ПОДТИП ЖАБЕРНОДЫШАЩИЕ Класс Ракообразные
Большая часть представителей этого класс является водными животными. Некоторые виды, такие, как сухопутные крабы или мокрицы, могут жить на суше. Особенности строения класса мы рассмотрим на примере речного рака (рис. 13).
Тело состоит из головогруди и брюшка, сегментировано. Каждому сегменту соответствует пара конечностей. В головном отделе пять пар придатков: длинные усы - антенны; короткие усы - антеннулы (органы чувств); три пары челюстей, участвуют в процессе удержания и отцеживания пищи. Сегментов груди восемь. Им соответствует 8 пар конечностей. Первые три пары - ногочелюсти, их функция - захват пищи и подача ее в рот. Выделяется самая мощная из них клешня, участвует в добыче пищи, а иногда и в умервщлении ее. Пять пар конечностей брюшка выполняет плавательную функцию.
Покровы. Тело покрыто хитиновой кутикулой, образующей наружный скелет. Под хитиновой кутикулой расположены гиподерма и мускулатура. Мышечные пучки прикрепляются к наружному скелету.
Пищеварительная система. Рак - хищное животное. Ротовое отверстие с грызущим ротовым аппаратом ведет в глотку, пищевод, зоб,
В процессе эмбрионального развития хордовые проходят те же стадии, что и беспозвоночные животные, что подтверждает главное положение биогенетического закона. Особенность хордовых - сложное строение и развитие гаструлы, во время которой образуется хорда и нервная пластинка. Эта стадия носит специальное название нейрула.
Хорда, появившаяся на зародышевых стадиях в виде эластичной продольной струны, остается лишь у подтипов оболочники и бесчерепные. У позвоночных развивается позвоночник, являющийся внутренней опорой тела - скелетом. Развитие скелета обусловило разнообразие органов, способных осуществлять все жизненно важные функции организма.
Позвоночные животные завоевали все среды обитания - воду, воздух, сушу. В ходе приспособительной эволюции совершенствовались органы движения; изменялись покровы тела; развивались органы дыхания, кровообращения; органы чувств и нервная система, регулирующая и контролирующая работу всех систем органов.
Классификация подтипа позвоночные основана на совокупности ряда признаков: строение тела, покровы, органы кровообращения и дыхания, органы чувств, нервная система, размножения.
Тип хордовые делится на три подтипа: Личиночнохордовые, Бесчерепные, Позвоночные.
ПОДТИП БЕСЧЕРЕПНЫЕ
Бесчерепные - морские, преимущественно донные животные, сохраняющие основные признаки типа в течение всей жизни. Бесчерепные представляют большой интерес для решения вопроса о происхождении животных. Наиболее известный представитель этого подтипа - ланцетник, впервые описан русским натуралистом Палласом П.С. в конце ХУШ века.
Л а н ц е т н и к
Строение. Ланцетник - небольшое животное, достигающее 5-8 см в длину. Тело полупрозрачное, сдавленное с боков. Передняя часть шире задней, голова не выражена. Вдоль спинной части, вокруг хвостового отдела и вдоль задней части брюшной стороны тянется плавниковая складка. На переднем конце расположена обонятельная ямка и предротовое отверстие, окруженные 10-20 парами щупалец. Задний конец тела поход на лезвие хирургического ножа - ланцет. Наружные покровы лишены пигментации, поэтому они и прозрачны (рис. 15).
Покровы тела и аппарат движения. Сверху покрыто кожей, состоящей из однослойного эпителия и студенистой дермы. Мышечная ткань хорошо развита и занимает большую часть тела, состоит из сегментов (миомеров), разделенных прослойками соединительной ткани
брюшная нервная цепочка, жабры ракообразных) свидетельствуют о родстве между этими группами животных.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Назовите способы размножения у простейших. Приведите
примеры.
2. Какие отличия в строении эвглены и инфузории Вы можете
назвать?
3. Какие способы размножения малярийного плазмодия происходят в организме у человека и комара? Кто является основным и промежуточным хозяином для малярийного плазмодия? На какой стадии развития плазмодия происходит заражение хозяев?
4. Назовите восемь типов клеток тела гидры.
5. Сравните выделительную систему плоских, круглых и кольчатых червей.
6. Опишите цикл развития эхинококка и сравните с циклом развития бычьего цепня.
.7. Сравните строение нервной системы кольчатых червей и насекомых.
8. Какие признаки строения свидетельствуют об их идиоадаптации
в связи с паразитизмом? Назовите не менее 6-ти признаков.
9. Сравните циклы развития представителей трех классов типа Кишечнополостные: гидры, медузы, полипа.
10. Чем отличается первичная полость тела от вторичной? Приведите примеры животных, имеющих такие полости.
ТИП ХОРДОВЫЕ
Общая характеристика
Наиболее древний и примитивный подтип - бесчерепные, у которых впервые появилась хорда. Самый высокоорганизованный подтип -позвоночные, куда относится большинство современных животных, в том числе и человек.
Характерные признаки хордовых: трехслойное строение, двусторонняя симметрия, вторичная полость тела, вторичный рот ( у более высокоорганизованных животных первичный рот замыкается, на его месте образуется анальное отверстие, а вторичный рот прорезается на противоположной стороне).
затем желудок (разделен на два отдела, в первом пища измельчается, во втором отцеживается через свисающие со стенок хитиновые нити).
Рис. 13. Речной рак: А - конечности рака: 1 - антеннулы; 2 - антенны; 3*5-мандибулы и максиллы; 6-8 - ногочелюсти; 9 - клешни; 10-13 - ходильные ножки; 14 -18 - брюшные ножки; 19 - последняя пара ног брюшка, входящяя в состав хвостового плавника. Б - вскрытая самка речного рака: 1 - антеннулы; 2 - антенны; 3 - глаза; 4 -желудок; 5 - гепатопанкреас; 6 - артерии; 7 - яичник; 8 - сердце; 9 -брюшная артерия; 10 - нервная цепочка; 11 – жабры
Средний отдел - тонкая кишка и печень, задний отдел - задняя кишка. Заканчивается пищеварительная система анальным отверстием на последнем членике. Печень расположена между желудком и средней кишкой.
Дыхательная система представлена жабрами, расположенными под хитиновым покровом по бокам головогруди и окутанные сетью кровеносных капилляров. Газообмен происходит в жабрах и в клетках тела.
Кровеносная система незамкнутая. Представлена сердцем в виде пятиугольного мешочка, расположенного на спинной стороне головогруди, и кровеносными сосудами. Из них кровь изливается в полость тела, омывает внутренние органы, а затем по венозным синусам поступает в жабры. В жабрах кровь окисляется и опять возвращается в сердце.
Выделительная система представлена парой зеленых желез -видоизмененных метанефридиев, расположенных в головной части тела и открывающихся наружу при основании длинных усов. Через них из организма удаляются конечные продукты жизнедеятельности.
Нервная система представлена окологлоточным нервным кольцом и брюшной нервной цепочкой.
Органы чувств. Орган зрения - пара сложных глаз на подвижных стебельках, органы обоняния - короткие усы, органы осязания - длинные усы. На конечностях, антеннах и антеннулах располагаются чувствительные клетки, с помощью которых раки распознают химические изменения в окружающей среде. У некоторых ракообразных имеется орган равновесия.
Размножение. Раздельнополые. Оплодотворение внутреннее. Зимой самка откладывает яйца, прикрепляет их к брюшным ножкам и вынашивает до лета. Из яиц выводятся молодые рачки, в первое лето растут очень быстро, линяют 10 раз, во второе лето - 5 раз. Живут 15-20 лет.
Значение ракообразных велико. Они служат пищей для пресмыкающихся и морских рыб, а также пищей человеку (камчатский краб, креветки, речной рак). Некоторые ракообразные являются промежуточными хозяевами червей (широкий лентец).
ПОДТИП ХЕЛИЦЕРОВЫЕ
Класс Паукообразные
К классу Паукообразных в основном относятся наземные формы. В этот класс входят пауки, скорпионы, клещи, фаланги.
МОЛЛЮСКИ.Моллюски по общему плану строения четко отличаются от других типов животного царства: наличие у большинства известковой раковины и мантии - кожной складки, прикрывающей внутренние органы. Полость тела моллюсков заполнена паренхимой, вторичная полость сохраняется в виде околосердечной сумки и полости половых желез. Основное внимание следует уделить беззубке и виноградной улитке как представителям самых многочисленных классов типа моллюсков.
Изучите, какие органы моллюсков связаны с мантийной полостью и мантией (строение легкого виноградной улитки, жабры и сифоны беззубки) и оцените их роль в процессах жизнедеятельности моллюсков. Рассмотрите отделы тела виноградной улитки и беззубки и сравните их. Найдите отличия в способах питания этих двух видов.
Изучите строение кровеносной системы и убедитесь, что она незамкнутая, т.е. кровь движется не только по сосудам, но и сообщается с полостью тела. Разберитесь в способах дыхания моллюсков и уточните, как происходит газообмен у виноградной улитки и беззубки. Рассмотрите особенности строения нервной системы разбросанно-узлового типа. На основе сходства строения ряда систем органов (выделительной и половой систем, вторичной полости тела) и начальных стадий развития доказывается родственная связь моллюсков с кольчатыми червями.
ЧЛЕНИСТОНОГИЕ.Членистоногие являются высшим этапом эволюции беспозвоночных. Чтобы иметь представление об этом типе, следует обратить внимание при характеристике каждого класса на следующие признаки.
Тело разделено на членики (сегменты), которые объединяются в отделы. Конечности членистые, их число, строение и функции различны (ротовые органы, органы движения, органы чувств и т.п.). Тело покрыто плотным хитиновым покровом, который, выполняя защитную функцию, служит еще наружным скелетом, в связи с чем рост членистоногих сопровождается линьками. Мускулатура представлена мышечными пучками (сплошного кожно-мускульного мешка нет); мышцы имеют поперечно-полосатую структуру. Кровеносная система незамкнутая, с центральным органом кровообращения - сердцем, расположенным на спинной стороне тела. Нервная система представлена окологлоточным нервным кольцом и брюшной нервной цепочкой.
Эта характеристика должна быть дополнена после изучения строения и жизнедеятельности типичных представителей классов типа членистоногих (ракообразных, паукообразных и насекомых). Проведите сравнение членистоногих и кольчатых червей. Укажите, что черты сходства (сегментация тела, конечности, которые произошли от лопастеобразных выростов тела кольчатых червей, нервная система -
условия необходимы для его полного развития. Разберитесь, какой хозяин называется промежуточным и какой основным. Желательно знать и других паразитических плоских червей, которые перечислены в учебнике. В заключении необходимо показать вред, причиняемый паразитическими червями домашним животным и человеку, и меры борьбы с ними.
КРУГЛЫЕ ЧЕРВИ.Среди различных типов червей круглые черви -самая многочисленная группа. На примере аскариды рассмотрите строение полости тела, в которой помещаются все внутренние органы. Эта полость, ограниченная стенками тела, называется первичная полость тела с полостной жидкостью. Запомните, что первичная полость тела с полостной жидкостью обеспечивает упругость стенок тела и транспорт веществ по организму, так как кровеносной системы у круглых червей нет. Обратите внимание на особенности строения пищеварительной системы аскариды.
На примере аскариды абитуриент должен уметь объяснить явление полового диморфизма. При анализе жизненного цикла аскариды обратите внимание на то, что развитие этого паразита происходит в одном хозяине. Важно установить, что вылупившаяся из яиц аскариды личинка для завершения жизненного цикла должна совершить миграцию по кровеносному руслу хозяина. Среди круглых червей очень много паразитических видов.
КОЛЬЧАТЫЕ ЧЕРВИ.Для анализа прогрессивных признаков типа целесообразно сначала рассмотреть строение многощетинковых червей (нереида и пескожил). Обратите внимание, что у нереиды каждый сегмент туловища имеет плоские выросты стенок тела в виде лопастей с многочисленными щетинками, которые выполняют функцию, специальных органов движения. На этих лопастях могут быть расположены и специальные органы водного дыхания - жабры, которые впервые появляются только в этом типа животного царства.
Особенности внутреннего строения кольчатых червей целесообразно рассмотреть на примере дождевого червя. Прежде всего обратите внимание на формирование у кольчатых червей вторичной полости тела и на отличие ее от первичной. Запомните, что вторичная полость тела образуется из третьего (среднего) зародышевого листка, называемого мезодермой и имеет собственные стенки (эпителий вторичной полости тела). В числе прогрессивных признаков кольчатых червей укажите на появление замкнутой кровеносной системы, выделительной системы в виде парных трубочек, расположенных в каждом членике, и нервной системы в виде брюшной нервной цепочки, Обратите внимание на размножение кольчатых червей и их способность к регенерации. Очень важно уметь показать значение дождевых червей в процессе почвообразования.
ПАУКИ.Тело паука заключено в хитиновый покров и делится на два отдела: головогрудь и сегментированное брюшко, которое соединяется с головогрудью тонким стебельком. Головогрудь несет 6 пар конечностей: хелицеры, педипальпы и четыре нары ходильных ножек. На спинной стороне головогруди располагаются в два ряда 8 простых глазков. На нижней стороне брюшка по средней линии в переднем отделе находится половое отверстие, которое прикрыто щитками. По сторонам от него располагается пара стигм, ведущих в коже легких. На конце брюшка открывается анальное отверстие, впереди которого расположены три пары паутинных желез. С помощью гребенчатых коготков на задних конечностях паук строит ловчую сеть (рис. 14).
АО Ь
Рис. 14. Внутренне строение паука:
1- глазки; 2 - ядовитая железа; 3 - отверстие ее выводного протока; 4 -верхняя челюсть; 5 - нижняя челюсть; 6 - передний отдел нервной системы; 7 - один из отростков желудка; 8 - спинной кровеносный сосуд; 9 - 10 г печень; 11 - средняя кишка; 12 - задняя кишка; 13 - клоака; 14 -анус; 15 - паутинная бородавка; 16 - трахея; 17 - паутинная железа; 18 - ее проток; 19 - яичник; 20 - отверстие яйцевода; 21 - легочной мешок
Пищеварительная система состоит из ротового отверстия, глотки, пищевода, желудка (сосательный), средней и задней кишки, анального отверстия средняя кишка образуется из энтодермы, передняя и задняя - из эктодермы. Имеется печень. Предварительное пищеварение происходит вне тела паука, так как яд (из ядовитых желез, расположенных на головогруди) не только парализует жертву, но и является пищеварительным соком. Переваривание убитой жертвы происходит внеорганизма паука, на паутине. Паук всасывает жидкую пищу и усваивает ее.
Дыхательная система - легкие и трахеи, подходящие ко всем органам тела и имеющие дыхательные отверстия, - стигмы. Легкие расположены на нижней стороне брюшка.
Кровеносная система незамкнутая. Кровь бесцветная, сердце в виде длинной трубочки находится на спинной стороне брюшка, от него отходят сосуды.
Выделительная система представлена коксальными железами и мальпигиевыми сосудами, которые одним концом слепо заканчиваются в полости тела, где в них всасываются из крови конечные продукты жизнедеятельности; другим впадают в кишечник на границе средней и задней кишки; выстлана плоским эпителием. Коксальные железы, расположенные при основании первой пары ног. У взрослого паука они не функционируют.
Нервная система узлового типа. Надглоточный узел представлен пятью парами нервных узлов. От него отходит брюшная нервная цепочка.
Органы чувств - представлены четырьмя парами простых глаз на голове и органами осязания, которые находятся на ногощупальцах.
Размножение. Половое. Раздельнополые животные. Оплодотворение наружно-внутреннее, так как самец выделяет мешочек со сперматозоидами, а самка захватывает его и направляет внутрь, где и происходит оплодотворение яйцеклеток. Осенью самка строит паутинный кокон, куда откладывает яйца, и погибает.
Весной из яиц выводится потомство, похожее на взрослых особей, сразу начинающее строить сеть и ловить мелких насекомых.
Питаются насекомыми, но каракурты, тарантулы наносят укусы человеку, домашним животным (верблюдам, лошадям), вызывая болезненные явления, иногда со смертельным исходом.
СКОРПИОНЫ.Скорпионы - крупные (до 15 см) хищники. По внешнему виду напоминают речного рака. Вторая пара ротовых конечностей похожа на клешню рака. Брюшко состоит из двух сегментированных отделов - переднего широкого и заднего узкого, в последнем членике которого расположена ядовитая железа, ее проток открывается на конце мощной иглой. В позе угрозы или нападения скорпион заносит брюшко над головой и вонзает ядовитую иглу в тело жертвы, удерживая ее клешнями. Яд скорпиона опасен и для мелких млекопитающих. Многие виды скорпионов живородящие.
КЛЕЩИ. Клещи - это мелкие, порой даже микроскопические, паукообразные с различным образом жизни. Многие из них являются паразитами животных и растений. Для клещей характерно слияние отделов тела. Они дышат трахеями или всей поверхностью тела. Ротовые конечности у паразитических форм видоизменены в колющий хоботок, с
особо подчеркнуть роль инцистирования в распространении этих организмов.
Усложнение организации в пределах типа разбирается на примере инфузории-туфельки: дифференциация клеточных органоидов, появление органоидов защиты и нападения, усложнению ядерного аппарата. Особо следует остановиться на процессе конъюгации как форме полового размножения инфузорий. В течение жизненного цикла у многих простейших наблюдается чередование полового и бесполого размножения. Покажите биологическое значение каждой формы размножения.
Кроме перечисленных в программе представителей типа важно знать, что среди простейших много видов, играющих важную роль в почвообразовании, много паразитических организмов, вызывающих опасные заболевания у человека и животных (малярийный плазмодий, дизентерийная амеба и др.). Простейшие участвуют в круговороте вещества, в цепях питания, в образовании геологических пород.
КИШЕЧНОПОЛОСТНЫЕ.При изучении этой темы необходимо уметь доказать, что кишечнополостные - низшие многоклеточные животные (радиальная симметрия тела как результат неподвижного или малоподвижного образа жизни, дауслойность, отсутствие тканей и органов, но многообразие клеток, входящих в состав эктодермы и энтодермы, дифференциация их функций). Среди признаков примитивности кишечнополостных как многоклеточных животных отметьте диффузное строение нервной системы, внутриклеточное пищеварения, диффузное дыхание, способность к регенерации. Наличие в теле кишечнополостных специализированных клеток (стрекательных, эпителиально-мышечных, нервных, половых), выполняющих разные функции - признак многоклеточного организма. Особое внимание обратите на способы размножения гидры и изучите ее жизненный цикл.
При анализе полового размножения кишечнополостных запомните, что все представители типа при развитии из яйцеклетки в своем индивидуальном развитии останавливаются на стадии гаструлы.
ПЛОСКИЕ ЧЕРВИ.Прогрессивные признаки типа, связанные с активным, свободным образом жизни - двусторонняя симметрия тела, развитие кожно-мускульного мешка и систем органов (пищеварения, выделения, размножения, нервной системы и органов чувств) следует разобрать на примере белой планарии. Обратите внимание на черты сходства ресничных червей с личинками кишечнополостных (планулой), которые указывают на происхождение плоских червей от кишечнополостных.
Паразитических плоских червей изучают на примере сосальщиков и ленточных червей. Изучите цикл развития бычьего цепня и уясните, какие
Размножение. Ланцетники - раздельнополые животные. У самок яичники, у самцов семенники, расположены по сегментам (25 пар). Половые клетки выходят через околожаберную полость в воду, оплодотворение наружное.
Развитие происходит в воде. Из зиготы развивается личинка. Она ведет активный образ жизни. Питается беспозвоночными животными -зоопланктоном. После чего опускается на дно, превращаясь во взрослую форму и ведет довольно пассивный образ жизни, зарывшись в грунт.
НАДКЛЛСС РЫБЫ
Насчитывается около 20 тысяч видов рыб, обитатели морей и океанов. Рыбы имеют огромное значение как продуценты ценных пищевых продуктов и технического сырья. Надкласс Рыбы подразделяется на два класса: Хрящевые и Костные.
Общая характеристика
Форма тела разнообразная, обтекаемая, что связано с многообразием мест обитания. У донных рыб брюшная сторона тела уплощена (рис. 17).
Органы движения. Парные и непарные плавники. Основанием плавников служит внутренний опорный скелет. Наружные лопасти поддерживаются костными или хрящевыми плавниковыми лучами.
Парных плавников две пары - грудные и брюшные. Парные плавники поддерживают тело рыбы в горизонтальном положении и служат рулями поворота и глубины.
Непарные плавники - хвостовой, один или несколько спинных и анальный. Хвостовой плавник играет основную роль в поступательном движении рыб и служит рулем при поворотах и погружениях животного. Спинные и анальные плавники - стабилизаторы направления движения рыбы. Иногда плавники представлены колючками.
Покровы образованы кожей из эпидермиса и дермы. В эпидермисе заложены многочисленные одноклеточные железы, выделяющие слизь, которая уменьшает трение тела рыб о воду. У большинства рыб тело покрыто чешуей. Костистые рыбы обычно покрыты костной чешуей, имеющей вид тонких, налегающих друг на друга пластинок различной формы.
Скелет. У осетровых рыб двоякодышащих в течение жизни сохраняется хорошо развитая хорда, а позвонки представлены только хрящевыми дугами. У костистых рыб остатки хорды наблюдаются только между позвонками, скелет образован в основном костными элементами. Скелет рыб слагается из черепа, позвоночника, связанных с ним ребер,
Нервная система включает три пары нервных ганглиев.
Органы чувств - представлены органами равновесия, химического чувства, осязания, щупальца и глаза отсутствуют.
Размножение. Раздельнополые животные. Оплодотворение внутреннее. Яйца образуются в яичниках и откладываются в мантийную полость, куда с водой поступают сперматозоиды, где и происходит оплодотворение. Из яиц развиваются личинки, которые выталкиваются через выводной сифон на проплывающую мимо рыбу. На теле рыбы личинки развиваются, после чего падают на дно и переходят в самостоятельному образу жизни.
Кроме беззубки к этому классу относятся: перловица, мидия, морской гребешок, устрицы, жемчужницы и др. Устрицы и мидии используются человеком в пищу. Из жемчужниц извлекают жемчуг. Вредное значение имеет корабельный червь, который портит деревянные днища судов, сваи причалов.
Класс Брюхоногие
Этот класс мы изучим на примере виноградной улитки. Тело ее состоит из головы, туловища, ноги. Верхняя часть туловища закручена в виде спирали. На голове - щупальца, ротовое отверстие, глаза. Нога мускулистая, перемещается с помощью слизи, выделяющейся на подошве (рис. 12).
Рис. 12. Схема внешнего и внутреннего строения виноградной улитки: 1 - глаза, 2 - щупальца, 3 - глаза, 4 - нога, 5 - радула, 6 - желудок, 7 - кишка, 8 - анальное отверстие, 9 - печень, 10 - сердце, 11 - нервный узел, 12 -г нервные волокна