|
|
Систематический обзор органического мира
Органический мир на Земле отличается поразительным многообразием видов (более 2 млн). Изучить это многообразие было бы невозможно без
систематики - науки, занимающейся вопросами классификации живых существ.
Современная систематика развивается в тесной связи с другими биологическими науками, особенно с эволюционной морфологией, цитологией, генетикой, биохимией,
экологией, биогеографией, все шире использует математические методы обработки материала, в том числе с применением электронной вычислительной техники. Она не
просто интегрирует огромную информацию, большое разнообразие фактов, полученных специалистами многих естественных наук, но и свидетельствует о единстве живой
природы, устанавливает родственные связи между живыми организмами, сходство и различие в растительном и животном мире. Без современной систематики невозможно
понять жизнь в ее большом разнообразии, решить многие научные и практические задачи.
Система классификации подразделяется на определенные соподчиненные друг другу систематические категории - виды, роды, семейства, порядки, классы, отделы.
Существуют и промежуточные таксономические единицы - надкласс, подкласс, подсемейство, подрод. В пределах вида различают подвиды, разновидности, формы и др.
Основной таксономической категорией является вид.
- Вид - основная структурная и классификационная единица в системе живых организмов; совокупность популяций особей, способных к скрещиванию
с образованием плодовитого потомства, обладающих рядом общих морфофизиологических признаков, населяющих определенный ареал, обособленных от особей других
видов нескрещиваемостью.
В зависимости от условий жизни растения одного вида могут различаться величиной вегетативных органов, цветков и плодов, но при этом сохраняется сходство
всех существенных признаков.
Каждый вид имеет научное латинское название,
составленное из двух слов. Первое слово - имя существительное, пишется с большой буквы. Это род, к которому относится вид. Второе - видовой эпитет, как
правило, имя прилагательное. Например, Plantago major L. - подорожник большой, Plantago media L. - подорожник средний, Canis familiaris L. - собака домашняя.
Рядом с латинским названием организма в научной литературе всегда ставят сокращенно фамилию ученого, впервые назвавшего или описавшего данный вид. Буква L.,
стоящая справа от видового названия указанных растений и животного, указывает на то, что это название дано К.Линнеем.
Подобно тому, как сходные виды, связанные между собой родственными отношениями, объединяются в роды, так и близкие роды объединяются в семейства. Семейство
определяют как систематическую категорию, включающую один или группу близких родов, имеющих общее происхождение и отделенных от других семейств четко
выраженными различиями. Семейства с тесными эволюционными связями объединяются в порядки, порядки - в классы, классы - в отделы, которые различаются между
собой наиболее существенными особенностями в организации и структуре входящих в них организмов и соответствуют главным направлениям эволюционного развития.
Семейства животных составляют отряды, отряды - классы, классы - типы. В современной систематике животных используется до 21 систематической категории
(включая подтип, надсемейство, подвид и т. д.).
Примерное число видов в главных типах животных |
Тип | Количество видов |
Простейшие | 25000 |
Губки | 5000 |
Кишечнополостные | 9000 |
Плоские черви | 12 000 |
Круглые черви | 11 500 |
Кольчатые черви | 9000 |
Членистоногие | 1 500 000 |
Моллюски | 130 000 |
Иглокожие | 5000 |
Хордовые | 43 000 |
Отдел - высшая систематическая категория в ботанике, тип - в зоологии. Отделы (типы) группируются в подцарства, царства и надцарства. Эта система
таксономических категорий отражает преемственность и ступени эволюционного развития органического мира от простого к сложному, от низшего к высшему. Зная
месторасположение организма в такой системе, можно ориентироваться в его уровне организации, морфологических, анатомических, физиолого-биохимических и других
особенностях.
При выделении какой-либо группы животных в отдельный тип учитывается целый ряд признаков их строения: тип симметрии, число зародышевых листков, наличие и
характер полости тела, сегментация тела, взаимное расположение основных систем органов и др. Число видов в разных типах неодинаково.
В отличие от растений каждую группу животных изучает определенный раздел зоологии. Наиболее известны: протистология - наука о простейших, энтомология -
наука о насекомых, малакология - наука о моллюсках, ихтиология - наука о рыбах, орнитология - наука о птицах, териология - наука о млекопитающих.
В настоящее время описано около 2 млн. видов животных. Известно также большое число вымерших видов, изучением которых занимается особый раздел биологии -
палеонтология.
Большой вклад в изучение систематики, флористики, географии и эволюции растений внес В.Л. Комаров.
Комаров Владимир Леонтьевич (1869-1945) -
русский советский ботаник и географ; акад. АН СССР; в 1936-1945 - президент АН СССР; Герой Социалистического Труда.
Разрабатывал теорию вида у растений. В 1934 г. под его руководством начато издание "Флоры СССР", сыгравшее важную роль в развитии мировой
систематики и географии растений. В 1930 г. возглавлял Ботанический институт АН СССР.
Академией наук СССР учреждена премия им В.Л.Комарова
|
По современной классификации все организмы объединяются в два надцарства - Доядерные (Прокариоты) и Ядерные (Эукариоты), которые включают 4 царства:
Дробянки, Грибы, Растения и Животные. Система организмов может быть представлена в следующем виде:
А. Надцарство Доядерные организмы (Прокариоты)
[показать]
Характерной особенностью доядерных организмов является отсутствие в цитоплазме их клеток истинного ядра, ядрышек и хромосом.
Вместо клеточного ядра имеется его эквивалент - нуклеоид, лишенный оболочки и состоящий из одной-единственной кольцевой молекулы ДНК, связанной с
очень небольшим количеством белка. Помимо этого, у прокариот нет большинства структурных компонентов клетки (митохондрии, эндоплазматическая сеть,
хлоропласты, лизосомы, комплекс Гольджи), известных у эукариот. Их плазматическая мембрана способна к инвагинации (впячиванию), в результате чего
образуются мезосомы, выполняющие функции соответствующих у прокариот органелл клетки.
Основу клеточной стенки прокариот составляет особое вещество - муреин (полисахарид в соединении с несколькими аминокислотами), а не целлюлоза, как
у растений. У них не установлены митоз и мейоз. Половой процесс или отсутствует, или протекает по тину конъюгации, т.е. слияния содержимого двух клеток.
Синтез белка у них происходит на рибосомах. Питание гетеротрофное или автотрофное.
|
Б. Надцарство Ядерные организмы (Эукариоты)
[показать]
Характерной особенностью ядерных организмов является наличие в их клетках ядра, окруженного ядерной оболочкой. Генетический материал
локализуется в хромосомах, состоящих из ДНК и белка. Кроме ядра у эукариотов имеются митохондрии, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы, а
у растений - еще пластиды и вакуоли.
К эукариотам относятся три царства - Грибы, Растения и Животные
|
Царство Дробянки
- Подцарство Архебактерии
- Подцарство Эубактерии
- Подцарство Оксифотобактерии
- Отдел Цианобактерии (сине-зеленые водоросли)
- Отдел Хлороксибактерии
|
Царство Грибы
- Подцарство Низшие грибы
- Подцарство Высшие грибы
Царство Растения
- Подцарство Низшие растения
- Подцарство Высшие растения
Царство Животные
- Подцарство Одноклеточные
- Подцарство Многоклеточные
|
В эту систему живых организмов, имеющих клеточное строение, не входят вирусы - неклеточные формы жизни.
Такое деление органического мира еще не считается общепринятым и пока еще не стало основой систем классификации, принятой в справочных и учебных пособиях.
Поэтому в данном пособии отдано предпочтение традиционному пониманию царства растений и животных.
Растения
При характеристике каждой группы растений следует описать их строение, способы питания и размножения. Далее необходимо сравнить особенности данной группы
с признаками других групп и попытаться определить ее происхождение и положение в общей системе растений. После этого нужно перечислить наиболее важных
представителей рассматриваемой группы, указав их значение в природе и народном хозяйстве. |
Животные
При характеристике животных следует описать их строение, способы питания, размножения, развития, распространения. Отметить сходство и различие между
животными и растениями
[показать] .
Указать полезных и вредных представителей для сельского и лесного хозяйства, возбудителей и преносчиков болезней человека, подчеркнув
при этом относительность понятий "полезный" и "вредный", поскольку одно и то же животное в одних случаях может быть полезным, а в других - вредным.
Большой интерес представляет вопрос о сходстве и различиях между животными и растениями.
Животные и растения произошли от общих предков, в связи с чем в их строении и жизнедеятельности имеется много общих черт. И те, и другие состоят
из клеток и имеют сходный химический состав (белки, нуклеиновые кислоты, липиды, углеводы и др.).
Общими свойствами животных и растений являются обмен веществ, наследственность, изменчивость, раздражимость и многое другое.
В то же время имеются существенные отличия животных от растений. Клетки животных лишены твердых оболочек и пластид. Животные питаются только
готовыми органическими веществами, т. е. являются гетеротрофами.
В отличие от растений, которые растут в течение всей жизни, у животных рост происходит только на определенных стадиях развития. Для большинства
животных характерна способность к активному передвижению (неподвижный образ жизни у некоторых животных - это вторичное явление). У многоклеточных
животных в ходе эволюции возникли разнообразные органы, которых нет у растений: движения, пищеварения, выделения, дыхания, кровообращения, нервная
система и органы чувств и др. У многих животных, особенно у беспозвоночных, некоторые системы органов отсутствуют.
|
Низшие растения
Низшие растения характеризуются относительной простотой строения, не расчленены на корень, стебель и листья. Тело низших растений
называют слоевищем, или талломом, поэтому их объединяют под общим названием слоевищных (слоевцовых), или талломных. Оно может быть одноклеточным,
многоклеточным, колониальным или неклеточным. Более высокоорганизованные низшие имеют многоклеточное тело, иногда значительных размеров. Но общим
для низших является именно отсутствие дифференцировки их вегетативного тела на органы (корень, стебель, лист) и ткани.
Органы полового размножения (женские - оогонии, мужские - антеридии) одноклеточные. Исключение - харовые водоросли.
Низшие растения стоят на более низкой ступени развития. Возникли они около 2 млрд. лет назад. К ним принадлежат следующие группы (типы) растений:
бактерии, водоросли, грибы, лишайники. Эти представители растительного мира обитают на суше, в воде и в воздухе. Большой вклад в изучение низших
растений внес А. А. Еленкин.
Еленкин Александр Александрович (1873-1942) - русский советский
ботаник. С 1898 г. до конца жизни работал в Петербургском ботаническом саду
(ныне Ботанический институт АН СССР), где основал гербарий низших растений и мохообразных, создал школу специалистов по низшим растениям. Его труды
посвящены изучению лишайников, мхов, синезеленых водорослей. Автор теории эндопаразитосапрофитизма, согласно которой гриб в лишайнике паразитирует на
живых водорослях и питается отмирающими. Предложил новый принцип классификации таксонов (комбинативная система).
|
Бактерии (требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Характеризуя тип бактерий, необходимо отметить микроскопические размеры и простоту организации этих одноклеточных организмов, форму их клеток
(шаровидную, палочковидную или извитую). При описании строения бактериальной клетки обратите внимание на отсутствие оформленного ядра, функции которого
выполняют одно или несколько телец, содержащих ДНК.
Важно подчеркнуть, что несмотря на постоянную массовую гибель бактерий из-за поедания их одноклеточными животными (простейшими), губительного действия
солнечных лучей и других неблагоприятных факторов, эти примитивные организмы сохранились с древнейших времен благодаря ряду биологических особенностей:
- способности к очень быстрому размножению путем деления клетки на две (у многих видов через каждые 20-30 мин);
- образованию клетками многих бактерий чрезвычайно устойчивых спор, выдерживающих длительное отсутствие воды, пищи, кислорода, действие высоких и
низких температур;
- повсеместному распространению (в почве, воде, воздухе, на поверхности всех предметов) вследствие быстрого переноса бактерий и их спор ветром, водой и
другими агентами.
Следует обратить внимание на большое разнообразие физиологических особенностей бактерий и их высокую биохимическую активность (быстрое превращение
разнообразных веществ под действием ферментов), вследствие чего бактерии играют огромную роль в природе и в жизни человека. Говоря о питании бактерий, нужно
отметить, что лишь немногие виды являются автотрофами, т. е. способны усваивать СO2 в процессе фотосинтеза (зеленые и пурпурные бактерии) или
хемосинтеза. Большинство бактерий - гетеротрофы, т. е. питаются готовыми органическими веществами мертвых остатков (сапрофиты) или живых растений, животных
и человека (паразиты). Одни бактерии живут при доступе кислорода воздуха (так называемые аэробы), добывая необходимую им энергию в процессе дыхания:
С6Н1206 + 602 --> 6С02 + 6Н20 + энергия
или неполного окисления, например этилового спирта до уксусной кислоты (этот процесс, на котором основано получение уксуса, не совсем точно называют
"уксуснокислым брожением"):
СН3СН2ОН + 02 - СН3СООН + Н20 + энергия.
Другая группа бактерий обитает в бескислородной среде (анаэробные организмы), освобождая энергию в процессе брожения - распада органических веществ без
участия кислорода. Один из наиболее важных видов подобных процессов - молочнокислое брожение, в результате которого сахар распадается на две молекулы
молочной кислоты:
С6Н1206 --> 2С3Н603 + энергия
Молочнокислое брожение лежит в основе скисания молока, а также квашения овощей и силосования кормов, причем благодаря накоплению молочной кислоты создается
кислая среда, препятствующая размножению гнилостных бактерий, что обеспечивает сохранность продукта.
Нужно знать, какие бактерии кроме уксуснокислых и молочнокислых используются в народном хозяйстве.
Следует отметить относительность понятий пользы и вреда микроорганизмов на примере гнилостных бактерий: в хозяйстве эти бактерии приносят вред, вызывая
порчу продуктов (здесь с ними борются при помощи высоких температур, замораживания, высушивания, квашения и т. п.), тогда как в природе они играют большую
санитарную роль, освобождая поверхность земли от трупов животных и растений, очищая воды в реках от загрязняющих их органических веществ и снабжая растения
минеральными солями, образующимися при разложении органических соединений.
Необходимо указать на большое положительное значение группы бактерий, способных связывать молекулярный азот (N2), совершенно недоступный для
высших растений. Одни бактерии из этой группы свободно живут в почве, обогащая ее связанным азотом, тогда как другие усваивают азот воздуха, поселяясь в
клетках корней бобовых растений - в особых утолщениях, называемых клубеньками. При рассмотрении этого вопроса следует обратить внимание на симбиоз
(взаимовыгодное сожительство) клубеньковых бактерий и высших растений: бактерии получают от своего хозяина сахар, образующийся при фотосинтезе, и снабжают
его аминокислотами и другими продуктами связывания молекулярного азота.
Характеризуя болезнетворные (паразитические) бактерии, нужно знагь, какие болезни вызывают бактерии у человека и животных, как распространяются
возбудители болезней, как они попадают в организм хозяина, и перечислить основные меры борьбы с болезнетворными бактериями.
Вопросы для самоконтроля
- Каковы размеры, форма и строение бактериальных клеток?
- Как размножаются бактерии? Можно ли считать цепочки, образуемые некоторыми видами бактерий, многоклеточными организмами?
- Как происходит образование спор у бактерий? Почему этот процесс нельзя считать размножением?
- Как объяснить способность некоторых бактерий выдерживать в течение длительного времени очень неблагоприятные условия (высокие и низкие температуры,
отсутствие воды и пищи и т. п.)?
- Что способствует повсеместному распространению бактерий ?
- Чем питаются бактерии? Чем отличаются сапрофиты от паразитов?
- Охарактеризуйте значение бактерий в круговороте веществ в природе.
- Какую роль играют гнилостные бактерии в природе и в хозяйстве человека?
- Какие существуют способы борьбы с порчей продуктов?
- Что такое молочнокислое брожение? Почему происходит свертывание молока? Как объяснить, что силос и квашеные овощи могут сохраняться длительное время?
- Слабое вино при доступе воздуха прокисает, превращаясь в уксус. Почему этот процесс нельзя считать типичным брожением?
- Какую пользу приносят клубеньковые бактерии бобовому растению и что они получают от своего хозяина? Что такое симбиоз?
- Приведите примеры бактериальных болезней человека. Как проникают болезнетворные бактерии в организм человека?
- Перечислите меры борьбы с болезнетворными бактериями.
Водоросли (требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Водоросли - большая группа низших растений, обитающих в пресной и морской воде, а также на суше (во влажной почве, на коре деревьев
и т.п.). Среди водорослей есть как одноклеточные, так и многоклеточные, причем последние нередко достигают очень больших размеров. В отличие от высших
растений (среди которых также немало обитателей водоемов) тело водорослей (слоевище) не разделено на корни, стебли и листья. Размножаются водоросли
тремя способами:
- вегетативным (у одноклеточных - делением клетки, у многоклеточных - частями слоевища),
- бесполым - путем образования специальных клеток - спор, каждая из которых способна развиться в новое растение (споры многих водорослей снабжены
жгутиками и в этом случае называются зооспорами),
- половым, при котором новый организм образуется из зиготы, получившейся в результате слияния двух половых клеток - гамет.
Строение и образ жизни водорослей очень разнообразны, в связи с чем эту группу делят на несколько типов. Наиболее примитивны сииезеленые водоросли,
клетки которых не содержат оформленного ядра и пластид, обнаруживая большое сходство со строением бактериальных клеток. Остальные водоросли (зеленые, бурые,
красные и др.) имеют клетки с настоящим ядром и пластидами, которые обычно называют хроматофорамн. У одних водорослей в клетках много хроматофоров, у
других - только один большой хроматофор (например, у хлореллы, хламидомонады, спирогиры). Все водоросли содержат хлорофилл и способны к фотосинтезу.
Разная окраска водорослей объясняется тем, что в их клетках, кроме хлорофилла, находятся различные дополнительные пигменты.
Особый интерес представляет дополнительный пигмент красных водорослей, которые обитают в морях на большой глубине. Известно, что красные лучи, являющиеся
главным источником энергии для фотосинтеза зеленых растений, не проникают через толщу морской воды более чем на 34 м, тогда как зеленые лучи доходят до
глубины около 300 м. В связи с тем, что зеленые лучи не поглощаются хлорофиллом (этим и объясняется его зеленый цвет), у глубоководных водорослей
вырабатывается красный пигмент, поглощающий зеленые лучи и передающий энергию на хлорофилл.
Следует подробно описать строение, образ жизни и размножение пресноводных зеленых водорослей - одноклеточных (хлореллы, хламидомонады) и нитчатых
(улотрикса, спирогиры) и дать краткую характеристику многоклеточных морских водорослей - зеленых, бурых и красных, отметив их значение в природе и в
народном хозяйстве.
Вопросы для самоконтроля
- Дайте общую характеристику водорослей. Как питаются водоросли? Какие типы водорослей вам известны?
- Опишите способы размножения водорослей.
- Основные характерные черты строения клеток зеленых водорослей.
- Опишите строение и способы размножения зеленых водорослей - хламидомонады и улотрикса.
- Чем отличаются морские водоросли от водных цветковых растений?
- Какое значение имеет красная окраска глубоководных морских водорослей?
- Каково значение водорослей в природе?
- Какие водоросли использует человек в своей практике?
Грибы (требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Грибы - очень обширный тип низших растений. Большинство грибов живет на суше.
При рассмотрении любой группы грибов (плесени, дрожжи, шляпочные грибы, грибы-паразиты) целесообразно сначала дать общую характеристику типа, затем
описать особенности данной группы (строение, питание, размножение), назвать наиболее важных представителей, отметив их значение в природе и хозяйстве
человека.
Следует обратить внимание на своеобразное строение тела грибов, которое состоит из тонких переплетающихся нитей (гиф), образующих грибницу. У большинства
грибов гифы разделены поперечными перегородками на отдельные клетки, но у некоторых (например, у мукора) перегородок нет, и вся грибница представляет собой
одну гигантскую многоядерную клетку. Своеобразной группой грибов являются дрожжи, не имеющие грибницы и состоящие всего из одной клетки (с одним ядром).
Все грибы способны размножаться вегетативно - частями грибницы (а дрожжи - почкованием). Для большинства видов грибов основной способ размножения - при
помощи спор, которые образуются различными способами:
- внутри особых вместилищ - спорангиев (у мукора),
- отшнуровываются от выростов грибницы (у аспергилла и пеницилла),
- в плодовых телах (например, у шляпочных грибов).
Грибы являются гетеротрофными организмами, т. е. питаются готовыми органическими веществами. По способу питания все грибы делятся на сапрофитов и
паразитов.
При характеристике грибов-сапрофитов следует отметить их большую роль в круговороте веществ в природе. Сапрофитные грибы (так же, как и гнилостные
бактерии) минерализуют органические вещества, освобождают почву от мертвых остатков, одновременно пополняя в ней запасы минеральных солей, которые служат
питанием для зеленых растений. Большую пользу высшим растениям приносят грибы, срастающиеся грибницей с корнями и снабжающие своего хозяина азотом, фосфором
и другими элементами почвенного питания, получая взамен углеводы, образующиеся в процессе фотосинтеза. Это явление, называемое микоризой, представляет собой
яркий пример симбиоза - взаимовыгодного сожительства организмов, принадлежащих к разным видам. В хозяйстве человека сапрофитные грибы, в частности плесневые,
могут приносить вред, вызывая порчу продуктов. В то же время нужно подчеркнуть, что грибы находят широкое применение в народном хозяйстве. Плодовые тела
многих шляпочных грибов - ценные пищевые продукты. Большое практическое значение имеют дрожжи благодаря их способности вызывать спиртовое брожение, т. е.
расщеплять сахар на этиловый спирт и углекислый газ:
С6Н12О6 --> 2С2Н5ОН + 2СO2 + энергия
Этот процесс используется для получения вина, пива, технического спирта, а также в хлебопечении; в последнем случае имеет значение углекислый газ,
который образуется в большом количестве (45 л из 180 г глюкозы) и вызывает разрыхление и подъем теста. Из культур некоторых плесневых грибов получают
антибиотики (например, пенициллин), лимонную кислоту и другие продукты.
Грибы-паразиты поселяются главным образом на высших растениях (значительно реже - на животных). Насчитывается более 10 тыс. видов грибов, паразитирующих
на корнях, стеблях, листьях и плодах. Наиболее распространенные грибные болезни растений - спорынья, головня, ржавчина, мучнистая роса, плодовая гниль
и др.
Вопросы для самоконтроля
- Дайте общую характеристику типа грибов. Что такое грибница?
- Сравните строение клеток грибов со строением клеток бактерий и водорослей.
- Как питаются грибы? Чем отличаются грибы-сапрофиты от грибов-паразитов?
- Как размножаются грибы?
- В чем различие в строении грибницы и органов размножения мукора и пеницилла?
- Каково значение плесневых грибов в природе и в практике человека? Что такое пенициллин и почему его называют антибиотиком?
- Дрожжевые грибы, их строение, размножение и практическое значение. Что такое спиртовое брожение?
- Перечислите известные вам съедобные и ядовитые шляпочные грибы. Чем отличаются пластинчатые грибы от трубчатых?
- Что такое микориза? Каковы взаимоотношения гриба и высшего растения в микоризе?
- Какие болезни культурных растений вызывают грибы? Перечислите меры борьбы против грибов-паразитов.
- Зачем протравливают семена перед посевом?
Лишайники (требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Своеобразную группу низших растений представляют лишайники - комплексные организмы, состоящие из гриба и водоросли. Необходимо обратить
внимание на то, что несмотря на разнообразие внешней формы лишайников (кустистые, накипные, листоватые), все они имеют сходное внутреннее строение:
тело лишайника образовано гифами гриба, между которыми располагаются зеленые или синезеленые водоросли.
Лишайники - яркий пример взаимовыгодного сожительства (симбиоза) двух разных организмов: гриб снабжает водоросли водой и минеральными солями и защищает
их от высыхания и других неблагоприятных воздействий, а водоросли в процессе фотосинтеза образуют органические вещества, используемые как самими водорослями,
так и грибом.
Необходимо знать условия обитания лишайников, способы их размножения и значение в природе и в народном хозяйстве.
Вопросы для самоконтроля
- Перечислите основные формы лишайников и опишите внутреннее строение лишайников.
- Как питаются лишайники? Каковы отношения в лишайнике между грибом и водорослью?
- Где встречаются лишайники? Почему они являются самыми нетребовательными растениями?
- Как размножаются лишайники?
- Какова роль лишайников в природе и в народном хозяйстве?
Высшие растения
Для высших растений характерна дифференциация их вегетативного тела на органы. Большинство высших растений имеют побеги (стебли, несущие листья), вследствие
чего их нередко называют листостебельными растениями. Все высшие растения за исключением мохообразных имеют корни, обеспечивающие закрепление растений в почве и поглощение
из нее воды и минеральных веществ. Высшие растения отличаются от низших и более сложным внутренним строением (состоят из разнообразных тканей).
Высшим растениям свойственна правильная смена поколений в цикле их развития. Растение имеет две фазы развития, которые сменяют одна другую, -
гаметофит [показать]
и спорофит [показать]
Гаметофит - половое поколение, на котором образуются половые органы - антеридии и архегонии. Половые органы, как правило,
многоклеточные.
Антеридии - небольшие овальные или шаровидные тельца, внешняя стенка которых покрыта одним или нескольними рядами бесплодных клеток.
В антеридии развиваются спермагенные клетки, из которых потом возникают мужские гаметы - подвижные сперматозоиды. При созревании антеридии разрываются
и сперматозоиды выходят наружу. Они активно двигаются только в воде.
Архегонии - небольшие колбообразные тельца, состоящие из нижней расширенной части - брюшка - и верхней, суженной - шейки. Снаружи архегоний
окружают бесплодные клетки, которые защищают его от высыхания. В брюшке находится неподвижная женская гамета - яйцеклетка. Над яйцеклеткой расположена
брюшковaя канальцевая клетка. При созревании яйцеклетки канальцевые клетки ослизняются, архегоний на верхушке открывается. По слизи сперматозоид проходит
в брюшко архегония, где сливается с яйцеклеткой. Происходит оплодотворение.
Архегонии имеются у высших растений за исключением покрытосеменных и некоторых голосеменных.
Спорофит - неполовое поколение, на котором формируются органы неполового размножения - спорангии. В спорангиях образуются споры.
Спорофит всегда диплоиден. У высших растений редукционное деление происходит при образовании спор в спорангии. Спора гаплоидна, из нее развивается
гаметофит. Гаметофит также гаплоиден. Переход от гаплоидного, состояния к диплоидному происходит при оплодотворении. Зигота диплоидна. Из нее
развивается спорофит.
Предполагают, что высшие растения произошли скорее всего от зеленых водорослей. В пользу этого факта свидетельствует:
- в геологической истории растительного мира эре высших растений предшествовала эра водорослей;
- сходство наиболее древней, уже вымершей группы высших растений - риниофитов - с водорослями (по характеру ветвления);
- сходство в чередовании поколений высших растений и многих водорослей;
- наличие жгутиков и способность к самостоятельному движению у мужских половых клеток многих высших растений;
- сходство в строении и функциях хлоропластов.
При переходе на сушу у высших растений выработались специальные приспособления для водоснабжения, для защиты половых органов от высыхания, для обеспечения
полового процесса - многоклеточные половые органы, морфологическая дифференциация спорофита и возникновение мнотоклеточных вместилищ спор, проводящая и
механическая системы тканей, эпидерма, устьица и т. д.
Чаще всего высшие растения делят на мохообразные, папоротникообразные, голо- и покрытосеменные, причем растения первых двух типов размножаются спорами,
а последних - семенами. Развитие науки привело к установлению ряда новых факторов, к открытию новых групп вымерших растений. В результате деление подцарства
высших растений было пересмотрено и в настоящее время, по системе А. Л. Тахтаджяна, выделяют 9 отделов: риниофиты, зостерофиллофиты, моховидные, плауновидные,
псилотовидные, хвощевидные, папоротники, голо- и покрытосеменные растения. Первые два отдела - ископаемые формы.
Тахтаджян Армен Леонович (1910-2009 гг.) - советский ботаник,
акад. АН СССР и АрмССР. Труды по систематике, филогении, эволюционной морфологии высших растений, теории эволюции. Автор новой
филогенетической системы растений и ботанико-географического районирования Земли.
|
Споровые
Отдел моховидные (требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Мхи (или, точнее, мохообразные) - наиболее примитивные из высших растений, имеющие некоторые общие признаки с многоклеточными зелеными
водорослями. Мхи - наземные растения, но их развитие (прежде всего процесс оплодотворения) находится в тесной зависимости от водной среды.
Характерный представитель типа мохообразных - зеленый мох кукушкин лен. У него хорошо развиты стебли и листья, но нет корней, вместо которых имеются
более простые образования - ризоиды. У торфяного мха сфагнума нет и ризоидов в связи с особенностями его обитания на переувлажненной почве.
Обратите внимание на то, что мхи размножаются спорами и имеют сложный цикл развития, который начинается со споры. Попав на влажную почву, спора
прорастает и образует зеленую ветвящуюся нить, напоминающую нитчатую водоросль. Из этой нити вырастают раздельнополые листостебельные побеги: на
одних в особых органах образуются яйцеклетки, на других - мужские половые клетки (сперматозоиды). Из оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) развивается
коробочка на ножке - так называемый спорогон, в котором образуются споры.
Очень важным вопросом, который не освещен в школьном учебнике ботаники, является чередование ядерных фаз в развитии мхов. Спора и развивающееся из
нее растение мха, а также половые клетки гаплоидны (содержат половинный набор хромосом). Оплодотворение приводит к образованию диплоидной (с двойным
набором хромосом) зиготы, из которой развивается диплоидная коробочка. При образовании спор происходит мейоз, при котором число хромосом уменьшается
в два раза.
Цикл развития мха можно представить в виде следующей схемы (n - гаплоидное число хромосом, 2n - диплоидное):
Вопросы для самоконтроля
- Опишите строение и условия обитания кукушкина льна
- Каковы особенности строения вегетативных органов сфагнового мха?
- Как размножаются мхи?
- Опишите цикл развития мха от споры до созревания новых спор.
- Каково значение мхов в природе? Опишите процесс образования торфа. Как используют торф в народном хозяйстве
Отдел плауновидные
Отдел хвощевидные
Отдел папоротниковидные
(требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Растения, принадлежащие к типу папоротникообразные (папоротники, хвощи, плауны), имеют более сложное строение, чем мхи. Кроме хорошо
развитых побегов у них есть настоящие корни. В стеблях имеется специализированная проводящая ткань, состоящая из сосудов. Папоротникообразные умеренной
зоны - многолетние травянистые растения, имеющие мощные подземные побеги - корневища (в тропиках встречаются и древовидные формы).
При описании внешнего строения этих растений обратите внимание ка различия между папоротниками, хвощами и плаунами. Папоротники имеют крупные листья,
развивающиеся из корневищ. Хвощи отличаются слабым развитием листьев, их стебли расчленены на узлы и междоузлия, причем от узлов отходят мутовки зеленых
ветвей, осуществляющих процесс фотосинтеза. У плаунов имеются длинные побеги, густо покрытые мелкими вечнозелеными листьями.
Папоротникообразные, как и мхи, относятся к высшим споровым растениям, т. е. размножаются спорами, но отличаются более сложным циклом развития с
чередованием двух поколений - бесполого и полового. Бесполое поколение - это многолетнее листостебельное растение, образующее споры в специальных
органах - спорангиях, расположенных у папоротника на листьях, а у хвоща и плауна собранных на верхушке побега в колоски. Половое поколение представлено
маленьким растеньицем - заростком. Заростки папоротников - сердцевидные пластинки диаметром около 1 см, у плаунов заростки клубневидные, размером до
3 мм, у хвощей - еще мельче. Большинство папоротников и плаунов имеют обоеполые заростки, на которых развиваются как яйцеметки, так и сперматозоиды, но
у некоторых папоротников и плаунов, а также у всех хвощей заростки раздельнополы. Большинство папоротникообразных - сухопутные растения, но
оплодотворение у них возможно только в присутствии капельно-жидкой влаги, благодаря которой сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам. Цикл развития
папоротника показан на схеме (n - гаплоид, 2 n - диплоид):
Практическое значение ныне живущих папоротникообразных невелико: лишь некоторые виды используются в качестве лекарственных или декоративных растений.
В то же время необходимо отметить большое значение древних вымерших папоротникообразных, из остатков которых образовались мощные залежи каменного
угля.
Вопросы для самоконтроля
- Дайте общую характеристику папоротникообразных и укажите место этого типа в системе растений.
- Опишите строение папоротников, хвощей и плаунов. Чем оно отличается от строения мхов?
- Как происходит размножение папоротникообразных? Где и как образуются споры у папоротников, хвощей и плаунов?
- Опишите цикл развития папоротника. Что такое чередование поколений?
- Что представляет собой заросток (половое поколение) папоротника? Какие условия необходимы для того, чтобы произошло оплодотворение у
папоротникообразных?
- Каково практическое значение папоротникообразных? Дайте описание папоротникообразных, живших в каменноугольный период. Как происходило образование
каменного угля?
Семенные
Отдел голосеменные растения
(требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Главная особенность семенных растений - размножение семенами, которые развиваются из семяпочек. Семя содержит зародыш и запас
писательных веществ, используемых при прорастании. Необходимо подчеркнуть, что для семенных растений характерна полная независимость процесса
оплодотворения от наличия влаги, что достигается благодаря образованию пыльцевой трубки, по которой спермий (мужская гамета, лишенная жгутика)
передвигается к яйцеклетке.
Тип голосеменные объединяет около 700 видов деревьев и кустарников (травянистых растений в этом типе нет). Главную группу голосеменных (около 550
видов) составляют хвойные растения, имеющие игловидные или чешуйчатые многолетние листья (исключение - лиственница, у которой хвоя живет один год).
Строение и размножение голосеменных целесообразно рассмотреть на примере сосны. Следует обратить внимание на то, что у сосны образуются два типа
шишек - мужские и женские. На чешуйках мужских шишек развивается по два пыльцевых мешочка, в которых образуется пыльца. В женских шишках имеются плотные
семенные чешуи, на которых открыто (голо) расположены по две семяпочки. После опыления, происходящего при помощи ветра, из пыльцевых зерен вырастают
пыльцевые трубки, по которым передвигаются спермин (мужские гаметы, не имеющие жгутиков). Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш внутри
семяпочки, превращающейся и семя, созревание которого завершается к концу второго лета.
Необходимо знать основные виды хвойных, их географическое распространение и практическое значение.
Вопросы для самоконтроля
- Дайте общую характеристику типа голосеменных растений. Почему голосеменные получили такое название?
- Где расположены у сосны пыльники и семяпочки?
- Как происходит опыление и оплодотворение у сосны? Чем отличается спермий от сперматозоида?
- Как образуются семена у голосеменных растений? Когда созревают и высыпаются семена сосны и ели?
- Каковы преимущества семян по сравнению со спорами?
- Сопоставьте строение и условия обитания сосны и ели.
- Перечислите наиболее важных представителей хвойных растений, отметив их географическое распространение и значение в народном хозяйстве.
Отдел покрытосеменные (цветковые) растения
(требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Покрытосеменные - самые высокоорганизованные растения, господствующие в настоящее время в растительном покрове земного шара.
Подробное описание строения и функций вегетативных и генеративных органов покрытосеменных (цветковых) растений было дано в первой части курса ботаники.
В связи с этим ограничимся кратким перечислением основных признаков, отличающих покрытосеменные от остальных групп растительного мира:
1) наличие цветка, 2) расположение семяпочек в завязи пестика, 3) двойное оплодотворение, 4) развитие плода из завязи, а семян - внутри плода.
Тип покрытосеменные делится на классы двудольные и однодольные, различающиеся по ряду признаков (табл. 7).
Таб. 7. Празнаки двудольных и однодольных растений |
Признаки | Двудольные | Однодольные |
Число семядолей зародыша | Две | Одна |
Число частей цветка | По пять (или кратное пяти), иногда по четыре | По три (или кратное трем) |
Корневая система | Стержневая | Мочковатая |
Листья | Простые или сложные | Только простые |
Жилкование листьев | Сетчатое | Параллельное |
Однако по некоторым признакам встречаются исключения: например, вороний глаз из класса однодольные имеет сетчатое жилкование, а двудольное растение
подорожник - дуговое жилкование и мочковатую корневую систему.
В основу деления покрытосеменных на семейства положено строение цветков; учитываются также особенности соцветий и плодов и в меньшей степени -
вегетативных, органов. При повторении признаков отдельных семейств полезно составлять сравнительные таблицы (табл. 8).
Программой предусмотрено знание важнейших культурных и дикорастущих растений из семейства крестоцветное, розоцветные, бобовые, пасленовые,
сложноцветные, злаки, лилейные. При характеристике любого семейства покрытосеменных следует сначала перечислить основные признаки, отличающие это
семейство от других, написать формулу цветка, а затем назвать представителей, отметив их практическое значение.
Таб. 8. Основные признаки некоторых семейств класса двудольные |
Семейство | Формула цветка | Плод | Соцветие | Примеры |
Крестоцветные | Ч4Л4Т2+4П1 | Стручок | Кисть | Капуста, репа, редис, левкой, сурепка, пастушья сумка, дикая редька |
Розоцветные | Ч5Л5Т ∞ Т ∞ | Орешки в ложном плоде | Одиночные цветки | Шиповник, земляника |
Сборная костянка | Кисть | Малина, ежевика |
Ч5Л5Т ∞ П | Костянка | Простой зонтик | Вишня |
Кисть | Черемуха |
Одиночные цветки | Слива, абрикос, персик |
Ложный яблоковидный | Зонтик или щиток | Яблоня, груша, рябина |
Бобовые | Ч(5)Л3+(2)Т(9)+1П1 | Боб | Головка | Клевер |
Кисть | Люпин, донник, люцерна, белая акация |
Пасленовые | Ч(5)Л(5)Т(5)П1 | Ягода | Кисть или завиток | Паслен, помидор, картофель |
Коробочка | Кисть или метелка | Табак, белена |
Одиночные цветки | Дурман |
Сложноцветные | Л(5)Т(5)П1 Чашечка превратилась в волоски или отсутствует | Семянка | Корзинка | |
Все цветки трубчатые | Бодяк |
Все цветки язычковые | Одуванчик, цикорий |
В центре трубчатые, по краям воронковидные | Василек |
В центре трубчатые, по краям язычковые | Подсолнечник, астры, поповник |
Примечание. Знаком ∞ обозначено неопределенно большое число частей цветка, скобками - срастание частей друг с другом. |
Вопросы для самоконтроля
- Перечислите основные признаки типа покрытосеменных растений.
- Где развиваются семяпочки у покрытосеменных растений? Почему покрытосеменные получили такое название?
- Опишите черты сходства и различия покрытосеменных и голосеменных растений.
- Какие преимущества имеют покрытосеменные по сравнение с другими типами растений? Почему покрытосеменные заняла господствующее положение на Земле?
- Дайте сравнительную характеристику классов двудольные и однодольные.
- Опишите строение цветков, соцветий и плодов растен.тл семейств крестоцветные, розоцветные, бобовые, пасленовые, сложноцветные, злаки и лилейные.
- Перечислите важнейшие дикорастущие и культивируемые покрытосеменные растения с названием семейств, к которым они относятся.
|
БЕСПОЗВОНОЧНЫЕ ЖИВОТНЫЕ
Одноклеточные животные
К одноклеточным относятся животные, тело которых состоит всего из одной клетки (наиболее характерная черта их строения), большей частью микроскопического
размера, но со всеми присущими организму функциями. В физиологическом отношении эта клетка представляет целый самостоятельный организм
[показать] )
Двумя основными компонентами тела одноклеточных являются цитоплазма и ядро (одно или несколько). Цитоплазма окружена наружной мембраной.
Цитоплазма имеет два слоя: наружный (более светлый и плотный) - эктоплазму - и внутренний - эндоплазму. В эндоплазме находятся клеточные органоиды:
митохондрии, эндоплазматическая сеть, рибосомы, элементы аппарата Гольджи, различные опорные и сократительные волокна, сократительные и пищеварительные
вакуоли и др.
Наружная мембрана образует оболочку, благодаря которой сохраняется постоянная форма одноклеточного животного, у многих видов
она усложнена добавочными опорными структурами. Низкоорганизованные простейшие, в частности амебы, не имеют постоянной формы тела. Органеллами движения
одноклеточных являются ложные ножки (у амеб), жгутики (у эвглены и других жгутиконосцев), реснички (у инфузорий).
Переваривание пищи происходит в пищеварительных вакуолях, которые образуются вокруг пищевых частичек. Внутрь вакуолей из эндоплазмы поступают
пищеварительные ферменты. Вакуоль с непереваренными пищевыми остатками подходит к наружной мембране и выбрасывается наружу. Многие одноклеточные, например
эвглена, обладают способностью к фотосинтезу. Зеленый пигмент хлорофилл находится у них внутри особых структур - хроматофоров, имеющих такое же
ультрамикроскопическое строение, как и хлоропласта высших зеленых растений. Такие одноклеточные на свету питаются аутотрофно, а в темноте некоторые из них
могут переходить к гетеротрофному (сапрофитному) питанию, поглощая через оболочку растворенные в воде органические соединения. Сократительные вакуоли (одна
или две) выводят из тела излишки воды вместе с продуктами распада, регулируют осмотическое давление. Дыхание одноклеточных осуществляется всей поверхностью
тела.
Ядро одноклеточных состоит из тех же структур и биохимических компонентов, что и ядра клеток многоклеточных животных. Однако ядра одноклеточных очень
разнообразны по размерам, количеству кариоплазмы, числу и расположению ядрышек, формам деления и т. п. Во всех случаях деление ядра одноклеточных представляет
собой митоз. Процесс деления клетки лежит в основе двух форм размножения одноклеточных - полового и бесполого. При бесполом размножении ядро вытягивается
и поперечной бороздкой делится пополам (этому предшествует митотическое деление ядра), образовавшиеся ядра расходятся в противоположные участки клетки,
которая также удлиняется и перешнуровывается посредине. Образуются две дочерние особи. При половом размножении в результате деления ядра и цитоплазмы
образуются половые клетки (гаметы), которые сливаются попарно, образуя зиготу. Одна из форм полового процесса - конъюгация (у инфузорий).
Важной биологической особенностью многих одноклеточных является способность их к инцистированию: они округляются, сбрасывают или втягивают органеллы
движения, выделяют плотную оболочку и переходят в состояние покоя. Цисты могут переносить резкие изменения окружающей среды (высыхание, переохлаждение),
сохраняя жизнеспособность. С помощью воздушных потоков цисты могут расселяться на большие расстояния. В благоприятных условиях цисты раскрываются и из них
выходят активные подвижные особи.
К одноклеточным относится только один тип - простейшие. В типе насчитывается свыше 40 тыс. видов одноклеточных. Более 3,5 тыс. видов паразитируют
у человека, домашних и промысловых животных, в растениях, являются возбудителями тяжелых заболеваний.
В настоящее время классификация простейших пересматривается. Некоторые авторы (В.А.Догель) выделяют простейших как царство, которое делится на 5
самостоятельных типов: саркомастигофора, споровики, книдоспоридии, микроспоридии и инфузории. Однако общепринятой является классификация, согласно
которой все простейшие делятся на 4 класса.
Тип простейшие (требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Из всего царства животных тип простейшие выделяется своей одноклеточностью. Но хотя этих животных называют простейшими, нельзя
утверждать, что они просто организованы. Наоборот, каждая клетка - это целый организм, которому свойственны все жизненные функции. Роль органов у
простейших выполняют органоиды.
Основные компоненты тела простейших - ядро и цитоплазма. Поверхность клетки образована более плотным слоем цитоплазмы, который у большинства
простейших обусловливает форму тела. У многих видов имеется наружный скелет из минеральных веществ (лучевики, фораминиферы).
Почти все простейшие способны активно передвигаться. Движение осуществляется при помощи ложноножек (амебы и другие корненожки), жгутиков (трипаноcомы)
или ресничек (инфузории).
Большинство простейших питается бактериями и гниющими органическими остатками. Пища после заглатывания переваривается в пищеварительных вакуолях.
Многие простейшие ведут паразитический образ жизни, питаясь соками своих хозяев. Функцию выделения у простейших выполняют сократительные вакуоли, через
которые наружу удаляются продукты обмена и излишки воды.
Размножение происходит путем деления клетки на две (бесполое размножение); у многих наблюдается половой процесс. В течение жизненного цикла у
большинства простейших чередуются бесполое и половое размножение. Заключая общее описание простейших, необходимо отметить характерную для этих животных
способность переживать неблагоприятные условия в форме цист. Образование цист заключается в том, что клетки округляются, покрываются плотной оболочкой
и впадают в состояние покоя.
Тип простейших включает четыре класса, характерные признаки которых указаны в таблице.
Основные признаки классов простейших |
Классы | Размножение | Органоиды движения | Ядро | Представители |
Корненожки | Бесполое | Ложноножки | Одно | Амебы, лучевики, фораминиферы |
Инфузории | Бесполое, половое | Реснички | Два | Туфелька, трубач |
Жгутиковые | То же | Жгутики | Одно | Трипаносома |
Споровики | " | Нет или жгутик | " | Малярийный плазмодий |
Представитель класса корненожек - обыкновенная амеба - в отличие от многих других простейших не имеет постоянной формы тела. При движении она как бы
переливается в том направлении, где образуется временный вырост, так называемая ложноножка. Эта особенность амебы определяет способ питания: пища
захватывается ложноножками, образующимися в любом месте клетки, т. е. постоянного места для введения пищи (ротового отверстия) нет. Размножается амеба
только бесполым путем.
У других представителей класса корненожек (раковинные амебы) есть небольшая раковина из песчинок. Близкие к амебам фораминиферы имеют известковый
скелет. Залежи скелетов ископаемых фораминифер образуют мел.
Представитель класса инфузорий - туфелька обладает более сложной организацией. Для инфузорий характерна постоянная форма тела с определенными
участками для введения пищи и выведения отбросов ("рот", "глотка", "порошица").
Кроме бесполого размножения инфузориям свойствен половой процесс, в котором большую роль играет малое ядро. При половом процессе в теле каждого
участника большое ядро разрушается, а малое ядро делится на четыре части (процесс мейоза, при котором число хромосом уменьшается вдвое); вскоре три
новых ядра разрушаются, а четвертое вновь делится и образует в каждой инфузории одно женское и одно мужское ядро. Мужское ядро переходит в клетку своего
партнера, где сливается с женским ядром. Таким образом, при половом процессе происходит обмен ядерным материалом между отдельными особями, которые
получают новые признаки и свойства.
Характеризуя инфузорий, следует обратить внимание на одно из важнейших свойств живого организма - раздражимость. Простейшие не имеют нервной системы,
они воспринимают раздражения всей клеткой и способны отвечать на них движением, называемым таксисом, перемещаясь в направлении раздражителя или от него.
Обыкновенная амеба и инфузория туфелька - наиболее типичные представители простейших. Они обитают в водной среде. Нельзя забывать о многочисленной
группе простейших, обитающих в почве и играющих большую роль в почвообразовательном процессе. Паразитов, вызывающих опасные заболевания у человека и
животных, насчитывается среди простейших более 3000 видов. Наиболее известны из них малярийный плазмодий, вызывающий малярию, дизентерийная амеба,
обитающая в толстых кишках человека, трипаносома - возбудитель сонной болезни и др.
В природе простейшие участвуют в круговороте веществ, выполняют санитарную роль; в цепях питания составляют одно из первых звеньев, являясь пищей
для многих животных, в частности рыб, принимают участие в образовании ряда геологических пород (например, мела). По раковинам некоторых простейших
определяют возраст отдельных горных пород.
Вопросы для самоконтроля
- Дайте общую характеристику простейших. Из каких классов состоит этот тип животных?
- Как и чем питаются простейшие?
- Опишите форму, строение клетки и процессы жизнедеятельности обыкновенной амебы.
- Дайте характеристику класса инфузорий на примере туфельки.
- Как размножаются инфузории? Как происходит у них половой процесс?
- Каково значение простейших в природе и жизни человека?
- Приведите примеры паразитических простейших и назовите вызываемые ими болезни.
- Класс саркодовые (или корненожки)
- Класс жгутиковые
- Класс споровики
- Класс инфузории
Филогенетические взаимоотношения в типе простейших и происхождение многоклеточных организмов
Многоклеточные животные
Тело многоклеточных животных состоит из множества клеток и их производных. Клетки дифференцированы по строению и функции, они утратили самостоятельность.
Для жизненного цикла многоклеточных характерно сложное индивидуальное развитие (онтогенез), в процессе которого оплодотворенное яйцо дробится на множество
клеток (бластомеров), затем дифференцирующихся на зародышевые листки и зачатки органов; впоследствии из зародыша развивается взрослый организм.
- Тип губки (требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Тип губок в программе для поступающих в вузы отсутствует. Но необходимо помнить, что губки - первый тип многоклеточных животных. Они
построены просто, ведут, как правило, неподвижный образ жизни, обитая в водной среде - во внутренних водоемах или в морях. Важную роль играют губки в
природе, фильтруя воду и очищая ее от загрязнения. Некоторое значение они имеют и в жизни человека: греческая (туалетная) губка с давних пор применяется
в быту, скелет пресноводной губки бадяги употребляется при лечении ревматических заболеваний, многие губки используются как полировочный и шлифовальный
материал.
- Тип кишечнополостные
(требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Тип кишечнополостные включает многоклеточных двуслойных животных с лучевой симметрией. Наружный слой тела называется эктодермой,
внутренний - энтодермой. Стенки тела образуют кишечную (гастральную) полость, в которой происходит пищеварение.
Строение и жизнедеятельность кишечнополостных изучаются на примере пресноводной гидры, которая подробно описана в учебнике. Следует ознакомиться
со строением ее тела; отметить, что клетки эктодермы неоднородны по строению и функциям (мускульные, промежуточные, нервные), а клетки энтодермы имеют
жгутики, создающие в полости тела ток воды. Обратите внимание на способы добывания гидрой пищи и защиты ее от врагов с помощью стрекательного аппарата,
характерного для кишечнополостных. Важная особенность гидры - наличие нервных клеток и их соединение между собой посредством отростков (очень примитивная
нервная система). Возбуждение может передаваться от одной клетки к другой, благодаря чему гидры (и другие кишечнополостные) способны воспринимать
раздражение из внешней среды и отвечать на них.
У гидры существуют два типа размножения: почкованием и половое. Интересно отметить, что если у инфузории туфельки в результате полового процесса
происходит только обмен ядерным материалом между двумя особями, то у гидры половой процесс приводит к возникновению нового организма, сочетающего в
себе признаки отцовской и материнской особей. Уясните, как и в какое время года протекает половое размножение гидры.
Среди представителей типа кишечнополостных есть сидячие формы - полипы и свободноплавающие - медузы. По внутреннему строению они сходны с гидрой.
Обратите внимание на строение, размножение и значение колониальных морских кишечнополостных - коралловых полипов. Необходимо отметить их характерную
особенность - наличие известкового или рогового скелета.
К одиночным морским полипам относится актиния, которая при помощи мускулистой ноги может медленно передвигаться по дну. Типичный пример симбиоза -
сожительство актинии и рака-отшельника: рак-отшельник менее заметен на дне, если на его раковине находится актиния, актиния же получает возможность
передвигаться на довольно большие расстояния, что увеличивает для нее возможность добывать пищу.
Отметьте способ питания и передвижения медуз. В заключение следует рассказать о значении кишечнополостных.
Вопросы для самоконтроля
- Опишите внешний вид и строение экто- и энтодермы пресноводной гидры.
- Какие особенности строения и питания гидры сближают ее с простейшими?
- Как происходят процессы дыхания и выделения у гидры?
- Опишите строение стрекательных клеток гидр. Какие функции они выполняют?
- Каково строение нервной системы гидр? Как реагируют гидры на раздражение?
- Опишите явление регенерации у гидры. Какое значение имеет его изучение?
- Как происходит почкование кишечнополостных? Отметьте сходство и различие этого процесса у гидр и колониальных полипов.
- Опишите половое размножение гидры. Почему в разное время года она размножается разными способами?
- Какие кишечнополостные могут быть опасны для человека? Почему?
- В чем различие между актиниями и медузами?
- Расскажите о рифообразующей деятельности коралловых полипов.
- Каково практическое значение кишечнополостных?
- Тип плоские черви
(требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Раньше систематики объединяли всех червей в один тип на основе одного общего для них признака - наличия кожно-мускульного мешка. В
настоящее время черви подразделяются на три типа: плоские, круглые и кольчатые, так как они резко различаются по образу жизни и строению. Некоторые
основные признаки всех типов червей указаны в табл. 10.
Тип |
Кожно-мускульный мешок |
Пищеварительная система |
Нервная система |
Кровеносная система |
Половая система |
Полость тела |
Плоские черви |
Включает слои продольных и кольцевых мышц, а также пучки спинно-брюшных и диагональных мышц |
Из эктодермальной передней кишки и энтодермальной средней кишки. Ветвистая, без задней кишки и анального отверстия или отсутствует |
Парный мозговой узел и несколько пар продольных нервных стволов |
Не развита, отсутствует |
Гермафродитная |
Отсутствует или заполнена паренхимой |
Круглые черви |
Только продольные мышцы |
Из эктодермальной передней и задней кйшки и энтодермальной средней кишки. Сквозная, в виде трубки |
Окологлоточное кольцо и 6 продольных стволов |
Не развита, отсутствует |
Раздельнополая |
Первичная |
Кольчатые черви |
Из наружных кольцевых и внутренних продольных мышц |
Из эктодермальной передней и задней кйшки и энтодермальной средней кишки. Сквозная, с передней, средней и задней кишкой |
Парный мозговой узел, окологлоточное нервное кольцо, брюшная невная цепочка |
Хорошо развита, замкнутая |
Гермафродитная или раздельнополая |
Вторичная |
Отличительный признак плоских червей - сплющенное в спинно-брюшном направлении тело. Полость тела заполнена паренхимой - рыхлой клеточной массой, в
которой помещаются внутренние органы. Нервная система представлена одним узлом и боковыми продольными тяжами. Кишечник (если он есть) без анального
отверстия.
Среди плоских червей имеются свободноживущие виды, относящиеся главным образом к классу ресничных червей (белая планария). Они населяют пресные и
морские воды. Очень многие виды ведут паразитический образ жизни, поселяясь в организме человека и животных.
Строение и жизнедеятельность паразитических червей изучается на примере бычьего цепня - представителя класса ленточных червей. Характеризуя это
животное, главное внимание следует обратить на его приспособления к паразитическому образу жизни: наличие органов прикрепления (присоски), полное
отсутствие органов пищеварения, огромную плодовитость. Бычий цепень относится к гермафродитным животным, т. е. каждая особь имеет и женские и мужские
половые органы. Оплодотворение, как правило, перекрестное. Необходимо иметь четкое представление о цикле развития и смене хозяев у паразитических
червей. Для бычьего цепня основной хозяин - человек (в его кишечнике живут взрослые черви), а промежуточный - крупный рогатый скот и некоторые другие
копытные, в теле которых проходят первые стадии развития паразита.
Некоторые виды паразитов имеют двух промежуточных хозяев. В табл. 11 указаны основные и промежуточные хозяева некоторых видов паразитических плоских
червей.
Таблица 11. Паразитические плоские черви |
Виды | Промежуточный хозяин | Основной хозяин | Длина тела взрослого червя |
Печеночный сосальщик | Малый прудовик | Крупный рогатый скот, человек | 3-4 см |
Свиной солитер | Свинья, реже собака, кошка, кролик | Человек | 2-3 м |
Бычий цепень | Крупный рогатый скот, антилопы, козы,овцы и др. | " | 4-10 м |
Широкий лентец | Первый - рачок циклоп, второй - рыба | Человек, собака, кошка | 10 м, реже 15-20 м |
Эхинококк | Коровы, овцы, свиньи, человек | Собаки, волки | 3-5 мм (личиночная пузырчатая стадия - несколько см) |
В заключение необходимо отметить вред, причиняемый паразитическими червями, и перечислить меры предохранения от заражения и борьбы с ними.
Вопросы для самоконтроля
- Назовите основные признаки типа плоских червей.
- Что такое двусторонняя симметрия? Чем отличается она от радиальной симметрии?
- Опишите строение бычьего цепня.
- Каких животных называют гермафродитами?
- Как происходит размножение бычьего цепня?
- Как развивается бычий цепень? Что такое смена хозяев?
- Какие особенности бычьего цепня связаны с паразитическим образом жизни?
- Перечислите плоских червей - паразитов человека.
- Каковы меры предохранения от заражения паразитическими червями?
- Класс ресничные
- Класс сосальщики
- Класс ленточные
- Тип круглые черви
(требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Круглые черви по сравнению с плоскими червями характеризуются более высокой организацией. Для представителей
этого типа характерна веретеновидная форма тела, округлая в поперечном сечении. Внутренние органы помещаются в пространстве, образованном стенками
тела к заполненном жидкостью. Это пространство называется первичной полостью тела. Сверху круглые черви покрыты плотной кутикулой, под которой помещается
слой продольных мышц. Пищеварительная система имеет вид трубки и заканчивается анальным отверстием. Представители этого типа раздельнополы (в отличие
от плоских червей); кровеносная система у них отсутствует, нервная система и органы чувств слабо развиты.
Среди круглых червей очень много паразитов человека, животных и растений. Один из наиболее типичных видов - человеческая аскарида. При изучении
аскариды следует отметить, что развитие этого паразита проходит без смены хозяина.
Цикл развития человеческой аскариды
Стадия развития | Пути передвижения и место развития |
Яйцо | Внешняя среда (почва) |
Молодая личинка | Через стенки кишечника - с током крови в легкие |
Взрослая личинка | С мокротой при откашливании - через глотку в желудок |
Взрослый червь | Кишечник |
Обратите внимание на общие черты плоских и круглых червей, связанные с паразитическим образом жизни: отсутствие органов передвижения, слабое
развитие нервной системы и органов чувств (вызванное постоянной средой обитания), огромная плодовитость, при которой увеличивается возможность
заражения.
Необходимо знать, какой вред причиняет аскарида человеческому организму и каковы меры предохранения от заражения этим паразитом.
Вопросы для самоконтроля
- Перечислите основные признаки круглых червей.
- Опишите внешнее строение человеческой аскариды. Чем аскарида отличается от плоских червей?
- Каково внутреннее строение аскариды? Как она питается?
- Опишите цикл развития аскариды. Чем он отличается от развития бычьего цепня?
- Как происходит заражение человека аскаридами? Какой вред они причиняют? Какими мерами можно предупредить заражение этим паразитом?
- Тип кольчатые черви
(требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Тип кольчатые черви объединяет около 9000 видов, обладающих самой совершенной организацией среди прочих червей.
Характеризуя представителя этого тина - дождевого червя, обратите внимание на признаки, свойственные всем кольчатым червям. К таким признакам
относятся: расчленение тела на одинакозые, следующие друг за другом членики (сегменты), органы передвижения, развитие вторичной полости тела,
образованной мезодермой. Следует отметить более совершенную нервную систему, которая состоит из головных нервных узлов и брюшной цепочки. К признакам
прогрессивной организации относится появление кровеносной, выделительной и дыхательной (у нереид) систем.
При изучении дождевого червя нужно усвоить его внутреннее строение, образ жизни, способ питания, обратить внимание на способность к регенерации.
Следует отметить большую роль дождевых червей в почвообразовательном процессе.
Тип кольчатых червей делится на три класса: малощетинковые кольчатые черви (к которому относится дождевой червь), многощетинковые (нереиды) и
пиявки. Нужно знать, чем отличаются животные первых двух классов друг от друга (табл. 12), назвать некоторых представителей класса многощетинковые,
объяснить их практическое значение.
Таблица 12. Сравнительная характеристика двух классов кольчатых червей |
Признак | Малощетинковые | Многощетинковые |
Голова | Мало отличается от остальных члеников | Ясно выражена, с многочисленными придатками и двумя парами глаз |
Органы движения | Немногочисленные щетинки ка каждом сегменте | На каждом сегменте - пара лопастей с пучками щетинок |
Органы дыхания | Heт | Нет или жабры |
Места обитания | Почва и пресные воды | Морские воды |
Вопросы для самоконтроля
- Опишите внешний вид дождевого червя.
- Расскажете о строении кожно-мускульного мешка. Какими тканями он образован?
- Что такое вторичная полость тела? Чем она отличается от первичной?
- Как устроена пищеварительная система дождевого червя? Чем он питается?
- Расскажите о кровообращении и дыхании дождевого червя.
- Опишите строение нервной системы дождевого червя.
- Какие внутренние органы имеются в каждом членике дождевого червя?
- Как происходит размножение дождевого червя?
- Какова роль дождевых червей в почвообразовании?
- Чем отличаются многощетинковые черви от малощстин-ковых?
- Чем полезны морские кольчатые черви?
- Тип моллюски
(требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Tип моллюски объединяет около 130000 видов водных и наземных животных. Главные признаки моллюсков - наличие у большинства известковой
раковины, а также мантии - кожной складки, прикрывающей внутренние органы. Полость тела моллюсков заполнена паренхимой.
Моллюски подразделяются на классы брюхоногие, двустворчатые и головоногие. Обратите внимание на разную форму раковины у первых двух классов и почти
полное отсутствие ее у головоногих.
Строение двустворчатых моллюсков рассматривается на примере беззубки, брюхоногих - на примере прудовика, которые достаточно подробно описаны в
учебнике. Обратите внимание на общие для представителей этих классов признаки: мягкое нерасчлененное тело с мантией, наличие органа движения -
мускулистой ноги, незамкнутая кровеносная система с двухкамерным сердцем, орган выделения - почка, нервная система разбросанно-узлового типа. В то
же время необходимо отметить ряд существенных различий между классами двустворчатых и брюхоногих моллюсков. Особенности строения и образа жизни
беззубки и прудовика показаны в табл. 13.
Таблица 13. Некоторые признаки двух классов моллюсков |
Признаки | Брюхоногие | Двустворчатые |
Тип симметрии | Спиральный | Двусторонний |
Голова | С двумя щупальцами и глазами | Нет |
Органы дыхания | Легкое | Жабры |
Половая система | Гермафродитная | Раздельнополая |
Питание | Активное | Пассивное |
Образ жизни | Наземный или водный | Водный |
В заключение следует остановиться на практическом значении моллюсков, назвать промысловые виды, перечислить вредных их представителей.
Вопросы для самоконтроля
- Перечислите основные признаки типа моллюски. Из каких классов состоит этот тип?
- Назовите представителей брюхоногих и двустворчатых моллюсков. Чем отличаются эти животные?
- Опишите внутреннее строение беззубки и большого прудовика. В каких системах органов наблюдается наибольшее сходство?
- Каким образом питаются двустворчатые, брюхоногие и головоногие моллюски?
- Каково практическое значение моллюсков?
- Тип членистоногие
(требования вступительных экзаменов -
[показать] )
В мире животных тип членистоногие - самый многочисленный (более 1,5 млн. видов), поэтому необходимо обратить особое внимание на
систематику этого типа. Основные систематические группы членистоногих можно представить в виде следующей упрощенной схемы:
Классы |
Ракообразные | Паукообразные | Насекомые |
Отряды |
Ветвистоусые Веслоногие Десятиногие |
Пауки Клещи Скорпионы |
Прямокрылые Стрекозы Полужесткокрылые Чешуекрылые Жесткокрылые Перепончатокрылые Двукрылые Равнокрылые Блохи и др. |
Общие признаки типа членистоногие: двусторонне-симметричное тело, расчлененное на отделы, хитиновый покров, членистые конечности, сложная голова с
ротовыми органами, поперечнополосатая мускулатура, хорошо развитая нервная система и органы чувств, незамкнутая кровеносная система. Для большинства
членистоногих характерна линька - периодическая смена хитинового покрова при росте животного. В связи с тем, что предками членистоногих были, по-видимому,
кольчатые черви, следует сопоставить строение представителей этих двух типов, отметив черты сходства между ними. Переходя к характеристике отдельных
классов членистоногих, полезно рассмотреть табл. 14.
Таблица 14. Сравнительно-морфологическая характеристика классов членистоногих |
Признаки | Ракообразные | Паукообразные | Насекомые |
Расчленение тела | Голово-грудь, брюшко (реже не расчленено) | Головогрудь, брюшко (реже не расчленено) | Голова, грудь, брюшко |
Количество конечностей | Разное | Четыре пары | Три пары |
Количество усиков | Две пары | Нет | Одна пара |
Крылья | Нет | " | Две пары, реже одна пара или нет |
Органы дыхания | Жабры | Легкие и трахеи | Трахеи |
Вопросы для самоконтроля
- Дайте общую характеристику типа членистоногие.
- На какие классы делится тип членистоногие? Назовите представителей каждого класса.
- В чем заключается сходство членистоногих и кольчатых червей? В чем различие?
- Класс ракообразные
(требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Класс ракообразные объединяет главным образом водных животных. Отряды ветвистоусые (к которым относится дафния) и веслоногие (циклоп)
называют низшими раками. Нужно помнить о значении низших раков для питания рыб. Следует отметить также, что некоторые виды - промежуточные хозяева
для ряда паразитических червей (например, в циклопе могут развиваться личинки широкого лентеца и опасного паразита из круглых червей - ришты).
Строение и образ жизни высших раков (отряд десятиногие), к которым относится речной рак, подробно описаны в учебнике. К этому же отряду относятся
крабы, лангусты, омары, имеющие большое промысловое значение. Следует отметить, что высшие раки отличаются от низших более постоянным числом сегментов
и придатков головы, груди и брюшка. Поэтому при изучении речного рака нужно знать число усиков, ходильных ног, сегментов брюшка и брюшных конечностей.
Вопросы для самоконтроля
- Опишите внешнее и внутреннее строение речного рака.
- Приведите примеры низших ракообразных. Какое строение они имеют?
- Какова роль ракообразных в природе? Какое значение они имеют для человека?
- Класс паукообразные
(требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Представители этого класса в отличие от ракообразных живут преимущественно на суше. Класс включает отряды клещей, пауков, скорпионов.
На представителях этих отрядов интересно проследить процесс слияния отделов тела. У скорпионов тело состоит из головогруди, передиебрюшья и заднебрюшья.
У пауков тело разделяется на головогрудь и брюшко. У клещей все отделы слиты в один щит.
Общие признаки класса паукообразные: отсутствие усиков, четыре пары ходильных ног, трахейное или легочное дыхание и постоянные околоротовые
придатки - верхние челюсти и ногощупальца. Следует охарактеризовать строение и функции паутинных желез (бородавок), отметить наличие ядовитых желез у
отдельных видов (каракурт и др.).
Особое внимание следует обратить на вопрос о значении клещей. Клещи могут приносить вред сельскохозяйственным растениям, портить запасы зерна и муки
в складах, вызывать болезни животных, растений и человека. Они служат переносчиками ряда опасных заболеваний человека (клещевой энцефалит, возвратный
тиф и др.). Важно знать роль клещей в переносе этих болезней и меры борьбы с ними (работы Е. Н. Павловского).
Вопросы для самоконтроля
- Дайте характеристику класса паукообразные на примере паука-крестовика.
- Какие паукообразные опасны для человека?
- Каких вы знаете клещей? Какой вред они приносят?
- Сравните классы паукообразные и ракообразные. В чем их сходство и различие?
- Класс насекомые
(требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Класс насекомые объединяет наиболее совершенных членистоногих. Они приспособились к самым различным местам обитания, разнообразной
пище и расселились по всем районам земного шара. Признаки, характерные для всего класса в целом, следующие: расчленение тела на три отдела (голова,
грудь и брюшко) и три пары конечностей на груди (сравните с паукообразными). На голове обычно имеется одна пара усиков, сложные глаза и ротовой аппарат
различного типа - колющий, грызущий, сосущий и т.д. (табл. 15). Важная особенность насекомых - способность к полету с помощью крыльев, помещающихся
на груди, и отсутствие конечностей на брюшке. Дышат насекомые при помощи трахей, которые открываются на груди и брюшке. Кровеносная система
незамкнутая и не связана с органами дыхания.
Рассматривая вопрос о развитии насекомых, следует помнить, что у одних насекомых развитие проходит с полным превращением, причем личинки не похожи
на взрослых насекомых (бабочки, жуки, мухи и др.), у других насекомых - развитие с неполным превращением: стадия куколки отсутствует, а личинка похожа
на взрослое животное (саранча, клопы, тли).
Класс насекомые - самый многочисленный, в нем насчитывается более 30 отрядов. Некоторые из них приведены в табл. 15. Необходимо знать краткую
характеристику этих отрядов и их наиболее важных в практическом отношении представителей.
Таблица 15. Некоторые признаки важнейших отрядов насекомых |
Отряды | Тип развития | Количество пар крыльев | Тип ротового аппарата | Тип передник крыльев | Некоторые представители |
Прямокрылые | С неполным превращением | Две | Грызущий | Надкрылья | Саранча, кузнечики, сверчки |
Стрекозы | То же | " | " | Сетчатые | Коромысло, лютка, красотка |
Полужесткокрылые | " | " | Колюще-сосущий | Полунадкрылья | Постельный клоп, солдатик, вредная черепашка |
Чешуекрылые (бабочки) | С полным превращением | " | Сосущий | Сетчатые с чешуйками | Белянки, листовертки, моли, бражники |
Жесткокрылые (жуки) | То же | " | Грызущий | Надкрылья | Жужелицы, дровосеки, хрущи |
Перепончатокрылые | " | " | Лакающий Грызущий | Сетчатые | Пчелы, шмели Осы, муравьи |
Двукрылые | " | Одна | Колющий Лижущий | " | Комары Мухи |
В заключение следует отметить большую роль, которую наоекомые играют в природе, и назвать наиболее опасных вредителей полей, лесов, садов, огородов,
складских запасов, переносчиков заболеваний человека и животных. Следует указать меры борьбы с вредными и опасными насекомыми: механические,
агротехнические, химические и биологические. Нельзя забывать и о положительной роли насекомых: опылителей, санитаров, полезных паразитов (наездников).
Нужно назвать также виды насекомых, имеющих хозяйственную ценность для человека (пчелы, шелкопряды).
Вопросы для самоконтроля
- Дайте общую характеристику класса насекомые. Опишите внешнее строение насекомых.
- Опишите внутреннее строение насекомых - пищеварительную, кровеносную, дыхательную, выделительную и нервную системы.
- Какие типы развития наблюдаются у насекомых? Перечислите стадии развития бабочки.
- Дайте характеристику важнейших отрядов насекомых, назовите их представителей.
- Назовите насекомых-вредителей сельского и лесного хозяйства. Перечислите меры борьбы с ними.
- Каких полезных насекомых вы знаете? Какие насекомые истребляют вредных насекомых?
- Опишите строение и образ жизни пчел. Какую пользу они приносят?
ХОРДОВЫЕ ЖИВОТНЫЕ
Хордовые - высший тип животного царства, основным отличительным признаком которого является симметричное двустороннее тело, внутри которого находится
осевой скелет - спинная струна, или хорда.
К другим, характерным признакам хордовых относится наличие центральной нервной системы в виде нервной трубки, внутри которой находится полость (невроцель),
наличие жаберной щели (органы дыхания), наличие кишечной трубки, сердца и замкнутой кровеносной системы. Кроме того отличительным признаком хордовых
является определенный порядок расположения осевых органов в дорсо-вентральном направлении: вначале идет нервная трубка, под ней расположена хорда, затем
пищеварительная трубка, ниже - сердце или орган, его заменяющий.
Известно около 43 тыс. видов хордовых животных, которые заселяют моря и пресные водоемы, континенты и острова. Различают два подтипа хордовых:
бесчерепные и черепные, или позвоночные. В подтипе позвоночных эволюция органического мира достигла наивысших ступеней развития. Изучение эволюции
позвоночных помогает понять особенности в строении тела человека.
Тип хордовые (требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Требования вступительных экзаменов изложены в самом материале на странице "Тип хордовые"
- Подтип бесчерепные
- Подтип позвоночные, или черепные
- Класс рыбы
(требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Представители класса рыб обладают рядом прогрессивных признаков по сравнению с беспозвоночными и бесчерепными. Высокоразвитые органы
чувств, кровообращения и выделения, совершенные органы передвижения резко отличают их от бесчерепных. Следует обратить особое внимание на то, что водный
образ жизни накладывает отпечаток на строение всех систем органов этих животных. Органы передвижения - плавники, скелет, мускулатура подчинены одной
задаче - как можно эффективнее, с наименьшими затратами энергии использовать воду как среду обитания. Обтекаемая форма тела, большое количество слизистых
желез в коже позволяют преодолевать сопротивление воды при движении. Хвостовой плавник служит органом поступательного движения, парные плавники участвуют
в погружениях и поворотах и, кроме того, уравновешивают тело как при движении, так и при остановке.
Описывая мускулатуру и скелет рыб, следует обратить особое внимание на части, способствующие передвижению, являющиеся опорой тела или защитными
образованиями.
При характеристике пищеварительной системы важно отметить, какие черты строения помогают рыбам захватывать и удерживать добычу, какие части скелета
принимают участие в этом процессе, в каких отделах кишечного тракта происходит пищеварение. Следует описать принцип действия пларательного пузыря как
гидростатического органа, который у многих костистых рыб связан с кишечником.
Разбирая строение дыхательной системы, обратите внимание на работу жаберного аппарата и покажите взаимосвязь дыхательной и кровеносной систем.
Тут же нужно отметить, что плавательный пузырь двоякодышащих рыб служит органом воздушного дыхания.
Кровеносная система рыб отличается от кровеносной системы более высокоорганизованных животных рядом примитивных черт. У рыб только один круг
кровообращения, сердце состоит из одного желудочка и одного предсердия (двухкамерное) и содержит только венозную крозь. Сравните кровеносную систему
рыб и ланцетника, отметив черты сходства и различия.
При изучении нервной системы рыб обратите внимание на наличие двух отделов в центральной нервной системе: головного и спинного мозга. Ни у
беспозвоночных, ни у ланцетника такого разделения нет. У рыб хорошо развиты органы чувств. Глаза приспособлены к зрению в воде, т. е. в очень плотной
среде, орган слуха воспринимает звук через воду и кости черепа. Особое внимание следует обратить на орган чувств, свойственный только первично-водным
животным, - орган боковой линии, обеспечивающий ориентацию в воде и воспринимающий направление и силу тока воды.
В разделе о размножении рыб следует остановиться на строении половых органов самцов и самок. Важно отметить приспособительное значение огромного
количества икры, которую откладывают рыбы. Очень немногие рыбы охраняют кладку яиц, отгоняя от нее врагов, орошая свежей водой и т. д. У таких рыб
(например, колюшка, пинагор) число яиц обычно невелико; забота родителей помогает почти всем яйцам нормально развиваться, и большая часть личинок, а
затем мальков может выжить и в дальнейшем тоже дать потомство. Однако подавляющее большинство рыб практически не проявляет такой заботы, оставляя свою
кладку без всякой защиты от огромного количества врагов, питающихся жрой, от стихийных бедствий и т. д. Следовательно, очень большое количество икринок,
откладываемых взрослой рыбой, дает возможность хотя бы какой-то части из них развиться до личинки, а из нее - во взрослую рыбу.
По своему строению и образу жизни класс рыб делится на ряд групп, особенности которых приведены в табл. 17.
Таблица 17. Характеристика основных групп рыб |
Группа рыб | Черты внешнего строения | Черты внутреннего строения | Число видов | Представители |
Хрящевые | Тело покрыто чешуей, близкой по строению к зубам. Жаберных щелей 5-7 пар. Хвостовой плавник неравнолопастной | Скелет хрящевой. Хорда сохраняется в течение всей жизни. Плавательного пузыря нет | 450 | Акулы, скаты |
Костно-хрящевые | Вдоль тела - пять рядов крупных костных "жучек". Жаберных щелей одна пара. Хвостовой плавник неравнолопастиой | В хрящевом скелете появляются кости. Хорда сохраняется на всю жизнь. Есть плавательный пузырь | 25 | Осетр, белуга, стерлядь |
Кистеперые | Тело покрыто крупной чешуей из особого вещества, свойственного только латимерни. Основание плавников представляет собой мясистую лопасть, к которой причленяются лучи плавника | Осевой скелет представлен хордой. Скелет парных плавников очень схож с пятипалой конечностью наземных позвоночных. Плавательный пузырь очень мал | 1 | Латимерия |
Двоякодышащие | Тело покрыто крупной костной чешуей. Хвостовой плавник однолопастной | Хорда сохраняется в течение всей жизни. Плавательный пузырь выполняет роль легкого | 5 | Неоцератод, протоптерус, лепидосирен |
Костистые | Тело покрыто мелкой костной чешуей. Хвостовой плавник равнолопастной | Скелет костный. Хорда сохраняется только между позвонками. Есть плавательный пузырь | 19500 | Карась, налим, окунь, щука и др. |
Необходимо иметь в виду, что названные в таблице группы рыб занимают разное систематическое положение. Хрящевые рыбы настолько резко отличаются от
всех остальных, что некоторые зоологи выделяют их в отдельный класс. Они делятся на несколько отрядов, из которых главные - акулы и скаты.
Костно-хрящевые, двоякодышащие и кистеперые включают по одному отряду ныне живущих рыб.
Группа костистых рыб содержит множество отрядов. Помимо названных в учебнике отрядов сельдеобразные, карпообразные и камбалообразные большое
практическое значение имеют рыбы отрядов угреобразные, окунеобразные, трескообразные и др.
Последние вопросы программы (народнохозяйственное значение рыб и рыбоводство) изложены достаточно подробно в учебнике и не требуют дополнительных
пояснений.
Вопросы для самоконтроля
- Перечислите основные признаки класса рыб.
- На какие отделы делится скелет рыб? Как устроены плавники рыб?
- Какие признаки строения рыб указывают на их водный образ жизни? Для чего служит плавательный пузырь?
- Опишите строение сердца рыб. Какую кровь оно содержит?
- Какие из органов чувств рыб помогают определить направление и силу тока воды?
- За счет чего рыбы легко преодолевают сопротивление воды при движении?
- Чем отличается нервная система рыб от нервной системы ланцетника? Какие органы чувств помогают рыбам находить добычу?
- Как происходит процесс размножения рыб ? Опишите строение органов размножения.
- Какие рыбы называются проходными?
- Какое значение имеют рыбы для человека? Назовите промысловых рыб.
- Какие мероприятия проводятся для охраны и увеличения рыбных богатств? Что такое рыбоводство?
- Класс земноводные
(требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Земноводные, или амфибии, -первый класс наземных позвоночных животных, сохранивших еще очень тесную связь с водной средой. Эта связь
выражается главным образом в том, что размножение и развитие животного проходят в воде. Личинки амфибий ведут строго водный образ жизни. Однако в
процессе индивидуального развития меняется среда обитания, которая определяет разницу во внешнем и внутреннем строении личинки и взрослой особи.
Обратите внимание на то, что личинки имеют рыбообразную форму тела и дышат жабрами; взрослые животные приспособлены к жизни на суше и дышат легкими.
О приспособленности к сухопутному образу жизни свидетельствуют парные пятипалые конечности, характерные для наземных позвоночных. Однако у взрослых
амфибий сохраняется ряд черт, унаследованных ими от своих рыбообразных предков. Следует отметить большое количество слизистых желез в коже, которые
помогают сохранять ее влажной. Кожа амфибий - важный орган дыхания, но в сухом состоянии она не может выполнять дыхательную функцию, поскольку диффузия
кислорода может происходить только через водную пленку. Этим объясняется богатство фауны амфибий в теплых и влажных районах земного шара.
О происхождении земноводных от рыб свидетельствует и способ размножения. Амфибии откладывают яйца, бедные питательными веществами и не защищенные
от воздействия внешней среды, вследствие чего икринки могут развиваться только в воде. Так же как и рыбам, амфибиям свойственно наружное оплодотворение
яиц. Еще большее сходство с рыбами обнаруживается у личинок амфибий - головастиков.
Органами дыхания у них служат жабры, вначале наружные, затем внутренние; сердце двухкамерное, имеется только один круг кровообращения. На теле
сохраняется орган боковой линии, орган передвижения - хвост, окруженный плавательной перепонкой.
Строение взрослых амфибий рассматривается на примере лягушки в следующем порядке: внешнее строение, покровы, скелет и мускулатура, пищеварительная,
дыхательная, кровеносная, выделительная, нервная системы. При характеристике скелета земноводных следует особо остановиться на строении конечностей,
показав их отличие от плавников рыб; отметить различную роль передних и задних конечностей при передвижении. Рассматривая пищеварительную систему
амфибий, обратите внимание на те черты строения, которые способствуют схватыванию и удержанию добычи, - подвижный язык и зубы в верхней челюсти. Органы
дыхания амфибий - легкие - отличаются примитивным строением и не могут обеспечить достаточный газообмен. В связи с этим важное значение приобретает
кожное дыхание. Необходимо отметить различие в строении органов дыхания личинок и взрослых особей. В кровеносной системе лягушки произошли изменения,
связанные с переходом к легочному дыханию. Прежде всего в сердце появляется второе предсердие (сердце лягушки трехкамерное). Существование легких
обусловливает появление малого круга кровообращения, который помимо легочных сосудов включает еще и кожные артерии к вены. Рассмотрите нижеследующие
схемы и отметьте черты различия и сходства кровеносной системы амфибий и рыб.
Изучая размножение амфибий, обратите внимание на сходство этого процесса с размножением рыб. Уясните, как происходит превращение головастика в
лягушку. Отметьте особенности строения личинок и взрослых амфибий (табл. 18).
Таблица 18. Сравнительная характеристика взрослых бесхвостых амфибий и их личинок |
Признаки | Личинка (головастик) | Взрослое животное |
Форма тела | Рыбообразная, конечностей нет. Хвост с плавательной перепонкой | Тело укороченно, хвоста нет. Хорошо развиты две пары конечностей |
Кровеносная система | Один круг кровообращения, сердце двухкамерное | Два круга кровообращения, сердце трехкамерное |
Дыхание | Жаберное (жабры вначале наружные, затем внутренние) | Легочное и кожное |
Способ передвижения | Плавание при помощи хвоста | Прыжки, плавание при помощи задних конечностей |
Пища | Водоросли, простейшие и другие мелкие организмы | Насекомые, моллюски, черви, мальки рыб |
Образ жизни | Водный | Наземный, подводный |
В заключение следует назвать основные отряды амфибий (бесхвостые и хвостатые), перечислить их представителей, отметить их значение для человека.
Вопросы для самоконтроля
- Какие черты наземных позвоночных свойственны лягушке?
- В чем заключается сходство земноводных и рыб?
- Опишите -скелет лягушки. Чем отличаются конечности амфибий от парных плавников рыб?
- Каковы особенности дыхательной системы лягушки?
- Расскажите о строении сердца и кровеносной системы амфибий.
- Чем питаются земноводные? Какие пищеварительные железы есть у лягушки?
- Какие особенности в строении органов зрения и слуха амфибий вызваны переходом на сушу?
- Как происходит размножение и развитие лягушки?
- Какие животные кроме лягушек относятся к классу земноводные?
- Какую пользу приносят земноводные?
- Класс пресмыкающиеся
(требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Рептилии, или пресмыкающийся, - первый класс настоящих наземных позвоночных. Важнейшие особенности строения и биология рептилий помогли
их предкам покинуть воду и широко расселиться по земле. К таким особенностям прежде всего относятся внутреннее оплодотворение и откладка яиц, богатых
питательными веществами и покрытых плотной защитной оболочкой, что способствует развитию их на суше. Тело рептилий имеет защитные образования в виде
чешуй, одевающих их сплошным покровом. Кожа всегда сухая, испарение через нее невозможно, поэтому они могут жить и в сухих местах. Дышат рептилии
исключительно при помощи легких, которые по сравнению с легкими амфибий имеют более сложное строение. Необходимо отметить, что интенсивное легочное
дыхание стало возможным благодаря появлению у рептилий нового отдела скелета, характерного для наземных позвоночных,- грудной клетки и образованию
складок на внутренних стенках легких, увеличивающих газообмен. Грудная клетка образована рядом ребер, соединенных со спинной стороны с позвоночником,
а с брюшной - с грудиной. Ребра благодаря особой мускулатуре подвижны и способствуют расширению грудной клетки и легких во время вдоха и спаданию их в
момент выдоха.
С изменениями строения дыхательной системы тесно связаны изменения в кровообращении. У большинства рептилий сердце трехкамерное и два круга
кровообращения, как у амфибий. Однако строение сердца рептилий более сложное. В его желудочке есть перегородка, которая в момент сокращения сердца почти
полностью разделяет его на правую (венозную) и левую (артериальную) половины. Такое строение сердца и иное, чем у амфибий, расположение главных сосудов
сильнее разграничивает венозный и артериальный потоки, следовательно, тело рептилий снабжается кровью, более насыщенной кислородом. Основные сосуды
большого и малого кругов кровообращения типичны для всех наземных позвоночных. Основное различие малого круга кровообращения амфибий и рептилий состоит
в том, что у рептилий исчезли кожные артерии и вены. Следовательно, малый круг рептилий включает только легочные сосуды.
Более подробно строение и образ жизни рептилий следует изучить на примере типичного представителя этого класса - ящерицы прыткой.
Класс рептилии включает три отряда: чешуйчатые, черепахи и крокодилы (табл. 19). Необходимо назвать характерные признаки для представителей каждого
отряда, а также отметить различия в образе их жизни и привести некоторые примеры.
Таблица 19. Характеристика основных отрядов пресмыкающихся |
Отряд | Покровы | Строение конечностей | Зубы | Черты внутреннего строения | Число видов |
Чешуйчатые: |
подотряд ящерицы | Кожа покрыта мелкой роговой чешуей | Передние и задние конечности с пятью пальцами | Мелкие, конической формы, основанием прирастают к кости | Есть грудная клетка, развиты пояса конечностей, легких два | 2700 |
подотряд змеи | То же | Конечности и их пояса редуцированы | У ядовитых змей есть пара крупных зубов с внутренним каналом | Грудной клетки нет, легкое одно | 3000 |
Черепахи | Тело покрыто костно-роговым панцирем из двух щитов - брюшного и спинного | Две пары конечностей. У морских черепах обе пары преобразованы в ласты | Зубов нет. Челюсти покрыты роговым чехлом с режущим краем | Кости плечевого пояса частично перешли в состав брюшного и спинного щитов | 300 |
Крокодилы | Тело покрыто крупными роговыми щитками с костной подстилкой | Две пары конечностей. На задних лапах плавательная перепонка | Однотипные, конической формы. Каждый зуб сидит в отдельной ячейке | Легкие сложного строения. Сердце четырехкамерное | 21 |
Отряд чешуйчатые разбивается на две большие группы - ящерицы и змеи. Змеи - это видоизменившаяся ветвь ящериц, утративших конечности и
передвигающихся по земле за счет сокращения брюшной мускулатуры. В связи с утратой конечностей у них сильно вытянулось тело, существенные изменения
произошли в скелете: исчезли пояса конечностей, исчезли кости ног, а ребра и позвонки приобрели однообразное строение. Среди ящериц есть несколько видов,
также утративших конечности и имеющих змеевидную форму тела (веретеница, желтопузик); необходимо знать, как отличить их от змей (по строению век).
Змеи питаются довольно крупной добычей, которую они заглатывают целиком, не разрывая на части. Это возможно благодаря особому устройству черепа и
пищеварительного тракта: кости лицевого отдела черепа соединены подвижно, а глотка, пищевод и желудок способны сильно растягиваться. По способу питания
змеи делятся на несколько групп: одни из них заглатывают свою добычу живой (ужи, полозы, медянки), другие предварительно душат, обвивая ее кольцами
тела (удавы). Змеи третьей группы проглатывают свою добычу, предварительно убив ее ядом. Механизм введения яда в тело жертвы и его действие описаны в
учебнике. Яд змей действует неодинаково. У одних (эфы, гюрзы, гадюки) он воздействует на кровеносную систему, у других (кобры, аспиды) вырабатывается
яд, поражающий нервную систему.
В заключение необходимо перечислить меры, применяемые при укусе змей, а также отметить значение змеиных ядов как ценных медицинских препаратов.
Вопросы для самоконтроля
- Дайте общую характеристику класса рептилий.
- Чем отличаются кожные покровы ящерицы от покровов черепах и крокодилов?
- Почему ящерица не может дышать кожей?
- Чем отличается скелет ящерицы or скелета лягушки?
- В чем сходство и различие в строении сердца ящерицы и лягушки? Каково строение сердца крокодилов?
- Каковы общие черты размножения ящериц, черепах и крокодилов?
- Каких рептилий относят к отряду чешуйчатых?
- Чем отличаются змеи от ящериц?
- Как и чем питаются хамелеоны?
- Приведите примеры ядовитых змей. Как устроен у них ядовитый аппарат?
- Как происходит линька рептилий?
- Благодаря чему уж может проглотить крупную лягушку?
- Приведите примеры вымерших рептилий.
- Какое положение занимают рептилии в системе животного мира? Какие животные являются предками рептилий? Какие классы произошли от вымерших рептилий?
- Класс птицы
(требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Класс птицы объединяет около 9000 видов. Птицы во многом сходны с рептилиями, от которых они берут начало, но приспособление к новому
способу передвижения - полету - наложило отпечаток и на внешний вид птиц, и на все черты внутреннего строения. От рептилий птицы унаследовали роговые
чешуи на задних конечностях и роговой чехол, покрывающий клюв. Но роговые чешуи тела рептилий у птиц превратились в новое образование - перья, которые
придают телу птицы обтекаемую форму и поддерживают его во время полета. Здесь следует вспомнить, как устроено перо, чем отличаются перо и пух, на какие
категории делятся перья и каковы функции, которые они выполняют.
При изучении строения скелета птицы нужно ясно представлять, на какие отделы он делится и какие признаки являются приспособительными к полету,
обратить внимание на воздухоносные полости в костях скелета, что значительно облегчает его массу и придает ему большую прочность. Эта прочность
достигается также слиянием ряда костей в одно целое (череп, таз) и уменьшением числа костей в конечностях. Приспособленность к полету находит выражение
еще в одном элементе скелета - киле грудины, который служит для прикрепления мощных мышц, опускающих и поднимающих крылья во время полета.
Рассматривая внутреннее строение птиц, следует иметь в виду, что в каждой системе органов четко прослеживаются черты приспособления к максимальному
облегчению массы тела, что особенно сказывается на строении пищеварительной, выделительной и половой систем. Особенно важно подробно разобраться в
строении кровеносной, дыхательной и нервной систем, которые достигают высокого совершенства по сравнению с соответствующими органами рептилий.
В строении кровеносной системы нужно отметить полное разделение сердца на две половины: правую - венозную и левую - артериальную (сердце
четырехкамериое). За счет такого разделения достигается полная разобщенность артериального и венозного потоков в сердце, благодаря чему все органы птицы
получают только артериальную кровь (см. схему).
Следует обратить внимание на теплокровность птиц, т. е. постоянство температуры их тела и независимость ее от температуры окружающей среды.
При характеристике органов дыхания особое внимание следует обратить на "двойное дыхание", которое свойственно только птицам. Обеспечивается этот
процесс за счет особых воздушных мешков, связанных с легкими и постоянно наполненных свежим воздухом. Следует отметить, что в самих мешках кровь не
окисляется, но при выдохе часть воздуха из них поступает в легкие, где кровь, как и при вдохе, насыщается кислородом. Этот процесс особенно важен в
полете, когда легочное дыхание затруднено в связи с работой грудных мышц, а воздушные мешки с подниманием крыльев механически растягиваются и наполняются
воздухом, а при опускании - сжимаются, проталкивая воздух через легкие. Следовательно, птица в полете не может "задохнуться", так как чем чаще она машет
крыльями, тем больше кислорода поступает в кровь.
Рассматривая строение нервной системы птиц, отметьте высокое развитие органов чувств, особенно зрения и слуха и связанных с ними отделов головного
мозга. Важно указать на совершенство мозга птицы по сравнению с животными нижестоящих классов - амфибий и рептилий.
Переходя к вопросу о размножении птиц, следует уяснить, какие различия наблюдаются в строении яиц и их инкубации у рептилий и птиц. Особенно важно
отметить существование у птиц высокоразвитой заботы о потомстве, включающей целый комплекс инстинктов: занятие гнездового участка, постройку гнезда,
насиживание яиц, выкармливание птенцов, обучение их цолегу, отыскивание корма и т. д. Такая забота помогает птицам сохранять почти весь свой молодняк,
а это очень важно, так как птицы гораздо менее плодовиты, чем рыбы или рептилии. Обратите внимание на разницу в развитии птенцов выводковых птиц
(кур, уток, тетеревов, перепелов) и птенцовых (голубей, воробьев, дятлов).
Характеризуя перелеты птиц, уясните, как и почему возникла необходимость в перелетах, как птицы ориентируются в пространстве, каких птиц относят
к кочующим, оседлым, перелетным, приведите примеры. Расскажите, как изучаются перелеты птиц.
Серьезные затруднения вызывает у поступающих в вузы вопрос о полезных и вредных птицах. Следует отметить, что ни одна птица не может считаться
абсолютно вредной или полезной. Птицы, так же как и другие животные, могут быть вредными или полезными в определенных обстоятельствах и в определенное
время. Например, грачи летом питаются насекомыми и их личинками (майский жук, клоп-черепашка, гусеницы лугового мотылька и долгоносиков и др.). Однако
весной они могут выклевывать высеянные семена злаков и огородных культур, а осенью портят кукурузу и подсолнечник, дыни и арбузы и т. п. Розовый скворец
считается очень полезной птицей, так как основной его корм - саранча и другие прямокрылые, но летом и осенью стаи розовых скворцов могут поедать в садах
сочные плоды (вишни, шелковицы, винограда) и этим причиняют существенный вред. Полевой воробей и некоторые другие зерноядные птицы питаются семенами
культурных растений, однако своих птенцов они выкармливают насекомыми, среди которых много вредителей. Кукушки, питаясь гусеницами вредителей леса,
могут подавить вспышку их размножения, в то же время, подкладывая свои яйца в гнезда насекомоядных птиц (славки, конька, горихвостки, трясогузки и др.),
они вызывают гибель части их выводков. Ястреб-тетеревятник, полезный в дикой природе, как большинство хищников, поселившись близ населенного пункта,
может уничтожать домашнюю птицу.
Все эти примеры убеждают в том, что одна и та же птица в разных условиях может быть и полезной и вредной. Тем не менее подавляющее большинство птиц
можно считать полезными. Особенно ценны такие птицы, как дневные хищники, совы, многие воробьиные. Многие птицы имеют важное значение для человека с
экономической точки зрения, к ним относятся промысловые и охотничьи виды, многочисленные породы домашней птицы. Охрана птиц включает как непосредственную
заботу о наиболее ценных видах (запрещение их добычи, охрану гнездовий, запрет охоты на время вывода птенцов), так и привлечение птиц в населенные
пункты, сады и огороды, на поля, в леса, на водоемы. Следует знать способы привлечения птиц.
Систематика класса и характеристика основных отрядов килевых птиц приводятся в табл. 20 и 21.
Таблица 20. Основные признаки трех групп птиц |
Надотряд | Крылья | Строение и расположение перьев | Число пальцев на ногах | Черты внутреннего строения | Примерное число видов |
Бескилевые (бегающие) | Недоразвиты | Перья лишены цельных опахал, расположены на теле сплошь, без промежутков | Два-три пальца, обращенных вперед | Кости не имеют воздухоносных полостей, на грудине нет киля | 7 |
Пингвины (плавающие) | Видоизменены в ласты | Перья лишены опахал, ствол их расширен и уплощен в виде чешуи, расположены на теле сплошь | Четыре пальца, обращенных вперед. Три из них соединены плавательной перепонкой | Кости не имеют воздухоносных полостей; на грудине высокий киль | 16 |
Килевые (летающие) | Хорошо развиты | Перья типичного строения - со стволом и опахалами, расположены на теле отдельными участками | Четыре пальца, три из них обращены вперед, один назад | Кости облегченные, с воздушными полостями; на грудине высокий киль | 8500 |
Таблица 21. Характеристика основных отрядов килевых птиц |
Отряд | Характерные признаки отряда | Места гнездования | Тип развития птенцовМеста гнездования | Представители |
Куриные | Ноги короткие, сильные, крылья широкие. Клюв короткий, надклювье слегка загнуто | Леса, степи, пустыни | Выводковый | Тетерева, фазаны, индейки, куропатки |
Голенастые | Ноги и шея очень длинные. Клюв длинный, прямой, острый | Побережья водоемов, болота | Птенцовый | Цапли, выпи, аисты, ибисы |
Гусиные | Ноги с плавательной перепонкой, отнесены далеко назад. Клюв уплощен, с поперечными роговыми зубчиками, образующими цедильный аппарат | Побережья водоемов различного типа | Выводковый | Гуси, утки, лебеди |
Дятлы | Ноги короткие, первый и четвертый пальцы обращены назад. Клюв прямой, долотообразный | Леса различного типа | Птенцовый | Дятлы, вертишейка, туканы |
Длиннокрылые | Ноги короткие, слабые, все четыре пальца обращены вперед. Крылья очень длинные, острые. Клюв короткий, разрез рта очень широк | Леса, горы, поселения человека | Птенцовый | Стрижи, колибри |
Дневные хищники | Ноги с длинными острыми когтями. Клюв крючковидно изогнут. Способны к парящему полету | Различные ландшафты | Птенцовый | Ястреба, соколы, грифы |
Совы | Голова большая, глаза обращены вперед. Оперение около глаз образует лицевые диски | Степи, пустыни, горы, леса | Птенцовый | Филин, совы, сычи |
Воробьиные | Строение крыльев и клюва очень разнообразно. На ногах первый палец обращен назад | Все ландшафты | Птенцовый | Жаворонки, дрозды, ласточки, ситцы, воробьи и др. |
Вопросы для самоконтроля
- Дайте общую характеристику класса птиц.
- Охарактеризуйте основные черты приспособления птиц к полету
- Из чего состоит перьевой покров птиц и каковы его функции? Чем отличается пуховое перо от контурного? Какие перья называют рулевыми?
- Как устроена грудная клетка птиц? Для чего служит киль?
- Сопоставьте кровеносную систему птиц и пресмыкающихся. С чем связана теплокровность птиц?
- Чем отличаются легкие птиц от легких рептилий? Что такое воздушные мешки и какова их роль?
- Какие птицы не могут летать и почему?
- Опишите способ размножения птиц и устройство ими гнезд. Каких птиц относят к птенцовым, а каких - к выводковым?
- Какое значение имеют перелеты в жизни птиц?
- Назовите известных вам птиц лесов, степей, лугов, болот и берегов водоемов.
- Какие мероприятия проводит человек для охраны полезных птиц?
- Класс млекопитающие
(требования вступительных экзаменов -
[показать] )
Млекопитающие - высший класс животных, насчитывающий около 4000 видов, широко распространенных и занимающих заметное место на суше,
в воде и даже в воздухе. Эта группа животных резко отличается от всех других следующими чертами внутреннего и внешнего строения:
- волосяным покровом, не свойственным другим животным,
- выкармливанием детенышей молоком,
- очень высоким развитием нервной системы, особенно головного мозга, что позволяет им быстро приспосабливаться к меняющимся условиям внешней среды.
Строение млекопитающих рассматривается на примере собаки. Прежде всего следует уяснить строение кожи и защитных образований. Отметьте общую черту
кожных покровов млекопитающих и кожи амфибий (богатство кожными железами). Однако специализированные железы млекопитающих (потовые и сальные) имеют
более сложное строение. Кожа млекопитающих покрыта волосами. Необходимо знать строение волоса, разные категории волос, понимать, какие преимущества
имеет волосяной покров. Следует подчеркнуть, что волосы млекопитающих (а также когти, рога и копыта) обнаруживают ряд сходных черт с покровами животных
других классов. Они имеют эктодермальное происхождение и состоят из рогового вещества, как у рептилий и птиц. Волосяной покров и большое количество
кожных желез обеспечивают млекопитающим совершенную терморегуляцию.
Характеризуя скелет млекопитающих, следует обратить внимание на подвижность и прочность его отделов, что позволяет зверям достигать высокого
совершенства в беге, црыгании, лазании и т. д.
При изучении пищеварительной системы следует обратить внимание на дифференцированную зубную систему: разные зубы (резцы, клыки, коренные) выполняют
различные функции. Благодаря этому переработка пищи начинается уже в ротовой полости, а это позволяет организму значительно полнее использовать ее.
При характеристике органов дыхания следует иметь в виду, что усиленный газообмен у млекопитающих возможен благодаря сложному строению легких,
движениям грудной клетки, совершающимися при помощи межреберной мускулатуры, и появлению нового образования - диафрагмы (грудобрюшной преграды).
Очень важно разобраться в строении кровеносной системы. Несмешанное кровообращение достигается путем полного разделения сердца на венозную и
артериальную половины и благодаря наличию одной (левой) дуги аорты, которая несет артериальную кровь из левого желудочка. Следует отметить, что
совершенная терморегуляция, несмешанное кровообращение и усиленный газообмен помогли млекопитающим, как и птицам, приобрести теплокровность - свойство,
позволяющее животным почти не зависеть от колебаний температуры внешней среды.
Рассматривая строение нервной системы млекопитающих, нужно знать отделы головного мозга и объяснить значение больших полушарий переднего мозга и
особенно коры головного мозга. Необходимо отметить совершенство органов чувств - зрения, слуха, обоняния, осязания.
Очень важный вопрос - размножение млекопитающих. Особое внимание следует обратить на те черты строения и биологии, которые помогают выживанию
потомства (внутреннее оплодотворение, наличие у самок высших млекопитающих особого органа - матки, в которой развивается зародыш, тесная связь плода
с материнским организмом при помощи плаценты, или детского места). Говоря о развитии зародыша, необходимо сравнить его с зародышами животных предыдущих
классов, сходство с которыми свидетельствует об общности происхождения позвоночных животных. Далее следует сравнить размножение плацентарных
млекопитающих и низших представителей этого класса - яйцекладущих и сумчатых. Нужно отметить, какие особенности свойственны этим животным по сравнению
с плацентарными, указать, какой способ развития зародышиа более совершенный (характеристика подклассов млекопитающих дана в табл. 22).
Таблица 22. Основные признаки подклассов млекопитающих |
Подкласс | Тип яйцеклеток | Развитие зародыша | Млечные железы | Зубная система | Число видов |
Яйцекладущие | Очень крупные (диаметр до 15 мм), с большим количеством питательных веществ | Вне организма матери | Открываются протоками на млечном поле, сосков нет | Зубов нет | 3 |
Сумчатые | Мелкие, бедны питательными веществами, окружены тонким слоем белка | В матке, но плацента не образуется, детеныши родятся недоразвитыми | Открываются протоками на сосках, расположенных в сумке | Зубы соответствуют молочным зубам плацентарных и не сменяются | 180 |
Плацентарные | Очень мелкие, лишены питательных веществ | В матке, с плацентой | Открываются на сосках, расположенных на брюшной стороне тела | Молочные и постоянные | Около 4000 |
Характеризуя отдельные отряды млекопитающих, прежде всего следует остановиться на особенностях, присущих данному отряду в целом: чертах внешнего
строения, способах передвижения и добывания пищи, месте и образе жизни, значении для человека. Например, описывая отряд рукокрылых, следует подробно
остановиться на приспособлении этих животных к полету, способе ориентации в пространстве, способе питания (ловля насекомых в воздухе); отметить
колониальный образ жизни этих животных и, наконец, указать, в чем заключается их польза. При характеристике отрядов млекопитающих необходимо называть
основных представителей каждого отряда и коротко изложить их биологию. В табл. 23 приведены главные признаки основных отрядов млекопитающих.
Таблица 23. Характеристика основных отрядов плацентарных млекопитающих |
Отряды | Основные признаки отряда | Некоторые представители |
Насекомоядные | Передний конец головы вытянут в хоботок. Зубы однотипные, остробугорчатые | Крот, еж, выхухоль |
Рукокрылые | Передние конечности преобразованы в крылья | Ушан, рыжая вечерница |
Грызуны | Сильно развиты резцы, клыков нет | Белка, тушканчик, бобр |
Зайцеобразные | Две пары верхних резцов, одна из которых расположена позади другой | Заяц, кролик |
Хищники | Сильно развиты клыки, и хищные зубы | Волк, лиса, медведь |
Ластоногие | Крупные животные. Обе пары конечностей преобразованы в ласты | Морж, тюлень, котик |
Китообразные | Размеры от средних до очень крупных. Передние конечности преобразованы в ласты. Задние редуцированы | Дельфин, кит |
Парнокопытные | На ногах по четыре пальца, из которых хорошо развиты второй и третий. На пальцах - роговые копыта | Кабан, лось, корова |
Непарнокопытные | На ногах хорошо развит один (третий) палец, обычно с копытом |
Зебра, тапир, лошадь |
Хоботные | Размеры очень крупные. Нос и верхняя губа образуют хобот | Индийский слон, африканский слон |
Приматы | Конечности пятипалые, на пальцах - ногти. Большой палец может противостоять остальным |
Мартышка, павиан, шимпанзе, горилла |
Народнохозяйственное значение млекопитающих достаточно полно изложено в учебнике и не требует пояснений.
Вопросы для самоконтроля
- Перечислите основные признаки класса млекопитающих
- В чем заключается сходство и различие млекопитающих, рептилий и птиц?
- Охарактеризуйте волосяной покров млекопитающих.
- Какие категории зубов встречаются у млекопитающих? Как развита зубная система у представителей разных отрядов?
- Чем отличается крыло летучей мыши от крыла птицы?
- В чем заключаются особенности размножения и выкармливания детенышей у млекопитающих?
- Сопоставьте особенности строения и размножения яйцекладущих, сумчатых и плацентарных млекопитающих.
- Опишите особенности строения и образ жизни основных отрядов плацентарных млекопитающих. Приведите примеры представителей каждого отряда.
- Каково значение грызунов в природе и жизни человека?
- Какие животные называются жвачными? Приведите примеры.
- Каково народнохозяйственное значение млекопитающих? Каких животных разводят на зверофермах? Перечислите промысловых млекопитающих.
|

|
|
На нашем форуме вы можете задать вопросы о проблемах своего здоровья, получить
поддержку и бесплатную профессиональную рекомендацию специалиста, найти новых знакомых и
поговорить на волнующие вас темы. Это позволит вам сделать собственный выбор на основании
полученных фактов.
Обратите внимание! Диагностика и лечение виртуально не проводятся!
Обсуждаются только возможные пути сохранения вашего здоровья.
Подробнее см. Правила форума
[X]
Беседы с опытным психологом по Skype. Консультации, психотерапия.
Стоимость 1 часа - 500 руб. (с 02:00 до 16:00, время московское)
С 16:00 до 02:00 - 800 р/час.
E-mail: aristo@newmail.ru
Последние сообщения
Реальный консультативный прием ограничен.
Ранее обращавшиеся пациенты могут найти меня по известным им реквизитам.
Нажми на картинку - узнай подробности!
Ссылки на внешние страницы
20.05.12
Уважаемые пользователи!
Просьба сообщать о неработающих ссылках на внешние страницы, включая ссылки, не выводящие прямо на нужный материал,
запрашивающие оплату, требующие личные данные и т.д. Для оперативности вы можете сделать это через форму отзыва, размещенную на каждой странице.
Ссылки будут заменены на рабочие или удалены.
Тема от 05.09.08 актуальна!
Остался неоцифрованным 3-й том МКБ. Желающие оказать помощь могут заявить об этом на
нашем форуме
05.09.08
В настоящее время на сайте готовится полная
HTML-версия МКБ-10 - Международной классификации болезней, 10-я редакция.
Желающие принять участие могут заявить об этом на нашем форуме
25.04.08
Уведомления об изменениях на сайте можно получить через
раздел форума "Компас здоровья" - Библиотека сайта "Островок здоровья"
|
|