞界限不清,具多核。上皮向内突起成纵脊,两侧的为侧线,背面和腹面的为背线和腹线。线虫体内有一广阔的空腔,称为初生体腔或假体腔(pseudocoelom),是胚胎时期的囊腔发展而来,整个腔没有完全被中胚层所覆盖,即只有体壁中胚层,且不具体腔膜。腔内充满体腔液,致使虫体鼓胀饱满,身体难以任意伸缩。肌肉层位上皮下,为一层纵肌,不发达,故身体只能弯曲作波浪状蠕动。线虫具有完整的消化道,即有口和肛门,与腔肠动物和扁形动物相比,是个很大的进步。消化道管状,分前肠、中肠和后肠。前、后肠来源于外胚层,无消化作用,中肠为内胚层来源,是消化吸收的主要部分。

2.结构功能

(1)外形

身体大多呈圆柱形,细长,两端略尖,故又称圆虫,但也有极少数为橄榄形或卵形。线虫的大小变化很大,自由生活的一般其长度不超过1mm,最大者如某些海产种类也不过50 mm,寄生生活的线虫大小差异却很大,小的仅和自由生活的相似,大的其长度可超过1m,如寄生在猪体内的肾膨结线虫。体前端有口,近后端腹面有肛门,身体的外面,一般可辨出4行纵行的线,在背方的称背线,腹方的称腹线,在两侧的称侧线。此外,各种线虫的体表无纤毛而常具各种乳突,有感觉的功能,其存在和形状是分类的重要依据。

(2)体壁及假体腔

线虫的体壁由外向内包括角质层、表皮层(或称下皮层)和肌肉层,又统称为皮肌囊。在皮肌囊和消化道之间的空腔便是假体腔,是胚胎发育中的囊胚腔,假体腔没有由中胚层形成的体腔膜所包围,因此和高等动物的真体腔不同,有的又称之为原体腔。假体腔内充满体腔液,可将肠道吸收的营养运送至身体的各部份,因此在生理上有类似循环的功能。假体腔无孔道与外界相通,因此体腔液有支持身体内部保持一定的膨压的作用,使身体具有一定的形状。

(3)消化系统

线虫的消化管分为前肠、中肠和后肠3段。前肠包括口、口腔、咽(食道),是外胚层由原口的部份内陷而成;中肠紧接前肠的下端,是消化和吸收的主要场所,由内胚层组成;后肠包括直肠和肛门,由身体后端外胚层向内陷而成。线虫的消化管有口有肛门,为完全消化系统,食物经口、咽、肠、直肠,再由肛门排出,使消化和吸收后的食物不再与新进入的食物相混合,这比不完全消化系统更完善、更高度分化,在进化上有很大的意义。

(4)排泄系统

线虫的排泄器官为原肾细胞或排泄细胞,无纤毛或鞭毛,由一种腺细胞组成,分为两个类型:一是腺型,另一个是管型。腺型是原始类型,如海产自由生活的种类,可以由1个或之个腺细胞组成,位于咽和肠交界处,开口于神经环附近的排泄孔;管型通常为营寄生生活的种类,如钩虫其2个腺细胞还各向后伸出一条长管,而两细胞之间又互有管道相连,并由一共同的排泄孔通于体外。由此可见管型的排泄器官也是由腺型演变而来,它们都是由外胚层细胞形成,也可以把它当作为一种原肾。

(5)神经系统

线虫的中枢神经系统在前端有环绕着咽的围咽神经环和与其相连的侧神经节和腹神经节等。由围咽神经环向前发出6条神经通向前端的感觉乳突,向后发出6条神经索,即1条背神经索,1条腹神经索,2条背侧神经索,2条腹侧神经索,其中以背、腹2条神经索最为发达。所有的神经索都是嵌在表皮中的,背神经索和腹神经索则分别嵌在表皮向内凸出的背线和腹线中。

在线虫的体表上常有司感觉的乳突。此外在前端常有头感器,在尾端有尾感器,寄生的种类头感器迟化,尾感器发达,并常为分类学上的重要特征。乳突和头、尾感器都有神经与围咽神经环或神经索相连。

(6)生殖系统

线虫绝大多数为雌雄异体,某些陆生小杆线虫和许多植物线虫为雌雄同体,还有的线虫只有雌虫,未发现雄虫,而营孤雌生殖。一般线虫不但雌雄异体,而且常雌雄异形;通常雄虫较小,末端卷曲,有的末端还具有角质伞状构造,称为交合伞或尾伞,并常有交合刺囊及交合刺;雌虫较大,末端不弯曲,也无交合伞等结构,阴道开口于腹中线上的雌性生殖孔。线虫的生殖系统是2条或1条连续的管,雄性的管,从末端到生殖孔,可分为精巢、输精管、储精囊和具肌肉的射出管,射出管与消化道末端相连,又称为泄殖腔;雌性的管道通常是双管形,即每一管从末端到生殖孔均为2条,依次为卵巢、输卵管、子宫,两条子宫相合即为阴道。

3.发育

线虫的发育分为卵、幼虫和成虫三个阶段。卵多为卵圆形,卵壳的结构较复杂,刚排出的卵,其成熟的程度常随种类而异,如蛔虫卵刚排出时只是在单细胞期,钩虫卵则常为4个细胞期,猪肾虫则为多细胞期,蛲虫卵则为幼虫期。还有一些种类,如醋线虫、丝虫、旋毛虫等,从母体生殖孔产出已是幼虫了,即所谓卵胎生。在临床上常可根据虫卵的形态特征,用以诊断寄生虫的种类。有的线虫是直接发育的,幼虫和成虫的形态除大小不同、性器官成熟程度不同外,无甚差别,而有的线虫是间接发育的,其幼虫也有各种不同的类型。

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