Основы зоологической систематики. Современная систематика животного мира. Экологическая систематика животных

Зоология (zооn-жив-е,lодоs-учение)-часть биологии, изучающая многообразие жив-го мира, строение и жизнедеят-ть жив-х, их распр-ие,связь со средой оби-ния, закономерности индивидуального и исторического развития. Систематика- наука о разнообразии живой материи, занимается классификацией организмов для построения системы, отражающей их родственные, или генеалогические, связи. В биологии всегда необходимы четкая систематическая характеристика избранных для исследования объектов и представление об историческом происхождении. В современной систематике животных используются не только морфологические особенности, но и физиологические, генетические, биохимические, экологические, географические. Систематика, с одной стороны, базируется на достижениях многих биологических дисциплин, а с другой – способствует их развитию. Любая системат-я категория наз-ся таксон, основной таксон-вид. Выделяют основные, промежуточные.внетаксономические ед-цы. Основные систематические категории в классификации животного мира :тип(Рhylum), класс(С1аssis), отряд(Огdо),семейство(Fаmiliа), род(Gеnus) и вид(Sреciеs), промежуточные таксоны-подтип, надкласс, подкласс, надотряд, подотряд. Внетаксономические: разделы(Divisio), царства(Rеgnum).По мере усложнения сис-мы жив-го мира ввелись промежуточные систематич-е
категории, с приставкой sup-под и super -над. Выделение самых высших системат-х категорий основывается на признаках уровня организации (одноклеточные -многоклеточные; первичнополостные-вторичнополостные). Царство животные(Animalia), делится на подцарство простейшие/одноклеточные (Protozoa)7типов (Sarkomastigophora, Apicomplexa, Ciliophora и др.) и многоклеточные (Metazoa) 17 типов (Spongia-губки, Coeltnterata кишечнополостные, и др.).Распределение животных в биосфере Земли связано с заселением ими различных сред жизни: водной, сухопутной, также в теле других организмов. В каждой среде жив-е входят в сос-в биоценозов-сообществ живых организмов, связанных между собой различными взаимоотнош-ми.Биоценоз- составная часть биогеоценоза(однородный участок земли с определенными абиотическими условиями и комплексом организмов.Среда существования жив-х в однотипных биогеоценозах представляет биотип. Каждому виду свойственна определенная экологическая ниша-положение вида в биоценозе.Экология вида и занимаемая им экологическая ниша отражается в егожизненной форме(н-п, у летающих крылья,и т.д.). В зоологии классифицируют жизненные формы на
категории.Н-р, жив-х водоемов делят по приспособлениям к обитанию в разных ярусах:нейстон-обит-ли поверхности воды;планктон-в толще воды, пассивные; нектон-в толще, активные; бентос -на дне.Среди почвообитающих животных различают: поверхностнообитающие-эпибиоз, обитателей подстилки-стратобиоз, толщи почвы-геобиоз.

48.Класс млекопитающие.Характеристика, особенности строения. Систематика. Тело покрыто шерстью, периодически линяют. При этом у них изменяется густота меха, а у некоторых и окраска. В коже - луковицы волос, сальные и потовые железы, роговые чешуйки, другие роговые образования (когти, ногти, копыта, рога).

Органы чувств. Есть ушные раковины. Глаза имеют веки с ресницами. На голове, брюхе, конечностях - длинные жесткие волосы - вибриссы. С их помощью животные ощущают малейшее соприкосновение с окружающими предметами.

Особенности скелета. В черепе сильно развита мозговая коробка. Зубы находятся в ячейках челюстей и разделяются на резцы, клыки и коренные. Шейный отдел позвоноч-ника почти у всех состоит из 7 позвонков. Позвонки соединяются между собой подвиж-но, за исключением крестцовых и обычно двух хвостовых (срастаясь, они образуют единую кость - крестец). С грудными звонками (обычно их 12—15) сочленяются реб-ра, одни соединяются с грудиной, другие оканчиваются свободно. Пояс передних конечностей - парные ключицы и лопатки. Пояс задних конечностей (таз) состоит из сросшихся с крестцом двух тазовых костей.

Мускулатура обеспечивает разнообразные движения тела. Наиболее развиты мышцы конеч-ностей.

Полость тела поделена плоской куполообразной мышцей - диафрагмой на грудную и брюшную. В грудной - сердце е, в брюшной — желудок, кишечник, печень почки и другие органы.

Пищеварительная система отличается удлинением пищеварительного тракта. Пища начина-ет перевариваться в ротовой полости под действием слюны, выделяемой железами. Желудок однокамерный. В его стенках - многочисленные железы, выделяющие пищеварительный сок. Кишечник: тонкий и толстый. В тонкой кишке пища переваривается под влиянием пищевари-тельных соков. Питательные вещества через клетки стенок тонкой кишки поступают в кровь, а остатки непереваренной пищи - в прямую кишку и удаляются через анальное отверстие.

Дыхательная система. Легкие отличаются большой эластичностью. Воздух поступает по дыхательным путям - гортань, трахея, бронхи. Вдох и выдох осуществляются при участии межреберных мышц и диафрагмы. В гортани млекопитающих – голосовые связки.

Кровеносная система. 4-хкамерное сердце с толстыми стенками желудочков обеспечивает быструю циркуляцию крови, переносящей к тканям тела кислород и питательные вещества и освобождающей их от продуктов распада.

Выделительная система. Почки бобовидной формы располага­ются в поясничной части по бокам позвоночника. Образующаяся в них моча стекает по мочеточникам в мочевой пузырь, а из него по мочеиспускательному каналу наружу.

Обмен веществ на высоком уровне. Благодаря этому, а также шерстному покрову (а у неко-торых и толстому слою подкожного жира) температура тела высокая, а благодаря теплорегу-ляции (расширение или сужение капилляров кожи, потоотделение) — постоянная.

Нервная система. Особого развития достиг передний мозг и его кора. У большинства видов она образует мозговые складки и извилины с глубокими бороздами. Чем больше складок и извилин, тем сложнее поведение животного.

Размножение и развитие. У самок - парные яичники, а у самцов - парные семенники. Яйцеклетки микроскопического размера. Оплодотворение яйцеклеток сперматозоидами происходит в яйцеводах самки, а развитие зародыша в матке, в образующемся в ней детском месте – плаценте. В кровеносные сосуды зародыша, плотно соприкасающиеся с кровеносны-ми сосудами плаценты, из материнского организма поступают все необходимые питатель-ные вещества и кислород, а в материнский организм удаляются продукты обмена.

Отряды: насекомоядные (землеройка, ёж, выхухоль, крот), рукокрылые (летучие мыши: ушан, вечерница, кожан), грызуны (мыши, суслики, белки), зайцеобразные (заяц, кролик, пищуха), хищные (семейства: волчьи, кошачьи, медвежьи, куньи), ластоногие (тюлени, моржи), китообразные (киты, дельфины), парнокопытные (олени, козлы, бараны, кабаны, бегемоты), непарнокопытные (лошади, ослы, зебры, носороги, тапиры), приматы (полуобезьяны: лемуры, долгопяты; обезьяны: мартышки, макаки, орангутаны, гориллы ).

Подцарство одноклеточные.

Тело состоит из одной клетки. Морфологически сходны с клетками многоклеточных, но физиологически отличаются тем, что кроме обычных функций клетки(обмен веществ, синтез белка и др.) выполняют функции целостного организма (питание, движение, размножение, защита от неблагоприятных условий ).Их выполняют структурные элементы клетки-органеллы. Жизнен, цикл прост-х складывается из фаз развития с одноклеточной организацией. Ж.ц. м/т характеризоваться только бесполым типом размножения (от деления до деления), только половым (от зиготы до зиготы),или чередованием полового и бесполого. Большинство пр-х -мелкие организмы. Ср.размеры- неск-ко десятков микрометров. Форма тела разная. Симметрия-радиальная (радиолярии, солнечники),двусторонняя(жгутиковые, фораминиферы), поступательно- вращательная(форамениферы со спиральнозакрученной раковиной),у нек-х метаметрия-повторяемость структур по продольной оси. Жизнен. формы: амебоидные (ползающий образ жизни),раковинные (малоподвижный бентос),жгутиконосцы и ресничные, радиальные и лучистые(в сос-ве планктона), стебельчатые сидящие), интерстициалы (узкотелые-в скважинах),покоящиеся(цисты,споры). Клетка: из ядра(м/т неск-ко) и цитоплазмы, которая ограничена 3-хслойной мембраной. Цит-ма: из эктоплазмы(наружн.,прозрачный,плотный слой), эндоплазма (зернистая). В эндоплазме – ядро, митохондрии, рибосомы, лизосомы, ЭПС.ап.Гольджи.Им-ся особые органеллы: опорные, сократительные фибриллы, пищеварит., сократит. вакуоли и др.

Тип Sarcomastigophora-саркомастигофоры-25000 в. Хар-но: наличие жгутиков(кл.жгутиковые-растит. И животн. жгутиконосцы) или ложных ножек-псевдоподии(кл.саркодовые-амёбы, лучевики солнечники) 2 подтипа: саркодовые (Sarcodina)(классы: корненожки (Rhizopoda), лучевики (Radiolaria), солнечники(Heliozoa)) и Жгутиковые (Mastigophora) у жгутиковых наблюдаетсянаивысшее разнообразие типов питания, органелл движения, и др.особ-ей. (Классы: раст. жгутиконосцы (Phitomastigophorea) и жив. жгутик-цы (Zoomastig-rea))Половой процесс-копуляция, но большинство видов размнож-ся т-ко бесполым путем.

ТипАпикомплексы(Арicompleха).
паразиты-4800видов.Много опасных паразитов для чел.-ка и жив.-ых. Чаще образуют особую форму развития-спору.Она нужна для расселения во внешней среде и при переходе от одного хозяина к др.У них отсутствуют органеллы движения на протяжении большей части ж.ц. Жгутики- только на фазе гамет.Сложный ж.ц. с чередованием бесполого(агамогонии) и полового (гамогонии) размножения и спорогонии, наличие фаз проникновения в хозяина-зоитов и расселительных фаз-ооцист со спорами и спорозоитами. Питание сапрофитное, бескислородное дыхание-анаэробное, Ж.ц. из 3-х фаз: 1) бесполое размножение, 2) половое размножение- гаметогония, 3) спорогония

(Класс споровики-sporozoa, отряды-грегорины(паразиты, в киш-ке насекомых и кольчатых червей),кокцидии(паразиты позвон.жив-х. обитают в печени, почках, кров. Русле,н-р, малярийный плазмодий), )
Тип инфузории(Ciliohpora) 7000 видов. Наличие ресничек - орг-ы движ-я, двух ядер: 1 -е-крупное-макронуклеус(гаплоидное),2-е- микронуклеус (диплоидное). Особая форма полового процесса- конъюгация.Боль-во-свободноживущие морские и пресноводные, форма клетки разнообр-я, кот. поддерживается пелликулой- плотно прилегающей к наружн. слоям цитопл-мы. Питание: клет.рот на перед.стороне тела, от рта отходит глотка- трубочка, от кот.-пищ.вакуоли, вакуоли отделяются и расползаются по всему телу. Дыхание всей площ-дью повер-ти тела.размножение бесполым и половым путем(коньюгация).

Происхождение, эволюция.Простейшие относятся к примитив-м однокл-м эукариотам. Эукариоты произошли от прокариот. Сущ-т 2 гипотезы происхожд-я эук-т от прок-т. Сукцессивная гипотеза- мембранные органеллы клетки (ядро, митох-рии, пластиды, ап. Гольджи) возникли постепенно. Эндосимбиотическая гипотеза: в эволюции эукариот большую роль сыграл симбиоз различных прокариот. Допускается, что митох-ии и хлороп-ты могли развиться из симбиотич-х бактерий, живших в кл-ке хозяина. Бол-во ученых предполагают, что предками совр-х прост-х были древние саркомастигофоры с разн. способами питания и с примитивными жгутиками. Без сомнения в родстве споровиков(Apicomplexa) инфузорий со жгутиковыми. !-е упростились в стр-ии в связи с паразитизмом, но усложнили свой ж.ц., но у них сохранились жгутиковые гаметы и зиготическая редукция хромосом, что подтверж-т их родство со жгутиковыми. У инфузории произошла полимеризация многих органелл и возникла особая форма полового #а коньюгация.Значение. Прост-шие, обитающие в океанах, пресных водах, почве, и высших организмах, занимают важнейшее место в круговороте веществ в биосфере. В водной среде- основа планстона. Из скелетов обр-ся мощные пласты осадочных пород. Водные прост-ие явл-ся седиментаторами- питаются взвешенными орг.част-ми и бактериями-роль в очистке вод. Почвенные амебы, инфузории и жгутикон-цы участ-т в почвообразовании. Некот-е виды симбионты высших жив-х, улучшают пищеварение и обменные #ы в орг-ме (инфузории-в рубце у жвачных, жгутиковые в кишечнике термитов). Паразитич. формы- важный фактор естест.отбора. Отриц.знач-е: в орг-ме чел-ка паразит-т ~30 видов прост-х, некот. вызыв-т опасные протозойные забол-я: амебиаз, лейшманиоз, лямблиоз, трихомониаз, малярию. Прост- е также испол-ся в биотехнологии: инфузории- на корм малькам ценных рыб, инфуз-ии и жгутик-е, питающиеся бактериями и органикой- с си-ме очистки вод. Почвенные- для активизации почвообразования. Использ-ся в биоиндикации степени орг-го загряз-ния водоемов, т.к. многие жгутоиконосцы тонко реагируют на содерж-е органики в воде.

50. Уровни организации живой материи. Прежде чем перейти к рассмотрению происхождения жизни и основных этапов ее развития, необходимо составить представление о сущности живого и основных уровнях его организации на Земле. С точки зрения диалектического материализма жизнь была охарактеризована Ф. Энгельсом как особая биологическая форма движения материи. Жизнь на Земле представляет собой способ существования тел, содержащих в качестве основных компонентов высокомо­лекулярные органические соединения, главными из которых яв­ляются белки и нуклеиновые кислоты, так как ни одна форма жи­вых организмов не можёт длительно существовать не только без белков, которые являются основными структурными и функцио­нальными компонентами, но и без носителей информации, без которых невозможно самовоспроизведение системы, т. е. молекул нуклеиновых кислот.

Основными свойствами живoгo являются обмен веществ, раз­множение, наследственность, изменчивость, рост, развитие, по­движность, раздражимость, приспособляемость. Ни одно из этих •свойств не позволяет провести резкой границы между живым и неживым и лишь по совокупности этих особенностей мы можем с достаточной определенностью охарактеризовать жизнь. В об­щих чертах сегодня живое существо можно охарактеризовать как самовоспроизводящуюся путем конвариантной редупликации макромолекулярную систему..

Жизнь на Земле представлена крайне многообразными фор­мами существ и их объединений. Во всем этом многообразии можно выделять самые различные уровни {в зависимости от под­хода и цели исследования). При рассмотрении живого в целом выделяются следующие уровни организации жизни: молекулярно-генетический, онтогенетический, популяционно-видовой и биогеоценотический. Рассмотрим краткие характеристики этих уров­ней организации и основные процессы, связанные с ними, кото­рые представляются наиболее важными с эволюционной точки зрения.

Мол-ген ур. Осн-ми структурами данного уровня организации жизни явл. молекулы НК. Элементарные единицы - гены, основными эле­ментарными явлениями можно считать конвариантную редупли­кацию, структурные изменения — мутации, передачу и реализа­цию информации в молекулах белка. Данный уровень организа­ции живого дает нам представление о сущности процессов, лежа­щих в основе эволюционного развития.

Онтогенет ур. Осн структурой явл особь, представл. собой морфофизиологическую единицу, происход. от одной зиготы, гаметы, споры, почки. Осн процессом на данном уровне является онтогенез — процесс реа­лизации наследственной информации (в определенных условиях внешней среды) в целостный организм (процесс развития от за­родышевой клетки и до смерти организма), т. е. апробация ее естеств.отбором.

Попул-вид ур. Данный уровень — особая дискретная надорганизменная форма организации живого, ха­рактеризующая объединения индивидуумов, населяющих опре­деленное пространство и сходных по своей морфофизиологической организации. Причем популяции представляют собой панмиктические (свободно скрещивающиеся) единства особей, а виды являются генетически закрытыми системами, состоящими из совокупности таких панмиктических единиц — популяций. В настоящее время выявлены элементарные структуры, матери­ал, явления и факторы данного уровня организации живого с эволюционных позиций. Элементарной структурой явл по­пуляция, элементарным материалом -- мутации разных типов, элементарным явлением — изменение генотипического состава популяции и элементарными факторами - - мутационный процеcc, волны жизни, изоляция и естественный отбор.

Биогеоценотический уровень.Этот уровень объединяет про­цессы, происходящие в основных единицах биосферы Земли (оболочки Земли, в формировании которой основную роль игра­ют живые организмы) — биогеоценозах, представляющих собой совокупность живых существ и косных компонентов, соответст­вующую определенному участку поверхности Земли, выделяемо­му уловимыми границами от других таких же объединений в биосфере Земли. Биогеоценоз — основная единица биогеохими­ческой работы биосферы. Кроме того, биогеоценоз является ареной элементарных эволюционных преобразований, происходящих в популяциях.