Coelenterates - Coelenterates

Japanese: 腔腸動物 - こうちょうどうぶつ

A group of animals that make up the phylum Coelenterata, which makes up the kingdom Animalia. Most of them live in the sea, and are a group of lower invertebrates, including hydra, jellyfish, sea anemones, and corals. They are generally divided into four classes: Hydrozoa, Scyphozoa, Anthozoa, and Ctenophora. However, the Ctenophora class has characteristics that are quite different from the other three classes, and recently Ctenophora is treated as an independent phylum called Ctenophora, and the other animal groups, excluding Ctenophora, are often classified as Coelenterata in the strict sense, or as an animal phylum called Cnidaria. Below, we will mainly discuss Coelenterata in the strict sense.

[Mayumi Yamada]

form

(1) Jellyfish and Polyp The body of coelenterates is made up of two cell layers, the exodermis and the endodermis. Between these two cell layers is a layer called mesogel, which varies in thickness, but is not a cell layer, but is secreted from the exodermis and the endodermis. Coelenterates, along with sponges, are clearly distinguished from other metazoans because the third cell layer, the mesoderm, is not developed. Coelenterates are considered to correspond to the sacculula stage, which is the early developmental stage of many metazoans, and their body shape is basically radially symmetrical. In addition to sexual reproduction, asexual reproduction is often performed, and as a result, colonies are often formed. A cavity is found in the center of each individual coelenterate, where digestion also takes place, and the name coelenterate comes from this.

Coelenterates are basically divided into two types of body shapes: polyps, which are adapted to a fixed life, and jellyfish, which are adapted to a floating life. Polyps generally have tubular bodies with a mouth at one end and are attached to other objects at the other end. Jellyfish, on the other hand, are umbrella- or bell-shaped, with their convex surface facing upwards and their mouths opening on the underside. In other words, polyps and jellyfish are considered to have their bodies upside down and upside down. Some coelenterates alternate between these two types during their life, while others only go through one or the other. In those with both polyps and jellyfish, the polyp type reproduces asexually, while the jellyfish type reproduces sexually, and they alternate, resulting in the so-called alternation of generations. In general, polyps often have a kind of membrane formed by various secretions from their outer skin, which often protects the body. Sometimes, like scleractinian corals, they secrete calcareous matter which forms a hard exoskeleton, and it is these skeletons that form the coral reefs of the Southern Oceans.

(2) Cnidocytes In the tissues of coelenterates, there are cnidocytes, which are very unique to this group of animals. As these cnidocytes are not found in comb jellies, all coelenterates in the narrow sense, excluding comb jellies, are also called cnidarians. As far as is currently known, cnidocytes are widely distributed in all types and individuals of coelenterates in the narrow sense, so that even a piece of tissue containing cnidocytes can be identified as a coelenterate. Cnidocytes are an important weapon for coelenterates, and various stimuli cause the thread-like tubes inside the cnidocytes to be fired, injecting the venom inside into the tissues of the host animal, and once fired, the cnidocyte dies. The strength and properties of the venom of the cnidocytes vary depending on the species, and some species, such as the Portuguese man-of-war (electric jellyfish), box jellyfish, and red jellyfish, are highly toxic to humans, but generally there are few species with such strong venom. Not only jellyfish but also polyps can have strong venom.

(3) Nervous System Coelenterates have a nervous system, but it is a so-called diffuse nervous system, and does not have a central nervous system like the nervous systems of other animals. As sensory organs, they have eyespots and equilibrium organs.

[Mayumi Yamada]

Reproduction and Development

Coelenterates have ectodermal and endodermal gonads. They are generally dioecious, but some are hermaphrodites. Fertilized eggs basically undergo complete cleavage, equal cleavage, or radial cleavage, but irregular cleavage is not rare depending on the amount of yolk. When a sacculula is formed by invagination, lamellae, or transfer, and the endoderm is created, it becomes a swimming larva with cilia, generally called a planula. After swimming in the sea for a while, this planula sinks to the bottom, attaches to the bottom, and transforms into a young polyp. In species that do not have a polyp structure at all, the planula directly transforms into a young jellyfish.

[Mayumi Yamada]

Distribution and Use

There are currently about 9,000 known species of coelenterates, all of which live in water, none of which live on land. Almost all of them are marine, but a very small number live in freshwater or brackish water. As for freshwater species, only a few are known in the world, such as hydra and moon jellyfish.

Among the coelenterates, there are some such as the Rhizome jellyfish that are mainly eaten in the Orient, and the skeletons of red coral, white coral, pink coral, etc. have been used since ancient times as ornaments such as obi-dome, necklaces, and brooches. The skeletons of scleractinian corals, which are reef-building corals, are also sometimes used as ornaments.

[Mayumi Yamada]

Research History

E. H. Haeckel, a German scholar from the 19th to 20th centuries, thought that metazoans may have arisen from a colony of Volvox, a protozoan flagellate. He called the spherical, hollow cell ball Blastrea, and called the juvenile form consisting of two cell layers formed by one end of the Blastrea invaginating inward, Gastrea, and thought that this was the basis of the coelenterates. In other words, he thought that Gastrea was the equivalent of a saccule that appears during the early development of many metazoans, and that it evolved into the current coelenterates. Some scholars also thought that such a spherical, hollow cell ball eventually evolved into a solid, egg-shaped one, which resembled the planula larvae commonly seen in many current coelenterates, and that something similar to this planulae was the direct ancestor of the coelenterates. He thought that a mouth and stomach cavity developed in such a planula-like thing, and that a ring of tentacles developed around the mouth, and that this was the prototype of the coelenterates. On the other hand, in recent years, the former Yugoslav zoologist J. Hadži has argued that something like an acoelenterate of the flatworm Turbellaria family arose directly from the multinucleated protozoan ciliate phyla, and that this adapted to an epiphytic lifestyle, resulting in the development of the coelenterate anthozoan polyps.

[Mayumi Yamada]

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

Japanese:

動物界を構成する1門Coelenterataを構成する動物群。ほとんどが海産で、下等無脊椎動物(むせきついどうぶつ)の一群であり、ヒドラ、クラゲ、イソギンチャク、サンゴなどの各類を含む。一般にヒドロ虫綱、ハチクラゲ綱、花虫綱(はなむしこう)、クシクラゲ綱の4綱に分けられるが、このうちクシクラゲ綱はほかの3綱とはかなり異なった特徴をもっており、最近ではクシクラゲ類は有櫛動物(ゆうしつどうぶつ)という独立の1門として扱い、クシクラゲ類を除いたほかの動物群を狭義の腔腸動物、あるいは刺胞動物(しほうどうぶつ)Cnidariaという名の動物門とすることが多い。以下に主として狭義の腔腸動物について論述する。

［山田真弓］

形態

(1)クラゲ型とポリプ型　腔腸動物の体は外皮と内皮の2細胞層からできている。その2細胞層の間に中膠(ちゅうこう)とよばれる部分があり、この中膠の厚さはさまざまであるが、これは細胞層ではなく外皮と内皮から分泌されたものである。第三の細胞層、すなわち中胚葉(はいよう)が発達しないことで、腔腸動物は海綿動物とともにほかの後生動物から明瞭(めいりょう)に区別される。腔腸動物は多くの後生動物の発生初期の段階である嚢胚(のうはい)の状態に相当するものと考えられ、その体形は基本的には放射相称である。また、有性生殖のほかに無性生殖がしばしば行われ、その結果、群体が形成されることもまれではない。腔腸動物の各個体の中央には一つの腔所がみられ、ここで消化も行われ、腔腸動物の名もこれに由来している。

　腔腸動物の体形には基本的に、ポリプとよばれる定着の生活に適応した型と、反対に浮遊の生活に適応したクラゲの型との二つが区別される。ポリプの体は一般に管状で、その一端に口が開き、また口と反対の一端で他物に付着している。一方のクラゲは傘形、鐘形などで、その凸面を上方に向け下面に口が開いている。すなわち、ポリプとクラゲとはその体の上下が反対になっているものと考えられる。腔腸動物のなかにはこの両方の型を一生の間に交互に経過していくものと、そのどちらか一方だけのものとがある。ポリプとクラゲの両方をもつものでは、ポリプ型のものは無性生殖を行い、一方、クラゲ型は有性生殖を行い、それらが交互に現れていわゆる世代交代がみられるのである。一般にポリプの型では、しばしばその外皮からの種々の分泌物によって一種の被膜がつくられ、それによって体が保護されている場合が多い。ときにはイシサンゴ類のように、石灰質を分泌しそれによって堅固な外骨格をつくるが、南海のサンゴ礁はそれらの骨格によってつくられたものである。

(2)刺胞　腔腸動物の組織中には、この動物群にきわめて特異な刺胞とよばれるものが存在している。クシクラゲ類にはこの刺胞はみられないので、クシクラゲ類を除いた狭義の腔腸動物を刺胞動物ともよぶのである。現在、知られている限りでは、刺胞はすべての狭義の腔腸動物の種類および個体に広く分布しており、その組織の一片からでもそれに刺胞が含まれていれば腔腸動物と判定できるほどである。刺胞は腔腸動物にとっては重要な武器であり、いろいろの刺激によって刺胞内部の糸状の管が発射され、中の毒液が相手の動物の組織内に注入され、一度発射されるとその刺胞は死んでしまう。刺胞の毒液の強さ、性質などは種類によって異なっており、カツオノエボシ（デンキクラゲ）、ヒクラゲ、アンドンクラゲ、アカクラゲなど人間に対して強い毒性を示すものもあるが、一般にはそのような強い毒のものは少ない。クラゲばかりでなくポリプにも強い毒をもつものがある。

(3)神経系　腔腸動物には神経系が存在しているが、これはいわゆる散在神経であって、ほかの動物の神経のように中枢神経をもっていない。感覚器官としては眼点と平衡器とが存在する。

［山田真弓］

生殖・発生

腔腸動物の生殖腺(せん)には外胚葉性のものと内胚葉性のものとがある。一般に雌雄異体であるが雌雄同体のものもある。受精した卵は基本的には全割、等割、放射型の卵割を行うが、卵黄の量などによって不規則の場合も少なくない。陥入、葉裂、移入などの方法で嚢胚が形成されて内胚葉がつくられると、一般にプラヌラとよばれる繊毛をもった遊泳性の幼生となり、このプラヌラがしばらく海中を遊泳したあとに底に沈み、付着して若いポリプに変態する。また、ポリプ型をまったくもたない種類では、プラヌラは直接に若いクラゲに変態する。

［山田真弓］

分布・利用

腔腸動物は現在約9000種ほどが知られているが、それらのすべてが水中にすみ、陸上にすむものはいない。それらのほとんどすべてが海産であるが、ごく少数が淡水および汽水にすむ。淡水産のものとしては、ヒドラ、マミズクラゲなど世界でごく少数しか知られていない。

　腔腸動物のなかには、ビゼンクラゲのようにおもに東洋で食用とされるものがあるほか、アカサンゴ、シロサンゴ、モモイロサンゴなどは、それらの骨格が古来、帯留、ネックレス、ブローチなどの装飾用として利用されている。また、造礁サンゴであるイシサンゴ類もその骨格が置物などとして利用されることがある。

［山田真弓］

研究史

19世紀から20世紀にかけてのドイツの学者E・H・ヘッケルは、原生動物鞭毛(べんもう)虫類のボルボックスの群体のようなものから後生動物が生じたのであろうと考え、この球形中空の細胞球をブラステアとよび、このブラステアの一端が内側に陥入して形成された2層の細胞層からなる幼形をガストレアとよび、これが腔腸動物の基になったと考えた。すなわち、ガストレアは、多くの後生動物の初期発生中に出現する嚢胚に相当するものであり、それが現在の腔腸動物に変わったとしたのである。また、このような球形中空の細胞球がやがて中実で卵形のものに変わり、現在の多くの腔腸動物に広くみられるプラヌラ幼生に似たものとなり、このプラヌラ類に似たものが腔腸動物の直接の祖先であろうと考える学者もある。このようなプラヌラ類似のものに、口、胃腔が生じ、さらに口の周囲に触手の環列が生じて、ここに腔腸動物の原型ができあがったのであろうと考えるのである。一方、近年旧ユーゴスラビアの動物学者ハッジJ. Hadžiは、多核の原生動物繊毛虫類から扁形(へんけい)動物渦虫類の無腸類のようなものが直接生じ、これが着生生活に適応した結果、腔腸動物の花虫類のポリプが生じたのであろうと主張している。

［山田真弓］

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について　情報 | 凡例

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