渦蟲

渦 蟲


分類上地位

  渦蟲屬於扁形動物門,渦蟲綱,渦蟲屬。扁形動物(Platyhelminthes)為一群蠕蟲狀的動物,消化管僅具一個開孔,充口及肛門之用,在胃皮層及表皮層之間填滿了若干組織:計有肌肉層,結締組織以及生殖器官等,無體腔,亦無循環系。

  扁蟲類包括兩大類主要的動物寄生蟲:吸蟲類flukes(吸蟲綱Trematoda)和條蟲類(tapeworms)(條蟲綱Cestoda)。獨立生活的扁蟲(渦蟲綱Turbellaria),體積由0.1-600mm不等,分佈於淡水、海水或地面。

  本門動物可藉研究其獨立生活之種類,而獲得較佳的了解,茲舉一種在體積及構造上屆於中型的渦蟲為例而敘述之。

棲所及外形

  最常見而營獨立生活之扁形動物,為扁蟲類(planarians),此名指整個"目"(order)的動物而言,但僅有一"屬"以扁蟲(planaria)為其學名,此類扁蟲繁生於溪流、池沼,遍及世界各地,美國較為常見之種類,是牠的近緣屬,渦蟲屬(Dugesia)。

  渦蟲長的l公分,頭部分明,具有斜視眼及尖削耳各一對,體表為一層立方形細胞之表皮層(epidermis)。腹面表皮層上有纖毛,渦蟲賴以滑行。在腹面表皮細胞之間,有粘液腺(slimeglands),能分泌一種滑潤的粘液,以使沿途光滑。渦蟲的表皮中,合有無數的桿狀細胞(rhabdites)環境不利時,能由表皮中逸去,具有粘性,可能有防衛身體的功能。

攝食及消化

  當渦蟲爬行覓食時,前端往往略向上翹,如有小形生物靠近,其頭部迅即轉而向地,蟲體的邊緣均具有粘著腺(adhesiveglands),在頭部者特為顯明,能分泌一種膠液,將行經之小形生物體緊密粘看,頭部彎曲將其覆蓋。等到在獵獲物上滑轉一、二次而將其緊緊纏固在膠液汲粘液之中,蟲體之前半部即行平伸,而讓後半部重疊以控制獵獲物。

  渦蟲之口位於腹部中央,咽頭為長形而能伸展的管子,可以經口伸,不用時,則縮入襯有外胚層的口腔(mouthcavity)內。咽頭本身,覆有一層外胚層,咽壁則含有數層肌肉及結締組織。咽頭內縮時硬而短,唯可由環肌之收縮,而伸得很長。取食時,咽頭向外伸出,作用猶如探針,以試探獵物之弱點,然後以強力吸吮鑽入獵物體內,將其柔軟部分撕成碎片而吞嚥下去。

  食畢,扁蟲即匍開一段距離,身體上曲,並由邊緣膠線所分泌之膠液將身體粘固於底部,以行休息。

  咽頭下通分歧的腸(branchedintestine),腸的初級分枝一條向頭部伸出,另二條則向尾部伸出,此三條又各生許多側枝,因此,在一個蟲體的橫切面上,腸可能被切過好多次,和腔腸動物及櫛板動物相同,渦蟲的消化器亦為僅由內胚層細胞所形成的胃皮層。此類細胞在扁蟲類體積甚大,因使其腸成為體中最龐大的結構、腸腔中,迄今尚未發現有消化酵素,但是,由於大部食物能分解的顯明事實,可知其中至少分泌有一些蛋白分解酵素,主要的消化作用,為細胞內消化。胃皮層細胞將食粒攝入食泡內,唯尚未發現有其他門動物的食泡先酸性後鹼性之變化現象,腸內沒有纖毛,藉肌肉之收縮使食物在腸中運行。

  食泡內不能消化的殘滓,重新放回腸中,而與腸中不能被食泡攝取之碎片會合一起,積壓成固形物質,最後,則由口部排出。

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<圖片:渦蟲構造>

水之平衡及排泄作用

  在肌肉與腸管之間,扁蟲身體的剩餘部分,均為疏鬆的中胚層細胞所填充,稱為間葉組織(mesenchyme)。其中有些具有色素,因使蟲體具特有之棕色或灰色。間葉組織構成了一個疏鬆的網。內含大量細胞間液(intercelluarfluid),當蟲體改變形狀時,前後流動。此類液體之流動,富有助於營養物質由腸管向身體各部分佈。

  過剩的水分,由細胞擴散至細胞間液而被排泄細胞所收集。這類細胞遍佈全身,稱為原腎管(protonephridia)或焰細胞(flamecells)。每個焰細胞被一細盲管所包圍,水波即排入此管內。細盲管之盲端生有一簇纖毛,作有力的擺動,以促使水液向管腔下流,原腎管之細盲管,連接於較大的細管,而在蟲體之每一側形成二個互相連接系統。最後,經由許多小孔而開已於體表。

  渦蟲體中焰細胞之數目,與環境中之鹽分相適應,生長在略帶鹽味的水中的扁蟲,所生之焰細胞較少;但是如果鹽分減少,焰細胞的數目,也就很快的增加。

感覺與運動

  渦蟲的感覺器官相當齊全,"鼻"(nose)上有許多觸覺神經末梢,當爬行時,用以勘察底部的物理性質。化受器(chemrdrecgptors)(味--嗅覺)則另有一類神經末梢,散布於全身,而在"耳"(ears)部特多,每一化受器,佔有一個柸形的位置。襯於林內之纖毛、攪動時比任何處的纖毛都強,能將蟲體前部的水引入化受器而分析之。

  扁蟲類捕食小形的活物,也能很快的爬向死的生物體而攝食之,當一個扁蟲最初嚐到這一類食物時,就抬起了頭向兩邊轉來轉去,每一邊的突起部分,可以使蟲體辨明食物的位置,不久,低下頭部而同適合的方向滑行,每隔若干時候,牠會停下來,再把頭部舉起來,以決定新的方位。

  渦蟲對於光線亦甚敏感,通當多自有光處退縮,每一隻眼有一面向側邊之色素杯(Pigmpntcup),色素杯中空,內含視覺細胞(visualcells)之桿狀延長部分。此類桿狀體(rods)呈輻射排列,一般相信,由於光線傳遞時通過桿狀體的全長,而使感受到最大的刺激,因而光源的方向,能夠很準確的感覺出來。具細胞核的視體細胞,位於杯外,一束神經纖維由此引出而通於腦。這樣的眼,在未達感光桿體以前;必須先通過神經纖維及視覺細胞本體,種為倒眼(nvertedeye)(人類的眼,亦為顛倒的)。扁蟲類的眼,並不形成物像,但能粗略的看出光景和光所自來的大概方向。

  扁蟲在流水中,常面向或爬向逆水。水流方向之辨認,由散布體例的觸覺纖維同理,觸覺纖維常被水力沖成彎曲形。

  所有感覺的消息,特別從頭部來的,都要先經神經纖維傳達於腦(brain);腦位於兩眼之中間,為具有二分葉的白色構造,由腦派出的神經分枝向各方分佈;其申主要的一對為腹側神經索(ventrolateralnervecords)。如將腦除去,其協調作用即受嚴重的損傷,感覺與行動間的關係,幾乎全部喪失。

  腦控制了纖毛及肌肉二者的動作.,一個扁蟲如被撞擊,其纖毛運動立刻停止,於是,身體收縮,而將受刺激之一端縮回去,如連績刺激其尾部,渦蟲的身體能作一連串的蠕形收縮而迅速向前移動,如連績刺激渦蟲的頭部,牠將向後退,轉往一邊,再向前行進。

  腹部的纖毛,是渦蟲的基本的運動器官,由於纖毛的擺動,產生了一種均勻的滑行運動。增強運動的肌肉,位於表皮層下。當靠外層的環肌收縮時,能使身體伸長,而較深層之縱肌收縮時,則使身體短縮,此外,更有斜肌及垂直肌纖維,後者能使身體平扁。由於此類肌肉纖維之協作,使扁蟲能完成許多動作;轉動,摺曲或向名方面伸延。當蟲體在底部平穩的滑動時,縱肌收縮的連續不斷的波汶從後端傳到前端,大大地增加了行動的速度。

生殖作用

-->有性生殖

  在整年的大部分時間中,並不見渦蟲有生殖器。如一個體飼養得很好,牠就能成長,然後將身體製為兩片而行無性生殖。蟲體的咽後部先行延長,於是向後伸展,變為細弱,終至斷裂。前端即匍行離去,在一日之內生出新尾。如營養佳良,可反復分裂,其後端則捲為一團而靜息,數日內亦能生出頭及咽部,起初體形甚小,加以飼養能很快的發育為充分的大小,亦能行無性生殖。

  入春,大多數扁蟲都能由間葉組織發生一個生殖系統,每一個體都是雌堆同體(hermaphroditic),具有全套的雄性和雌性生殖器,以產生、儲藏,運送生殖細胞,生殖器官成熟後,扁蟲即成對成對的互相交配。求愛(courtship)的第一步,為彼此以其頭部又身體頻頻接觸,這和生殖腺未成熟的個體,偶然相遇彼此掉首不顧的情形,顯然不同。後來,這兩個個體,漸漸作出一種交配的態勢,彼此頭部分離,後半部高舉而將腹面壓含在一起。生殖孔(genitalpore)在腹面口部以後。每一個體由孔伸出一個肌質的陰莖(penis),經對方的生殖孔而插入交配囊(copulatorysac)中。本來由許多丸(testes),產出的精子(sperms),早儲存在由睪丸通往陰莖球之輸精管(spermducts),此時,便輸入陰莖球,與球內之分泌物相混合,於是,由於肌肉之收縮,驅使這種混合液經陰莖而注入對方的愛中。當射精時,陰莖球的分泌物能增加精子之活動,開始波狀運動,此種交配過程,僅需數分鐘。

  交配之後,活動的精子,由交配囊經卵巢卵黃管(ovovitellineducts)而移於受精囊(seminalreceptacles),這是一對靠近卵巢(ovaries)的腔所,成熟的卵,通過卵巢與受精囊間的隔壁後,遂行受精,於是循卵巢卵黃下行,與卵黃腺(vitellineglands)所產生的填滿卵黃的細胞集團相結合,一次可產生數卵,牠們與卵黃細胞團集在生殖腔(atrium)中,而卵黃細胞的分泌物,遂形成一個膜質的囊,將卵包圍。當膜囊由生殖孔排出時,牠又被包裹了一層由粘合腺(cementglands)所分泌的膠質分泌物。分泌物之一部,並拉成一柄,將膜囊粘附石塊或他物之底面上,卵發育為胚,耗盡囊內的卵黃細胞,在二、三星期內,就生出類似成體而較小的扁蟲。

-->再生---斷裂生殖

  許多(但非全體)扁蟲均具有特殊的再生能力,渦蟲及其他行無性生殖之各屬,其再生力尤為顯著,如將一渦蟲切成二個,其結果與天然的分裂生殖甚少區別。如將蟲體橫切,新切之處,只要在前端腦後之線,與後端距尾部同等距離之線,二線中間的範圍以內,切後之兩段蟲體,都能生存而再生,各變為一個完全的蟲體,事實上,蟲體之任何斷片,如大小其頭部相若,都能再生為一個完全的個體。再生作用之成敗,繫於頭部之能否再生;如果頭部不能生出,身體之其餘部分,即不能按照正常的比例與奇妙的組合而發育。

極性

  在研究扁蟲再生作用時,發現一種很特殊的現象,就是極性(polarity)。極性是生物界中一個極普通的現象,有此現象,對稱軸(axesofsymmetry)始賴以建立並維持,扁蟲類在此地是一個適例,已作了不少的研究工作。大多數的實驗,是研究"前一後軸"(antero-posteoraxis)。

  卻爾德(C﹒H.Child)研究渦蟲時,發現在一般情形下,由蟲體中部所取的斷片,在原來的前端再生出頭部,原來的後端,再生出尾部。關於極性更微妙的表現,為前後端再生的難易。靠近身體前端之斷片,能很快的再生出頭部,中段的較慢,後面的斷片更慢,甚或不生頭部。此外,偶然亦發現其應當生出之頭或尾端,有錯誤的情形。一個與身體分離的頭,在其後部,有時不生尾而生出第二個頭。同樣地,尾端的斷片有時其前部不生頭而生出一個尾,這些事實指出,蟲體的再生力有一種遞增性(gradient),如形成頭部的傾向,前端最強,依次漸減而以後端為最弱,再生尾部的遞增性,則恰相反。這類遞增性預示出蟲體的任何斷片,再生時,都要保持其原始的極性。

  極性是可以改變的,如從蟲體一例,切下一塊三角形的碎片,其內端通常再生為頭,外側再生為尾。又如從蟲體一例,切下一條,直條時為常態之再生,增曲時其頭部則生於內側。

  有時亦能產生怪形(monsters),如果蟲體之一部割裂,而且因為繼續的切割,使傷口暴露,最後,蟲體將產生一些重複的構造出來,這一類的怪形,後來大都以分裂而形成為許多蟲體以解決牠們的問題。例如雙頭的蟲體形成之後,再慢慢向下分裂,終於裂成為兩個完全的個體。



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