ОСНОВЫ ПАЛЕОНТОЛОГИИ

ТИП ИГЛОКОЖИЕ

Морские лилии и морские ежи

Иглокожие — исключительно морские одиночные животные. Тело большинства из них покрыто подкожным панцирем, состоящим из известковых пластинок, или табличек.

Для большинства иглокожих характерна радиальная (пятилучевая) симметрия тела, реже — двусторонняя симметрия. Название типа связано с присутствием у многих представителей на поверхности тела известковых игл.

Иглокожие — довольно высокоорганизованные животные, обладающие пищеварительной, кровеносной и нервной системами, различными органами чувств и т. п. Характерной их особенностью является присутствие своеобразной системы органов, получившей название воднососудистой, или амбулякральной.

В нее поступает морская вода. Назначение этой системы — содействовать передвижению и дыханию; у прикрепленных форм она служит для захвата пищи Наиболее совершенна эта система у свободно перемещающихся форм: морских ежей, морских звезд и змеехвосток, или офиур.

Действие воднососудистой системы, в общем, сводится к следующему. Вода через пористую пластинку расположенную на верхней стороне тела, проникает в так называемый каменистый канал (стенки его покрыты известью). Отсюда она поступает в кольцевой канал, окружающий глотку ( 65). От кольцевого канала отходят пять лучевых каналов. От них в свою очередь отходят многочисленные трубочки, открывающиеся в так называемые амбулакральные ножки — мешочки с мускульными стенками.

Эти ножки выходят наружу через отверстия в пластинках панциря и заканчиваются присосками. С помощью специальных пузырьков, расположенных вокруг кольцевого канала, вода направляется в лучевые каналы, а отсюда — в ножки, которые при этом значительно вытягиваются и присасываются ко дну.

При сокращении пузырьков ножки укорачиваются, и животные подтягиваются на них. Одновременно ножки осуществляют функции дыхания, хотя для этого имеются еще и особые кожные жабры.

У сидячих форм воднососудистая система создает постоянный ток воды с плавающими в ней мелкими организмами к ротовому отверстию, а также служит для осязания и дыхания.

Тип иглокожих делится на два подтипа: 1) прикрепленные (Pelma- tozoa) и 2) свободно перемещающиеся (Eleutherozoa). Каждый из подтипов в свою очередь делится на несколько классов

Подтип прикрепленных иглокожих объединяет пять классов: 1) морские лилии (Crinoidea), 2) морские пузыри, или цистоидеи (Cystoidea), 3) текоидеи (Thecoidea), 4) карпоидеи (Carpoidea), 5) морские бутоны или бластоидеи (Blastoidea)'. В современной эпохе из них представлены только морские лилии; остальные классы животных жили и вымерли- в палеозое.

Подтип свободно перемещающихся объединяет четыре класса: 1) морские ежи (Echinoidea), 2) морские звезды (Asterozoa), 3) змеехвостки, или офиуры (Ophiuroidea), 4) голотурии, или морские огурцы (Holothuroidea).

Более древними являются прикрепленные иглокожие

ПОДТИП ПРИКРЕПЛЕННЫЕ ИГЛОКОЖИЕ Класс морские лилии (Crinoidea)

Название класса связано с некоторым внешним сходством этих животных с одноименными растениями. Морская лилия состоит из трех частей: кроны, стебля и корня, а скелет ее —• из известковых члеников и пластинок (. 66). В кроне различают чашечку и руки (число их— пять).

Чашечка имеет крышку. Поверхность чашечки, в которой размещаются основные органы тела, покрыта двумя-тремя рядами известковых пластинок по пять в каждом ряду. Известковые пластинки слагают также и крышку чашечки.

Руки обычно сильно разветвляются: они покрыты известковыми члениками. Вдоль каждой руки с внутренней стороны в выемке члеников проходит пищевой амбулякральный желобок, который протягивается от кончика руки ко рту. Так вода вдоль желобка приносит ко рту пищевые частицы.

Стебель покрыт многочисленными призматическими или цилиндрическими члениками. Длина стебля у некоторых лилий до 20 м. В нижней части он ветвится, образуя корневые отростки. Некоторые морские лилии лишены стебля и корня и ведут, таким образом, неприкрепленный образ жизни.

Морские лилии известны с кембрия, но большое распространение получают лишь с силура. Широко были развиты они в палеозое и мезозое. В настоящее время они, по-видимому, находятся в состоянии вымирания. Современные морские лилии встречаются на различных глубинах, преимущественно на больших (до нескольких километров).

Некоторые морские лилии являются важными руководящими ископаемыми. Известны толщи известняков, которые почти целиком сложены из члеников морских лилий (так называемые криноидные известняки).

В качестве примера ископаемой морской лилии род купрессокринус (Cupressocrinus). Купрессокринус имеет низкую чашечку с тремя рядами пластинок. Пластинки верхних двух рядов хорошо разграничены, а пластинки нижнего ряда слились в одну пластинку пятиугольной формы. От чашечки отходят пять простых (невет- вящихся) рук; каждая из них образована 12 члениками. Кверху руки сужаются. Стебель толстый и состоит из многочисленных члеников. Купрессокринус жил в девоне.

Остальные классы подтипа прикрепленных иглокожих — цистоидеи, текоидеи, карпоидеи и бластоидеи — являются более примитивными, древними классами. Они жили и вымерли в палеозое. Чаще других встречаются окаменелости цистоидей; представители других классов встречаются реже.

Представители класса цистоидей имели грушевидный или шарообразный скелет (чашечку), состоящий из многоугольных известковых пластинок, расположенных обычно без определенной закономерности (не собраны в ряды, как у морских лилий). Пластинки пористые. Некоторые цисто- идеи не имели стебля и прикреплялись ко дну непосредственно нижней, заостренной частью чашечки. Цистоидеи известны от кембрия до девона, но особенно широко представлены в ордовике и силуре.

Наиболее характерным представителем цистоидей является род эхиносферитес (Echinosphaerites). Это шаровидная форма до 3 см в диаметре. Рот расположен на возвышении и окружен руками. Сбоку вблизи рта располагается заднепроходное, или анальное, отверстие (анус), прикрытое маленькой пятигранной пирамидкой из небольших пластинок (см.  118—5). Эхино- йферитес жил в ордовике.

ПОДТИП СВОБОДНО ПЕРЕМЕЩАЮЩИЕСЯ ИГЛОКОЖИЕ

Класс морские ежи (Echinoidea)

Панцирь морского ежа имеет почти шаровидную или уплощенную дисковидную форму. Верхняя часть тела выпуклая, а нижняя плоская. На нижней стороне тела у так называемых правильных ежей в центре находится ротовое отверстие, иногда с мощным жевательным аппаратом, состоящим из известковых пластинок, часть из которых заострена и получила название зубов. На противоположной, верхней стороне тела находится анальное отверстие, через которое выводятся наружу отбросы пищи. Возле анального отверстия располагается несколько пластинок, одна из которых имеет множество отверстий и названа мадрепоровой пластинкой; через нее поступает вода в воднососудистую систему. У так называемых неправильных ежей в отличие от правильных, рот и анус значительно смещены: рот — к переднему краю нижней поверхности, а анус —- на задний край той же поверхности. Вследствие этого у них нарушена пятилучевая симметрия, и панцирь становится двусторонне- симметричным.

Панцирь морского ежа состоит из многочисленных известковых пластинок. Пластинки располагаются меридиональными рядами, которые протягиваются от верхнего полюса панциря к его нижнему полюсу. Ряды пластинок образуют пять так называемых амбулякральных полей, или полос, и пять межамбулякральных полей, или полос.

Пластинки амбулякральных полей имеют поры, через которые выходят амбулякральные ножки. На пластинках межамбулякральных полей расположены бугорки, к которым прикрепляются иглы. Иглы бывают различных размеров и формы. После смерти ежа иглы отпадают и в ископаемом состоянии встречаются отдельно от панциря. Сохраняются иглы хуже, чем пластинки панциря. Основное назначение игл — защита, но иногда они приспособлены и для других функций (например, для захвата пищи, как орган перемещения).

Морские ежи живут на различных глубинах, начиная от прибрежной зоны и кончая глубинами в несколько тысяч метров. В мелководной зоне они имеют толстый панцирь с крепкими крупными иглами. У форм, живущих на больших глубинах, иглы тонкие и мелкие. Морские ежи известны с силура.

Правильные ежи (Regularia) Рот расположен в центре нижней в центре верхней стороны. У древних, палеозойских представителей этого подкласса число рядов пластинок больше или меньше 20, у мезо-кайнозойских — 20. Правильные ежи—это более древняя по происхождению группа морских ежей.

Род археоцидарис (Archaeo- cidaris). Представитель древних, палеозойских ежей. Название ро- ца происходит от слов: архэос — древний, цидарис — тюрбан. Ам- булякральные поля состоят из двух рядов узких, вытянутых в широтном направлении пластинок. В межамбулякральных полях— по четыре ряда пластинок, каждая С бугорком, К которому прикреплялась одна игла. Иглы длинные, с шипами. Таким образом, панцирь археоцидариса имеет всего 30 меридиональных рядов пластинок ( 68). Пласуинки располагаются черепицеобразно, что указывает на некоторую подвижность панциря. В ископаемом состоянии известны отдельные пластинки и иглы, целые панцири встречаются редко.

Обычно класс морских ежей принято делить на следующие два подкласса: I) правильные, ежи, имеющие пятилучевую симметрию, и 2) неправильные ежи с двусторонней симметрией тела.

Однако часто к морским ежам применяют иную классификацию: их делят на .подкласс древних (палеозойских) ежей и подкласс новых (мезозойских и кайнозойских) ежей. К древним ежам относят правильных ежей, которые имеют в панцире больше или меньше 20 меридиональных рядов известковых пластинок и пятилучевую симметрию. Они известны только из палеозойских отложений. Новые ежи имеют почти всегда только 20 рядов пластинок и встречаются в отложениях мезо-кайнозоя, а также живут в настоящее время. Новые ежи по этой классификации делятся в свою очередь на правильных и неправильных, т. е. имеющих пятилучевую и двустороннюю симметрию тела.

ПОДКЛАСС ПРАВИЛЬНЫЕ ЕЖИ

Род цидарис (Cidaris). Представитель новых ежей. Панцирь приплюснутый и имеет 20 рядов пластинок (по два ряда в амбулякральных и по два ряда в межамбулякральных полях). Амбулякральные поля волнистые. На пластинках межамбулякральных полей имеется по одному большому бугорку и несколько мелких. К большим бугоркам прикрепляются крупные иглы с шипами и бугорками, к мелким —• мелкие иглы ( 69).

Распространение. Триас—-настоящее время. Некоторые виды характерны для юры и мела.

ПОДКЛАСС НЕПРАВИЛЬНЫЕ ЕЖИ

Панцирь неправильных ежей (Irregularia) имеет двустороннюю симметрию. Возникновение такого типа симметрии обусловлено тем, что анальное отверстие вместо центрального занимает эксцентрическое положение и перемещено к задней стороне, а у некоторых форм даже располагается на нижней стороне, где находится и ротовое отверстие. Часто перемещается также и ротовое отверстие (в сторону, противоположную направлению перемещения ануса). Панцирь состоит из 20 меридиональных рядов пластинок: по два ряда в амбулякральных полях и по два ряда в межамбулякральных полях. Иглы тонкие.

Неправильные ежи произошли от правильных и появились в юрском периоде. Они широко представлены в современной морской фауне.

Род эхинокорис (Echinocorys). Панцирь высокий, с плоской овальной нижней стороной, на которой находятся рот и анус. Рот перемещен к передней части панциря, анус — к задней части. Амбулякральные поля расширяются от верхушки панциря по направлению к нижней стороне ( 70). В палеонтологической литературе этот род часто приводится под названием Anatichites.

Распространение. Мел — палеоген. Некоторые виды являются руководящими для верхнего мела.

Род микрастер (Micraster). Панцирь сердцевидной формы, так как переднее амбулякральное поле лежит в углублении. Остальные амбулякральные поля также отчасти лежат в понижениях. Анус перемещен к задней части тела, рот сдвинут к переднему концу

Распространение. Мел — палеоген. Некоторые виды — руководящие для верхнего мела.

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ ИГЛОКОЖИХ

Иглокожие, как и другие группы беспозвоночных, имеют большое геологическое значение. Они дают значительное число руководящих ископаемых для палеозоя и мезозоя.

Большой интерес представляют вымершие палеозойские классы, но они встречаются сравнительно редко. Среди них наибольшее значение имеет класс цистоидей. Из иглокожих чаще всего встречаются морские лилии и новые ежи, которые образуют немалое число руководящих ископаемых.

Морские лилии (реже остальные классы) участвуют в накоплении известняков.

Остатки иглокожих представляют значительную ценность для восстановления условий минувших эпох.