Материалы для подготовки к ЕГЭ. Онлайн-Справочник по биологии.
РАЗДЕЛ II. МНОГООБРАЗИЕ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ. 11. Царство ЖИВОТНЫЕ. 11.8 Тип Хордовые.

ВСЕ РАЗДЕЛЫ СПРАВОЧНИКА

11.8. ТИП ХОРДОВЫЕ

Тип Хордовые насчитывает около 50 тыс. видов. Среды обитания: наземно-воздушная, водная, почвенная. Образ жизни — свободноживущие. Хордовые животные очень разнообразны, но имеют ряд общих черт строения.

1. Трёхслойность — организм развивается из трёх зародышевых листков: эктодермы, мезодермы, энтодермы.
2. Вторичноротость — рот образуется на конце тела, противоположном закладке бластопора.
3. Двусторонняя симметрия.
4. Вторичная полость тела.
5. Метамерия (парность, повторяемость) многих органов.
6. Покровы тела представлены кожей, состоящей из эпидермиса и дермы, и её производными: чешуя, железы, роговые щитки, перья, волосы.
7. Хордовые имеют внутренний скелет. В самом простом случае он представлен хордой. Хорда имеет вид упругого стержня и расположена вдоль тела. Образуется из энтодермы. У бесчерепных хорда сохраняется в течение всей жизни, а у позвоночных существует только в эмбриональном периоде и заменяется впоследствии хрящевым или костным позвоночником.
8. Центральная нервная система расположена на спинной стороне тела над хордой. Она имеет вид трубки с узким каналом (полостью) внутри — невроцелем. У позвоночных из переднего отдела нервной трубки формируется головной мозг, а из остальной части — спинной мозг.
9. 9. Кровеносная система замкнутая. Сердце (или сосуд, его заменяющий) располагается на брюшной стороне тела под пищеварительной трубкой. Сердце может быть 2-, 3- или 4-камерным.
10. Пищеварительная трубка располагается под хордой. Её передний (глоточный) отдел сообщается с внешней средой двумя рядами жаберных щелей.
11. Дыхательная система закладывается в виде жаберных щелей, пронизывающих стенку переднего отдела пищеварительной трубки — глотки. У водных форм на их основе развиваются жабры. У наземных форм жаберные щели имеются только у зародышей, в ходе эмбриогенеза они зарастают, а у взрослых развиваются лёгкие. Лёгкие развиваются из выпячивания задней части глотки.
12. Органы выделения: нефридии или почки, которые могут быть туловищными (у низших позвоночных) или тазовыми (у высших позвоночных).
13. Большинство хордовых раздельнополые. Размножение половое. Развитие прямое или с метаморфозом.

Систематика. Тип Хордовые делят на три подтипа: Оболочники (Личиночнохордовые), Бесчерепные (Головохордовые), Позвоночные (Черепные). У оболочников хорда имеется только у личинок (класс Асцидии). У бесчерепных (головохордовых) есть хорда, но нет обособленной головы и черепа (класс Ланцетники). У позвоночных (черепных) есть позвоночник с позвонками, череп, головной и спинной мозг, сердце. Подтип Позвоночные делят на классы: Хрящевые рыбы, Костные рыбы, Земноводные (Амфибии), Пресмыкающиеся (Рептилии), Птицы, Млекопитающие.

Сравнительная характеристика беспозвоночных и позвоночных животных представлена в таблице 11.4.

11.8.1. Класс Ланцетники

Среда обитания водная — мелководье умеренных и тёплых морей.

Строение. Тело длиной 4—8 см, удлинённое, сжатое с боков и заострённое с обоих концов (рис. 11.18). Вдоль спины тянется спинной плавник (кожная складка), который переходит в хвостовой плавник, похожий на хирургический инструмент ланцет. По бокам тела расположены парные метаплевральные складки — аналоги парных конечностей высших хордовых.

Покровы тела. Тело покрыто гладкой кожей, состоящей из однослойного эпидермиса и студенистой дермы. Покровы тела прозрачны, поскольку не содержат пигментных клеток. Производные кожи — одноклеточные железы, выделяющие слизь.

Скелет представлен хордой. Это плотный упругий стержень, состоящий из особых тесно прилегающих друг к другу клеток. Хорда у ланцетников сохраняется в течение всей жизни и не дифференцируется на отделы.

Мышечная система образована мышцами в виде двух продольных лент, расположенных по сторонам от хорды, в основном на спинной стороне тела. Ленты разделены перегородками на отдельные части. Такие мышцы позволяют совершать однообразные, примитивные движения — сгибать и разгибать тело.

Пищеварительная система мало дифференцирована и состоит из ротового отверстия, окружённого 10—20 парами щупалец, глотки и кишечника, заканчивающегося анальным отверстием. Стенка глотки пронизана жаберными щелями (100—150 пар), ведущими в около-жаберную полость. Вместе с током воды, создаваемым щупальцами, в глотку поступают одноклеточные растения и животные, мелкие ракообразные, которые оседают на её дне в специальном углублении. Вода через жаберные щели выходит в околожаберную полость и далее через её отверстие (атриопор) во внешнюю среду. Пища поступает в кишечник и переваривается, непереваренные остатки выводятся через анальное отверстие наружу. Способ питания — пассивный, фильтрация воды. Кишечник ланцетника имеет слепой вырост, выполняющий функцию печени.

Дыхательная система. Дыхание происходит одновременно с питанием. Жаберные щели расположены по бокам глотки. Они разделены узкими межжаберными перегородками, в которых проходят кровеносные сосуды. Газообмен происходит в сосудах межжаберных перегородок.

Кровеносная система замкнутая, с одним кругом кровообращения. Сердце отсутствует, его функцию выполняет пульсирующая брюшная аорта, расположенная под глоткой. От брюшной аорты отходят жаберные артерии, которые несут венозную кровь к органам дыхания. В сосудах межжаберных перегородок кровь насыщается кислородом и поступает в спинную аорту, а затем ко всем органам и тканям, где она становится венозной. Далее по четырём кардинальным венам (две передние и две задние) венозная кровь собирается в брюшную аорту. Кровь бесцветна.

Выделительная система. Органы выделения — нефридии, как у кольчатых червей. Они метамерно расположены по бокам глотки. Один конец нефридия открывается в целом, другой — в околожабер-ную полость.

Нервная система представлена нервной трубкой, расположенной над хордой. Она состоит из нервных клеток, имеет одинаковое строение на всём протяжении, полость (невроцель) и расширение в переднем отделе (обонятельная ямка). От нервной трубки посегментно отходят периферические нервы. Головного мозга нет.

Органы чувств. Органы зрения — глазки Гессе. Это пигментные клетки, располагающиеся по всей длине нервной трубки и воспринимающие световые раздражения. Органы осязания — осязательные клетки в коже. Орган обоняния — обонятельная ямка. Это расширение в передней части нервной трубки воспринимает химические вещества.

Размножение и развитие. Ланцетники раздельнополы. Половой диморфизм не выражен. Размножение половое. Половые железы имеют вид парных округлых выпячиваний (25 пар) на поверхности тела, в околожаберной полости. Они не имеют собственных протоков. При созревании половых клеток стенки железы разрываются и с током воды сперматозоиды и яйцеклетки поступают в окружающую среду. Оплодотворение происходит в воде. Из оплодотворённого яйца развивается личинка, которая активно плавает, питается и постепенно превращается во взрослую особь. Тип развития непрямой.

11.8.2. Рыбы

Известно около 25 тыс. видов (рис. 11.19). Среда обитания — водная. Рыбы являются древними первичноводными позвоночными. Все особенности строения и функций органов, экологии и поведения рыб связаны с жизнью в воде. В отличие от бесчерепных, они ведут активный образ жизни. Двигаются в результате изгибания тела, хвоста и плавников.

Систематика. Рыб относят к надклассу Челюстноротые. Он включает класс Хрящевые рыбы (акулы и скаты) и класс Костные рыбы (кистепёрые, двоякодышащие, лучепёрые и костистые).

Строение. Для большинства рыб характерна веретеновидная, обтекаемая форма тела (рис. 11.20). Длина тела от 1 см до 20 м и более, масса тела от 1,5 г до 14 т.

Отделы тела: голова, туловище, хвост, плавники. Плавники рыб делят на парные (грудные и брюшные) и непарные (;хвостовой (двулопастной), анальный, спинной (один, два и больше)). Анальный и спинной плавники обеспечивают устойчивость тела при движении вперёд и при поворотах. Хвостовой участвует в движении вперёд. Парные обеспечивают повороты тела, остановку, сохранение равновесия; грудные, кроме того, служат рулями глубины.

Покровы тела представлены кожей, состоящей из многослойного эпидермиса и дермы. Производные кожи: костная или плакоидная чешуя и одноклеточные слизистые железы в эпидермисе. Слизь уменьшает трение о воду. Чешуя может быть костной (у костных рыб) и плакоидной (у хрящевых рыб). Костная чешуя имеет вид тонких, налегающих друг на друга пластинок, чешуйки располагаются черепицеобразно. Плакоидная чешуя имеет вид зубов. Все виды чешуи и зубы позвоночных — производные плакоидной чешуи.

Скелет рыб хрящевой, костно-хрящевой или костный, состоит из трёх отделов: скелет головы, скелет туловища и скелет конечностей. Скелет головы (череп) включает лицевой и мозговой отделы.

Мозговой отдел защищает головной мозг, лицевой — содержит подвижные челюсти с зубами, жаберные дуги и жаберные крышки. Скелет туловища — позвоночник, состоит из двух отделов: туловищного и хвостового. Позвонок состоит из тела и отростков. Появление позвонков явилось крупным ароморфозом. Они придают прочность и гибкость скелету, являются защитой для спинного мозга. С туловищными позвонками сочленяются рёбра. Скелет конечностей представлен костными или хрящевыми лучами плавников.

Мышечная система в основном представлена мышечными лентами по бокам тела, разделёнными на сегменты, и отдельными мускулами челюстей и жаберных крышек. Хорошо развиты мышцы челюстей, жаберных дуг, спины, хвоста плавников.

Пищеварительная система состоит из ротовой полости, глотки, пищевода, желудка, тонкой кишки, толстой кишки, заканчивается анальным отверстием. Имеются печень, желчный пузырь, поджелудочная железа. У многих рыб имеются зубы. Зубы рыб имеют одинаковое строение и сменяются в течение всей жизни.

Дыхательная система представлена жабрами, состоящими из жаберных дуг, на каждой из которых с одной стороны находятся жаберные лепестки, пронизанные капиллярами, а с другой — жаберные тычинки (цедильный аппарат). У костных рыб снаружи жабры прикрыты жаберными крышками. В жаберных лепестках находится большое количество капилляров, что необходимо для газообмена. Некоторые рыбы дополнительно дышат кожей, некоторые захватывают атмосферный кислород ртом, двоякодышащие имеют добавочные органы дыхания — так называемые лёгкие. Также функцию дыхания может выполнять плавательный пузырь.

Гидростатический аппарат. Плавательный пузырь — мешкообразный вырост кишечника, заполненный газом. У некоторых он отсутствует. Плавательный пузырь выполняет гидростатическую функцию: регулируя содержание в нём газов, рыба может изменять плотность тела и тем самым влиять на свою плавучесть. Расширение плавательного пузыря облегчает подъём, сжатие — спуск вглубь. Кроме того, он является резонатором (усилителем) звуков. У двоякодышащих и кистепёрых рыб плавательный пузырь имеет ячеистое строение и, по существу, функционирует как лёгкие.

Кровеносная система замкнутая. В отличие от бесчерепных, у рыб появляется сердце. Оно двухкамерное, состоит из предсердия и желудочка. У большинства рыб один круг кровообращения. Сердце содержит венозную кровь. Из желудочка кровь попадает в артериальный конус, далее в его продолжение — брюшную аорту, а из неё к жабрам. В жаберных капиллярах происходит газообмен. Артериальная кровь поступает в спинную аорту, затем к органам и тканям. Венозная кровь по четырём кардинальным венам собирается в венозный синус, впадающий в предсердие, а из него поступает в желудочек. Однако у двоякодышащих и кистепёрых рыб, в связи с появлением лёгких, формируется второй круг кровообращения. В предсердии двоякодышащих рыб есть небольшая перегородка, делящая его на правую и левую половины. Рыбы не имеют постоянной температуры тела (пойкилотермные животные).

Выделительная система включает почки, мочеточники, мочевой пузырь, выводной проток. У рыб первичные (туловищные) почки. Они имеют вид длинных лент, расположенных вдоль тела. Основной продукт обмена — аммиак. Моча из почек по мочеточникам поступает в мочевой пузырь, а затем выводится наружу через самостоятельное отверстие.

Нервная система состоит из центральной и периферической. Центральная нервная система включает головной и спинной мозг. Головной мозг имеет 5 отделов: передний, промежуточный, средний, задний (мозжечок) и продолговатый. Наиболее развиты средний мозг, содержащий центры зрения, и мозжечок, координирующий сложные движения рыб. Периферическая нервная система включает 10 пар черепно-мозговых нервов и спинно-мозговые нервы. В поведении рыб проявляются безусловные (врождённые) и условные (приобретённые) рефлексы.

Органы чувств: боковая линия, органы обоняния, зрения, слуха, равновесия и вкуса. Органы обоняния — парные обонятельные мешки, сообщающиеся с внешней средой через ноздри. Запахи рыбы могут улавливать на очень большом расстоянии (до 500 м и более). Боковая линия — специальный орган рыб, воспринимающий давление воды. Это канал в толще кожи по бокам тела, сообщающийся с внешней средой рядом отверстий и содержащий чувствительные клетки, воспринимающие направление и силу тока воды, а также очень тонкие звуковые колебания. Органы зрения — глаза, имеющие шаровидный хрусталик и плоскую роговицу. Они приспособлены для видения на близком расстоянии. Орган слуха и равновесия состоит из внутреннего уха, которое представлено перепончатым лабиринтом. Рыбы могут не только улавливать звуки, но и издавать их. Органы осязания — чувствительные клетки, расположенные в коже по всему телу, особенно на плавниках и губах. Органы вкуса — вкусовые клетки в ротовой полости.

Размножение и развитие. Рыбы в основном раздельнополы. У самки один или два яичника зернистого строения, в которых развиваются икринки, у самца два семенника лентовидной формы, в которых образуются молоки со сперматозоидами. Размножение половое. Осеменение у большинства видов наружное. Встречаются живородящие. У хрящевых рыб развитие прямое, у костных — развитие с метаморфозом, личинка — малёк. Размножение {нерест) происходит в местах, наиболее благоприятных для развития зародышей внутри икринок, развития мальков. Одни виды рыб отличаются большой плодовитостью, другие — сильно развитой заботой о потомстве (колюшка). Некоторые виды рыб (проходные) живут в морях, а икру мечут в реках (например, лососевые) или наоборот (например, европейский угорь живёт в реках Европы, а размножается у берегов Америки в Саргассовом море).

Происхождение и ароморфозы. К возникновению рыб привели следующие ароморфозы: возникновение позвоночника и черепа, челюстей, снабжённых зубами, парных конечностей — плавников, внутреннего уха, первичных (туловищных) почек, двухкамерного сердца на брюшной стороне тела.

Значение. Рыбы используются человеком в пищу (мясо, икра, печень), являются источником сырья для промышленности.

11.8.2.1. Класс Хрящевые рыбы

В настоящее время класс Хрящевые рыбы насчитывает около 730 видов. Представители хрящевых рыб — акулы, скаты, химеры.

Форма тела веретеновидная или сплющенная в спинно-брюшном направлении. Скелет хрящевой в течение всей жизни. Для рыб этого класса характерно отсутствие костной ткани. У некоторых есть плакоидная (зубоподобная) чешуя. Имеются 5—7 пар жаберных щелей, открывающихся наружу. Плавательного пузыря нет. Анальное и мочеполовое отверстия расположены у основания брюшных плавников, Оплодотворение наружное или внутреннее. Совокупительные органы у самцов развиваются из брюшных плавников. Размножение происходит путём откладывания яиц, имеющих кожистую оболочку, путём яйцеживорождения, когда яйцо остаётся в яйцеводе вплоть до рождения малька, или путём живорождения, при котором эмбрион развивается в яйцеводе, питаясь за счёт веществ материнской крови, и выходит наружу полностью готовым к самостоятельной жизни.

Акулы. Известно около 250 видов. Акулы преимущественно морские животные, живут в толще воды или около дна, на глубине до 3 тыс. метров. В основном обитатели тропиков. Большинство хищники. Встречаются планктофаги (китовая и гигантская акула). Тело у акул удлинённое, торпедообразное, от 20 см и до 20 м длиной. Обычно 5 пар жаберных щелей по бокам головы. Хвостовой плавник мощный, гетероцеркальный (неравнолопастный). Зубы острые и мощные.

Скаты. Известно около 350 видов. Обитают в морях и океанах, преимущественно у дна, лишь немногие живут в толще воды (манты, хвостоколы). Скаты — бентофаги, питаются бентосом (обитателями поверхности дна и грунта). Тело скатов уплощённое, широкое. Кожа голая или покрыта шипами. Пять пар жаберных щелей расположены на брюшной стороне. Края грудных плавников сращены с боками головы и туловища, спинные плавники расположены на хвосте или их нет; грудные плавники сильно увеличены.

11.8.2.2. Класс Костные рыбы

Костные рыбы — это многочисленный класс, включающий как древние виды рыб — кистепёрые (латимерия), двоякодышащие (рогозуб), костно-хрящевые, или осетрообразные (севрюга, осётр, белуга, стерлядь), так и процветающую в настоящее время огромную группу — костистые рыбы.

Костистые рыбы составляют более 90 % всех видов рыб. К ним относятся сельдеобразные (форель, горбуша, кета), карпообразные (лещ, линь, сазан, плотва, карась), лососеобразные, тресковые, сомообразные, угреобразные и др.

11.8.3. Класс Земноводные (Амфибии)

Известно около 4 тыс. видов. Представители: лягушки, жабы, жерлянки, тритоны, саламандры и др. (рис. 11.21). Большинство земноводных обитает в тёплых влажных странах. Имеют черты приспособленности как к водной, так и к наземно-воздушной средам обитания: дышат кислородом воздуха при помощи лёгких и кислородом, содержащимся в воде, через кожу; легко передвигаются и на суше, и в воде; для размножения необходима вода; яйцеклетки не имеют защитных оболочек; развитие происходит в воде, взрослые формы живут вблизи водоёмов, во влажной среде.

Строение. Отделы тела: голова, туловище, хвост, передние и задние пятипалые конечности (рис. 11.22).

Хвост имеется только у хвостатых амфибий. Задние конечности имеют плавательные перепонки, у безногих конечности редуцированы.

Покровы тела представлены кожей, состоящей из многослойного эпителия и дермы. Кожа тонкая, мягкая, голая, обильно увлажняемая секретами многочисленных слизистых желёз. Выделяемая слизь делает кожу постоянно влажной, что защищает её от высыхания, обладает бактерицидным действием, способствует газообмену. Кожа проницаема для газов и воды. Большая часть кислорода (до 65 %) проникает через кожу. У многих в коже имеются железы, секрет которых токсичен.

Скелет состоит из трёх отделов: скелет головы, скелет туловища, скелет конечностей и их поясов. В скелете много хрящей. Скелет головы (череп) имеет два отдела: мозговой и лицевой. Подвижность головы относительно туловища небольшая. Скелет туловища представлен позвоночником, который состоит из четырёх отделов: шейного (1 позвонок), туловищного (7), крестцового (1), хвостового. Шейный и крестцовый отделы впервые появляются у земноводных и имеют только по одному позвонку. У бесхвостых 12 хвостовых позвонков срастаются в единую кость — уростиль. Грудной клетки и рёбер нет. Скелет пояса передних конечностей образуют парные лопатки, ключицы, вороньи кости, соединённые с грудиной. Скелет свободной передней конечности состоит из плечевой кости, двух костей предплечья (локтевой и лучевой) и костей кисти, включающей запястье, пясть и фаланги пальцев. Скелет пояса задних конечностей представлен тазом, который состоит из сросшихся парных подвздошных, седалищных и лобковых костей. Скелет свободной задней конечности состоит из бедренной кости, голени (большая и малая берцовые кости) и костей стопы, включающей предплюсну, плюсну и фаланги пальцев.

Мышечная система дифференцирована в большей степени, чем у рыб, представлена множеством отдельных мышц, в значительной степени утрачивает характерную для мускулатуры рыб сегментацию. Наиболее развиты мышцы задних конечностей.

Пищеварительная система состоит из ротоглоточной полости, пищевода, желудка, тонкой кишки, толстой кишки, заканчивается клоакой. Имеются печень, желчный пузырь, поджелудочная железа. Появляются слюнные железы, но их секрет не содержит ферментов. У лягушки имеется длинный липкий язык, прикреплённый передним концом к нижней челюсти, что позволяет выбрасывать его далеко вперёд при ловле добычи. У большинства видов на челюстях имеются мелкие однородные конические зубы, способствующие захвату и удержанию пищи. Взрослые земноводные питаются различными беспозвоночными, преимущественно насекомыми, личинки (головастики) — также и растениями.

Дыхательная система. У взрослых животных — тонкостенные крупноячеистые лёгкие, не имеющие перегородок, у личинок — жабры. Дыхательная поверхность лёгких невелика, поэтому в газообмене земноводных большую роль играет кожа: 65 % газообмена осуществляет кожа, 35 % — лёгкие. Дыхательные пути не дифференцированы и представлены гортанно-трахейной камерой, содержащей голосовой аппарат. Нагнетание воздуха в лёгкие происходит за счёт сокращения мышц дна ротоглоточной полости. У некоторых видов лёгкие отсутствуют (безлёгочные саламандры).

Кровеносная система замкнутая, два круга кровообращения. Сердце трёхкамерное: два предсердия и один желудочек (у безлёгочных форм двухкамерное). Внутри желудочка происходит частичное смешение артериальной и венозной крови. От правой части желудочка отходит артериальный конус, распределяющий кровь по трём парам сосудов. При сокращении желудочка сначала выталкивается наименее окисленная (венозная) кровь, потом смешанная и затем наиболее насыщенная кислородом (артериальная) кровь. Венозная кровь по кожно-лёгочным артериям течёт к органам дыхания — лёгким и коже (малый круг), смешанная кровь по правой и левой дугам аорты поступает ко всем органам и тканям (большой круг), артериальная кровь — по сонным артериям к головному мозгу (большой круг). Артериальная кровь от органов дыхания течёт к левому предсердию по лёгочным венам. Венозная кровь от органов и тканей собирается в правое предсердие по передним и задним полым венам. Температура тела непостоянная (пойкилотермные животные).

Нервная система состоит из центральной и периферической. Центральная нервная система включает головной и спинной мозг. Головной мозг имеет 5 отделов: передний, промежуточный, средний, задний (мозжечок) и продолговатый. Передний мозг развит лучше, чем у рыб, он имеет большие размеры и разделён на 2 полушария. Мозжечок развит хуже, чем у рыб, что обусловлено более примитивными движениями земноводных. Периферическая нервная система включает 10 пар черепно-мозговых нервов и спинно-мозговые нервы, образующие сплетения.

Органы чувств. Органы зрения — глаза, имеющие подвижные веки, выпуклую роговицу и двояковыпуклый хрусталик. Орган слуха — внутреннее и среднее ухо с евстахиевой трубой (позволяет уравновешивать давление воздуха в нём с давлением внешней среды), барабанной перепонкой и одной слуховой косточкой (столбик). Орган обоняния — ноздре, вкуса — язык, осязания — кожа. У личинок и взрослых животных, постоянно обитающих в воде, выражена боковая линия.

Выделительная система. Первичные (туловищные) почки, расположенные в туловище по бокам позвоночника, мочеточники и мочевой пузырь. Из почек по мочеточникам моча поступает в клоаку, затем в мочевой пузырь, который периодически опорожняется. Продукт обмена — мочевина.

Размножение и развитие. Все земноводные раздельнополы, выражен половой диморфизм. Половые железы (яичники и семенники) парные. Семявыносящие каналы открываются в мочеточники, яйцеводы — в клоаку. Размножение только половое. Осеменение наружное (бесхвостые) или наружно-внутреннее (хвостатые). Яйца (икру) откладывают в воду или на водные растения. Развитие с метаморфозом. Личинка (головастик) по строению существенно отличается от взрослых форм и напоминает малька рыб. Головастик имеет жабры, боковую линию, двухкамерное сердце, один круг кровообращения. Некоторым хвостатым (амбистома) свойственна неотения — размножение на личиночных стадиях развития. Личинка амбистомы имеет ветвистые жабры и называется аксолотль.

Происхождение и ароморфозы. Первые земноводные (стегоцефалы) произошли от кистепёрых рыб. Приспособление к жизни на суше сопровождалось крупными ароморфозами: преобразованием парных плавников в конечности наземного типа, дифференцировкой мускулатуры, развитием лёгких, трёхкамерного сердца, лёгочного круга кровообращения, появлением шейного и крестцового отделов позвоночника и подвижного причленения черепа, совершенствованием органов чувств.

Значение. Земноводные регулируют численность многих беспозвоночных. В ряде стран некоторые земноводные используются в пищу человеком. Отдельные виды являются классическими объектами для лабораторных исследований.

Систематика. Класс Земноводные подразделяют на отряды: Безногие, Хвостатые и Бесхвостые.

Отряд Безногие. Представители: червяги, рыбозмеи и др. Характерна червеобразная форма тела. Конечности и хвост отсутствуют. Ведут подземный образ жизни, личинки развиваются в водоёмах.

Отрад Хвостатые. Представители: тритоны (обыкновенный, гребенчатый, иглистый), саламандры, амбистомы и др. По внешнему виду напоминают ящериц, но их кожа не имеет чешуи. Тело вытянутое, хвост длинный, передние и задние конечности почти одинаковой длины (задняя пара может быть редуцирована), глаза без век. Обитают в небольших стоячих водоёмах. Плавают при помощи хвоста, а ноги прижимают к телу. Зимуют на суше в укрытиях почвы, в кучах листьев, под пнями.

Отрад Бесхвостые. Представители: лягушки (травяная, остромордая, прудовая, озёрная), жабы (серая, или обыкновенная, зелёная, камышовая), квакши, жерлянки и др. Являются наиболее высокоорганизованной группой земноводных. Обитают вблизи водоёмов. Плоская голова переходит в широкое туловище, хвост отсутствует. Задние ноги длиннее и сильнее передних. Задние ноги служат для отталкивания, передние ноги — для смягчения приземления. Задние конечности имеют 5 пальцев, между которыми натянуты плавательные перепонки. В водоёме бесхвостые плавают, на суше передвигаются короткими прыжками. У жаб кожа грубая, покрыта бородавками (бугорчатая), под ними находятся железы, выделяющие ядовитый секрет для защиты от врагов. Жабы более медлительны в движениях и ведут ночной образ жизни. Квакши живут на деревьях. Вниз спускаются только весной для икрометания и осенью на зимовку.

11.8.4. Класс Пресмыкающиеся (Рептилии)

Известно свыше 8 тыс. видов пресмыкающихся. Среда обитания — наземно-воздушная или водная. Пресмыкающиеся могут жить, размножаться и развиваться вдали от водоёмов. Крокодилы, морские черепахи и морские змеи вторично перешли к жизни в воде. Большинство видов обитает в широтах с тропическим климатом.

Представители: ящерицы (прыткая, живородящая), варан серый, жёлтопузик, уж обыкновенный, крокодил нильский, черепаха среднеазиатская и др. (рис. 11.23).

Строение. Отделы тела: голова, шея, туловище, хвост, передние и задние пятипалые конечности (рис. 11.24).

Плечевая и бедренная кости располагаются параллельно поверхности земли, поэтому тело пресмыкающихся провисает между конечностями.

Покровы тела. Кожа состоит из многослойного эпидермиса и дермы. В отличие от земноводных, у пресмыкающихся кожа сухая, практически лишена желёз, у большинства покрыта роговыми чешуями или щитками. Роговые чешуи и щитки — производные эпидермиса. Они защищают организм от потерь воды, механических и других воздействий. У некоторых видов под роговыми чешуями располагаются костные пластинки, образующие панцирь (черепахи). Чешуи сдерживают рост, поэтому для рептилий характерна линька.

Скелет состоит из трёх отделов: скелет головы, скелет туловища, скелет конечностей и их поясов. Скелет почти полностью окостеневший. Скелет головы (череп) включает два отдела: мозговой и лицевой. Череп имеет вытянутую форму за счёт удлинения костей. Увеличивается объём мозгового отдела. Появляется твёрдое нёбо, отделяющее носовую полость от ротовой. Позвоночник состоит из пяти отделов: шейного (8-10 позвонков), грудного (5), поясничного (17), крестцового (2), хвостового (несколько десятков позвонков).

Первые два позвонка — атлант и эпистрофей. Первый соединён с черепом и имеет отверстие, второй имеет зубовидный отросток, входящий в это отверстие. Такое соединение обеспечивает подвижность головы. Имеются рёбра. Передние концы рёбер грудного отдела позвоночника соединяются с грудиной, образуя грудную клетку. Скелет поясов конечностей и скелет свободных конечностей сходны по строению с таковыми у земноводных. На пальцах конечностей имеются когти. У змей позвоночник образован только туловищным и хвостовым отделами, грудина, скелет конечностей и их поясов редуцированы. У ящериц хвостовые позвонки могут разламываться посередине, где имеются тонкие хрящевые прослойки, делящие тело позвонка на две части.

Мышечная система дифференцирована больше, чем у земноводных: появляются мышцы шеи, межрёберные, подкожные, сгибатели и разгибатели пальцев.

Пищеварительная система состоит из рта, глотки, пищевода, же-лудка, тонкой кишки, толстой кишки, зачатка слепой кишки, заканчивается клоакой. Пищеварительный тракт имеет большую длину и более дифференцирован на отделы, чем у земноводных. Ротовая полость отделена от глотки. В ней находятся однородные конические зубы и язык. У черепах нет зубов, края челюстей покрыты роговым чехлом. У змей и ящериц язык на конце раздвоенный. На границе тонкой и толстой кишок находится зачаточная слепая кишка. Имеются печень, желчный пузырь, поджелудочная железа, слюнные железы. Секрет слюнных желёз содержит ферменты. У некоторых змей и ящериц этот секрет ядовит. Большинство рептилий питаются животной пищей.

Дыхательная система состоит из дыхательных путей и лёгких. Дыхательные пути включают носовую полость, гортань, трахею и бронхи. Носовая полость имеет наружные дыхательные отверстия (ноздри) и внутренние дыхательные отверстия (хосты), открывающиеся в ротовую полость. Далее следуют гортань и трахея, задний конец которой разветвляется на 2 бронха, входящих в лёгкие. Лёгкие имеют мелкоячеистое строение и внутренние перегородки, увеличивающие площадь газообмена. Наличие грудной клетки обеспечивает рёберный тип дыхания, который впервые появляется у пресмыкающихся. Дыхательные движения обеспечиваются сокращением межрёберных мышц, изменяющих объём грудной клетки.

Кровеносная система замкнутая, два круга кровообращения, трёхкамерное сердце, состоящее из двух предсердий и одного желудочка, имеющего неполную перегородку. (У крокодилов сердце четырёхкамерное.) Артериальный конус редуцирован. От разных отделов желудочка независимо друг от друга отходят 3 сосуда. От правой части желудочка отходит лёгочная артерия, несущая венозную кровь к органам дыхания (малый круг кровообращения). Окисленная кровь по лёгочным венам возвращается в левое предсердие. От левой части желудочка отходит правая дуга аорты, которая несёт артериальную кровь к голове (большой круг), от середины желудочка — левая дуга аорты, в неё поступает смешанная кровь ко всем органам и тканям (большой круг). По системе полых вен от всех органов и тканей венозная кровь собирается в правое предсердие. Температура тела непостоянная (пойкилотермные животные).

Нервная система состоит из центральной и периферической. Центральная нервная система включает головной и спинной мозг. Головной мозг имеет 5 отделов: передний, промежуточный, средний, задний (мозжечок) и продолговатый. В головном мозге хорошо развиты передний мозг и мозжечок. Объём переднего мозга больше, чем у земноводных, на его поверхности появляется кора в виде трёх островков. У пресмыкающихся легче вырабатываются условные рефлексы, их рефлекторная деятельность более сложная. Мозжечок рептилий развит лучше, он координирует их более сложные движения. Периферическая нервная система включает 12 пар черепно-мозговых нервов и более развитые, чем у амфибий, нервные сплетения, иннервирующие конечности.

Органы чувств. Органы зрения — глаза, хорошо развиты, хрусталик способен изменять кривизну, появляется третье веко — мигательная перепонка. У некоторых пресмыкающихся есть теменной глаз, располагается на темени, связан с промежуточным мозгом, воспринимает инфракрасные излучения. Орган слуха — внутреннее и среднее ухо с одной слуховой косточкой и барабанной перепонкой. Органы обоняния — рецепторы носовой полости, осязания и вкуса — раздвоенный язык.

Выделительная система представлена вторичными (тазовыми) почками, мочеточниками и мочевым пузырём. Вторичные почки обеспечивают активное обратное всасывание воды из первичной мочи и продуцируют концентрированную мочу. Моча из почек по мочеточникам поступает в клоаку, затем в мочевой пузырь, который периодически опорожняется. Основной продукт обмена — мочевая кислота.

Размножение и развитие. Рептилии раздельнополые. Половые железы (яичники и семенники) парные. Семяпроводы и яйцеводы открываются в клоаку. Осеменение внутреннее. Самки большинства пресмыкающихся откладывают крупные яйца, богатые желтком и покрытые прочной кожистой оболочкой (у ящериц, змей) или известковой скорлупой (у крокодилов и черепах). Некоторым пресмыкающимся свойственно яйцеживорождение и живорождение (ящерица живородящая, гадюка обыкновенная). Развитие прямое. Зародыш развивается внутри яйца в водной среде.

Значение. Регулируют численность мышевидных грызунов, моллюсков, насекомых. Яйца и мясо ряда пресмыкающихся используются человеком в пищу. Кожа крокодилов, крупных ящериц и змей служит сырьём для кожевенного производства. Яд змей применяется в медицине (яд кобры, гадюки, песчаной эфы).

Охрана. Редкие пресмыкающиеся (серый варан, среднеазиатская кобра, дальневосточные черепахи) и некоторые другие пресмыкающиеся нуждаются в охране.

Происхождение и ароморфозы. Рептилии произошли от первых земноводных (стегоцефалов) в каменноугольный период палеозойской эры. Появлению пресмыкающихся способствовали зачатки коры переднего мозга, вторичные (тазовые) почки, дифференцировка дыхательных путей, ячеистые лёгкие, подвижное сочленение черепа и позвоночника, формирование грудной клетки, неполная перегородка в желудочке сердца, скорлуповые оболочки яйца и зародышевая оболочка — амнион.

Систематика. Класс Пресмыкающиеся делят на отряды: Клювоголовые, Чешуйчатые, Черепахи и Крокодилы.

Отряд Клювоголовые. Очень древняя группа, современный представитель которой — единственный вид гаттерия. Имеет примитивное строение, внешне напоминает ящерицу. Обитает на островах Новой Зеландии.

Отрад Чешуйчатые. Включает подотряды Ящерицы, Змеи, Хамелеоны. Характерный признак — наличие роговых чешуй и щитков.

Подотряд Ящерицы (гекконы, агамы, вараны, веретеница, прыткая ящерица). Обитают в степях, пустынях, лесах, горах и т.д. Для ящериц характерны вытянутое тело с длинным подвижным хвостом, хорошо выраженная шея, подвижные веки. Питаются насекомыми, живут в норах под камнями или корнями деревьев. Имеют мелкие размеры. Роговой покров меняется за лето 4—5 раз. Осеменение внутреннее. Яйца покрыты плотной защитной оболочкой. Самка закапывает их в ямку. Характерна регенерация.

Подотряд Змеи (удавы, ужи, аспиды, гадюки, щитомордники). Приспособились к ползанию по земле, кустарникам, деревьям. Тело длинное, цилиндрическое. Грудина, конечности и их пояса, мочевой пузырь, а также правое лёгкое редуцированы. Шея не выражена, ползают на брюхе. Кожа периодически сбрасывается при линьке. В позвоночнике от 140 до 435 позвонков. Веки сросшиеся, прозрачные (немигающий взгляд). Барабанная перепонка отсутствует. Некоторые змеи находят добычу с помощью термолокатора, реагирующего на тепловое излучение животных. Добычу заглатывают целиком (челюсти имеют растяжимые связки). Глотка, пищевод и желудок также способны растягиваться. Истребляют грызунов. Большинство яйцекладущие, но есть и яйцеживородящие. Большинство змей неядовиты (ужи, полоз, удавы и др.). У ядовитых змей имеются ядовитые зубы и железы. Два передних зуба верхней челюсти более крупные, имеют бороздки или каналы, по которым при укусе стекает яд. Это секрет ядовитых (видоизменённых слюнных) желёз. Яд одних змей (гюрзы, гадюк, эфы, щитомордника) действует на кровь и кровеносную систему, других (кобры) — на нервную систему. При укусе змеёй необходимо немедленно ввести пострадавшему противоядную сыворотку, предварительно установив вид укусившей змеи. Большое количество змеиного яда отравляет организм человека, малые дозы используют в лечебных препаратах.

Подотряд Хамелеоны. Приспособлены к древесному образу жизни: тело сжато с боков, ноги длинные с пальцами, похожими на клешни, дня обхвата ветвей деревьев при лазании. При ловле насекомых могут выбрасывать длинный язык. Способны менять окраску в целях маскировки.

Отряд Черепахи (болотная, кавказская, среднеазиатская, каспийская). Имеют костный панцирь (верхняя его часть срастается с рёбрами и позвоночником, нижняя — с грудиной и ключицами). От панциря свободны только голова, шея, хвост и конечности. При опасности черепаха убирает их под панцирь. Сверху панцирь покрыт роговыми щитками. Зубов нет, их функцию выполняет роговой клюв. Головной мозг развит слабо, зато спинной мозг массивен. Ведут наземный или водный образ жизни. Наземные формы питаются растительной пищей, водные — хищники. Лёгкие губчатой структуры. В дыхании принимают участие плечевые и тазовые мышцы, так как грудная клетка неподвижна. У морских черепах конечности преобразованы в ласты. Впадают в летнюю или зимнюю спячку. Яйцекладущие.

Отряд Крокодилы (болотный, нильский, тупорылый). Обитают в тропических широтах. Длина тела достигает 2—7 м. Ведут полуводный образ жизни. Задние ноги имеют плавательные перепонки. Большую часть суток проводят в воде, для размножения и отдыха выходят на сушу. Охотятся обычно ночью. Хищники, питаются крупными беспозвоночными и рыбой. Тело, хвост и конечности крокодилов покрыты роговыми щитками, под которыми находятся костные пластины. Крокодилы — наиболее высокоорганизованные представители класса Пресмыкающиеся. Они имеют четырёхкамерное сердце (но кровь частично смешивается), хорошо развитое твёрдое нёбо; зубы находятся в ячейках челюстей; в лёгких много внутренних перегородок; более совершенная нервная система, сложное поведение.

Сравнительная характеристика основных отрядов пресмыкающихся представлена в таблице 11.5.

11.8.5. Класс Птицы

Включает около 9 тыс. видов (рис. 11.25). Это самый многочисленный класс по числу видов среди других классов наземных позвоночных. Птицы — высокоорганизованные теплокровные позвоночные, приспособившиеся к полёту. Обитают повсеместно от Арктики до Антарктиды; большинство обитают в тропиках (около 80%). Среды обитания: наземно-воздушная, водная. Встречаются летающие (орёл), плавающие (пингвины) и бегающие (страусы) виды.

Строение. Отделы тела: тело разделено на голову, шею, туловище, крылья (передние конечности), ноги (задние конечности) и хвост (рис. 11.26). Имеет обтекаемую форму.

Покровы тела. Кожа тонкая, сухая, лишена желёз. Только над хвостом у большинства птиц расположена копчиковая железа. Её секрет служит для смазывания перьев и защищает их от воды. Производные кожи: когти на пальцах нот, роговые щитки на ногах, роговые чехлы клюва, перья. Перьевой покров способствует теплоизоляции, обтекаемости тела, защите кожи от механических воздействий. Перья бывают контурные и пуховые. Контурные перья (рис. 11.27) состоят из полого стержня, к которому прикреплено опахало. Опахало состоит из многочисленных длинных бородок первого порядка, на которых находятся бородки второго порядка, снабжённые мелкими крючочками. Последние соединяют эти бородки между собой. Нижняя часть стержня, погружённая в кожу, называется очином. Пуховые перья образованы тонким стержнем и бородками только первого порядка. Контурные перья располагаются на хвосте (рулевые), на крыльях (маховые), на туловище (кроющие). Маховые перья, образуя крыло, поддерживают птицу в полёте, рулевые — управляют полётом и тормозят при посадке. Изношенные перья заменяются новыми в период сезонных линек.

Скелет птиц лёгкий (так как полости трубчатых костей заполнены воздухом) и прочный (за счёт срастания костей). Он состоит из трёх отделов: скелет головы, скелет туловища и скелет конечностей и их поясов. Череп не имеет швов, его кости прочно срастаются. Имеется клюв. Позвоночник состоит из пяти отделов: шейный (до 25 позвонков), грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый. Шейный отдел позвоночника обладает значительной длиной и очень большой подвижностью. Остальные отделы могут срастаться. Развита грудная клетка, грудина имеет вырост — киль — для прикрепления грудных мышц. Последние хвостовые позвонки срастаются в копчиковую кость (пигостиль), служащую опорой для рулевых перьев. Пояс передних конечностей состоит из трёх парных костей: вороньих, лопаток, ключиц. Ключицы срастаются, образуя вилочку. Скелет крыла состоит из большой плечевой кости, двух костей предплечья (локтевой и лучевой), сросшихся костей запястья, пястья и редуцированных фаланг трёх пальцев. Пояс задних конечностей состоит из трёх пар костей: подвздошных, седалищных и лобковых, срастающихся друг с другом. Нижние концы лобковых и седалищных костей не соединяются, тазовый пояс снизу остаётся открытым, поэтому птицы могут нести крупные яйца. Скелет задней конечности состоит из бедренной кости, двух сросшихся большой и малой берцовых костей и стопы. В скелет стопы входят цевка (сросшиеся кости плюсны и предплюсны) и фаланги четырёх пальцев, три из которых направлены вперёд, одна — назад.

Мышечная система. Хорошо развиты мышцы шеи, груди (у летающих) и ног (у бегающих). Масса мышц составляет до 25 % массы тела.

Пищеварительная система состоит из рта, глотки, пищевода, двухкамерного желудка, тонкой кишки, толстой кишки, заканчивается клоакой. Имеются печень, поджелудочная железа. Слюнные железы отсутствуют или развиты слабо. Язык короткий. У птиц нет зубов, их функции (захват и удержание пищи) выполняют роговые края челюстей (роговые чехлы), образующие клюв. Различают верхнюю (надклювье) и нижнюю (подклювье) челюсти. У некоторых птиц (хищники, куриные, голуби) длинный пищевод образует расширение (зоб) — место хранения и размягчения пищи. У голубей стенки зоба в период выкармливания птенцов выделяют творожистое вещество — «молочко», которым птицы кормят птенцов. Отсутствие зубов и необходимость интенсивного механического и химического воздействия на пищу привело к формированию двухкамерного желудка. В железистом отделе желудка пища подвергается ферментативному воздействию желудочного сока, в мышечном — механическому , измельчению-при помощи сокращения толстых мышечных стенок и камешков, заглатываемых птицами. Толстый кишечник короткий, не имеет прямой кишки. Это способствует частому опорожнению, что уменьшает массу птиц и облегчает полёт. Фекалии жидкие, так как в клоаке они смешиваются с мочой. Встречаются растительноядные, насекомоядные, хищные птицы.

Дыхательная система. Органы дыхания — воздухоносные пути (ноздри, полость носа, глотка, гортань, трахея, бронхи), лёгкие, воздушные мешки (расширенные бронхи). Лёгкие — небольшие плотные губчатые тела, не имеющие общей внутренней полости, как у пресмыкающихся. Дыхательные пути начинаются ноздрями, ведущими в носовую полость. Внутренние дыхательные отверстия (хоаны) открываются в ротовую полость, далее дыхательные пути продолжаются в верхнюю гортань, трахею и нижнюю (певчую) гортань. Нижняя часть трахеи делится на два бронха, входящих в лёгкие. Бронхи ветвятся и образуют бронхиолы, в которых и происходит газообмен. Часть бронхов выходит за пределы лёгких и образует 5 пар тонкостенных выростов — воздушные мешки. Они расположены между органами и мышцами, под кожей и в трубчатых костях. Функции воздушных мешков: временные резервуары для воздуха, обеспечение вентиляции лёгких, защита от перегрева в полёте. В покое дыхательные движения осуществляются только за счёт грудной клетки. В полёте дыхание связано с движениями крыльев. При подъёме крыльев (вдох) воздух поступает в лёгкие, частично отдаёт кислород и проходит в воздушные мешки. В воздушных мешках окисления крови не происходит. При опускании крыльев (выдох) воздух из мешков снова поступает в лёгкие. Кровь окисляется в лёгких как при вдохе, так и при выдохе. Такое дыхание получило название двойного.

Кровеносная система замкнутая, два круга кровообращения, полное разделение артериальной и венозной крови. Сердце четырёхкамерное, состоит из двух предсердий и двух желудочков. Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке, от которого отходит правая дуга аорты, разветвляющаяся на множество более мелких артерий, несущих артериальную кровь ко всем органам и тканям. Венозная кровь собирается в полые вены, впадающие в правое предсердие, где заканчивается большой круг кровообращения. Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка лёгочным стволом, по которому венозная кровь течёт к лёгким. Окисленная артериальная кровь притекает к левому предсердию по лёгочным венам. Температура тела высокая (42–43,5 °С) и постоянная (гомойотермные организмы). Пульс около 165, а в полёте у мелких птиц до 1000 ударов в минуту. Характерен высокий уровень обменных процессов и хорошая терморегуляция.

Выделительная система. Органы выделения — парные вторичные (тазовые) почки, мочевого пузыря нет, моча стекает по мочеточникам в клоаку. Конечный продукт обмена — мочевая кислота.

Нервная система состоит из центральной и периферической. Центральная нервная система включает головной и спинной мозг. В головном мозге 5 отделов: продолговатый, мозжечок, средний, промежуточный и передний. Наиболее развит передний мозг. Прогрессивное его развитие обусловливает более сложное поведение птиц. Хорошо развиты зрительные доли среднего мозга и мозжечок, координирующий сложные движения птиц в полёте. Спинной мозг имеет меньшие размеры вследствие срастания позвонков и образования копчика. От головного мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов.

Органы чувств. Особенно хорошо развито зрение. Глаза крупные, снабжены верхним и нижним веками и мигательной перепонкой (третьим веком). Зрение цветное. Большая острота зрения обеспечивается двойной аккомодацией — изменением кривизны хрусталика и расстояния между хрусталиком и сетчаткой (формой глазного яблока). Орган слуха содержит внутреннее и среднее ухо с одной слуховой косточкой и барабанной перепонкой. Появляется наружное ухо в виде наружного слухового прохода. Тонкий слух имеют хищные ночные птицы (сова, филин). Функцию ушной раковины у них выполняют подвижные ушные перья. Функцию органа осязания выполняют нервные окончания, находящиеся в коже. Они воспринимают боль и изменения температуры. Обоняние развито слабо. Вкусовые рецепторы расположены у птиц на языке и стенках ротовой полости.

Размножение и развитие. Все птицы раздельнополые. У самок из двух яичников и яйцеводов развиты только левые (правые яичник и яйцевод, как правило, редуцированы). Яйцевод открывается в клоаку. У самца парные семенники и семяпроводы, открывающиеся в клоаку. К периоду размножения семенники увеличиваются в размерах в 1 тысячу и более раз. Ко времени достижения половой зрелости развиваются -признаки полового диморфизма. В брачный период характерны брачные игры и образование пар. Размножение половое. Осеменение внутреннее. Птицы — яйцекладущие. В центре яйца расположен желток с зародышевым диском (собственно яйцеклетка), его окружают оболочки: белковая, две подскорлуповые (образуют воздушную камеру), скорлуповая (состоит из солей кальция), над-скорлуповая (образуется в половых путях самки). Оплодотворённые яйца откладываются в гнездо, где развиваются под действием тепла родителей (насиживаются). Родители также защищают гнёзда от врагов, вскармливают, охраняют и воспитывают птенцов. Развитие прямое. Зародыш развивается в яйце.

Приспособления птиц к полёту: крылья, обтекаемая форма, облегчённый скелет (полые кости, заполненные воздухом), наличие киля, срастание стопы и кисти, редукция пальцев, развитие грудных мышц, воздушные мешки, отсутствие челюстей, зубов, прямой кишки, мочевого пузыря, правого яичника и яйцевода, двойное дыхание, двойная аккомодация, интенсивный обмен веществ, постоянно высокая температура тела и др.

Происхождение и ароморфозы. Птицы произошли от древних пресмыкающихся (псевдозухий) в триасовый (юрский) период мезозойской эры. Переходная форма между рептилиями и птицами — археоптерикс. Обнаружен в виде ископаемых остатков. Он имеет признаки рептилий (отсутствие клюва, наличие зубов, грудина без киля) и признаки птиц (крылья, оперение, сросшиеся ключицы). Появлению птиц способствовали следующие ароморфозы: появление четырёхкамерного сердца; полное разделение артериальной и венозной крови; постоянная температура тела и совершенная терморегуляция; дифференцировка дыхательных путей.

Значение. Птицы играют важную роль в распространении плодов и семян (дрозды, кедровки, свиристели, сойки), в регуляции численности насекомых, грызунов и др. (хищные, воробьиные), опылении растений (колибри, нектарница), уничтожении животных остатков (грифы, стервятники). Ряд птиц наносит ущерб человеку, повреждая посевы зерновых, плоды и ягоды в садах (вороны, воробьи). Некоторые являются объектом охоты (дикие утки, гуси, глухари). Разводя домашних птиц, человек получает яйца, мясо, перья, пух (куры, утки, гуси, индейки).

Охрана. С начала XVII в. вымерло более 90 видов птиц. Численность многих видов стремительно сокращается, многие находятся под угрозой исчезновения (серый журавль, белая и серая цапли, аисты, фламинго и др.).

Систематика и классификация. Класс Птицы включает надотряды: Пингвины, Бескилевые и Килевые.

Надотряд Пингвины (императорский, адели). Крупных размеров (до 1 м). Обитают в Антарктике. Не летают, но прекрасно плавают при помощи крыльев, преобразованных в ласты. Киль есть. Стопа широкая, что позволяет пингвинам «ходить» в вертикальном положении. Оперение несмачиваемое, напоминает мех. Живут большими колониями.

Надотряд Бескилевые (страусы, нанду, казуары, эму, киви). Не летают, но быстро бегают. Крупных размеров. Потеря способности к полёту вызвала атрофию киля грудины. Живут они, как правило, на открытых местах, где есть возможность быстрого передвижения по земле. В связи с приспособлением к быстрому бегу число пальцев у них сократилось до трёх или двух.

Надотряд Килевые (куриные, гусиные, воробьиные, голуби, хищные). Киль хорошо развит. Большинство представителей способны летать. Распространены во всех географических зонах, от Арктики до Антарктики. Встречаются в различных местах обитания.

Систематическая- классификация производится по принципу родства между группами. Но многообразие птиц состоит не только в различиях по систематическим признакам, но и в особенностях строения, образа жизни, развившихся в связи с приспособлениями к различным местам обитания.

По месту обитания выделяют несколько групп птиц: древесно-кустарниковые птицы, добывающие пищу на деревьях (дятлы, поползни, пищухи, вертишейки), гнездящиеся на деревьях, охотящиеся в воздухе (мухоловки, ястребы), добывающие корм на деревьях и на земле, но гнездящиеся и ночующие только на земле (рябчики, тетерева); болотно-луговые бродные птицы, населяющие заболоченные луга, моховые болота, заросли камышей (цапли, журавли, аисты) и лазающие болотные птицы (коростели, погоныши); птицы отмелей (кулик-ходулочник, камнешарка); степно-пустынные (дрофы, стрепеты, страусы); наземно-водные (утки, гуси, лебеди) и т.п.

По привязанности к занимаемой территории выделяют группы: оседлые (воробьи), кочующие (снегири), перелётные (журавли).

По местам и способам гнездования: одни гнездятся на земле, другие — на ветках деревьев и кустарников, третьи — в дуплах, в различных укрытиях; гнёзда бывают чашевидные с плотными стенками, шаровидные с плотными стенками и летком, а бывают очень простые — ямка в пашне или в почве на лугу с редкими травинками и несколькими перьями и др.

По типам развития птенцов различают птенцовых и выводковых птиц. У первых птенцы, вылупившись из яйца, долго остаются беспомощными и нуждаются в согревании, кормлении, защите. К птенцовым относятся все воробьинообразные, хищные и др. У выводковых птиц птенцы, обсохнув, уже готовы следовать за родителями и кормиться самостоятельно. Выводковыми являются тетерева, глухари, перепела, куры, кулики и др.

11.8.6. Класс Млекопитающие (Звери)

Млекопитающие — самые высокоорганизованные позвоночные животные. Известно более 4500 видов млекопитающих (рис. 11.28). Распространены очень широко: населяют все материки, моря и океаны. Среды обитания: наземно-воздушная, водная, почвенная. В зависимости от среды обитания различают следующие экологические группы млекопитающих: наземные, подземные, древесные, летающие и водные. Размеры тела от 3 см при массе 1,2 г (карликовая белозубка) до 33 м при массе до 150 т (синий кит).

Строение. Отделы тела: голова, шея, туловище, хвост, передние и задние конечности, расположенные под туловищем (рис. 11.29).

Покров тела представлен кожей, которая состоит из многослойного эпидермиса и дермы. Дерма (собственно кожа) образована соединительной тканью. Нижний слой образует подкожно-жировую клетчатку. Возобновление эпидермиса происходит за счёт деления клеток росткового слоя. Верхние слои ороговевают. Производные эпидермиса: волосы, вибриссы («усы» хищных, ластоногих, грызунов), щетина у свиньи, иглы у ежа, роговые пластины (броненосцы), рога (парнокопытные), когти (хищники), ногти (приматы), копыта (копытные). Все млекопитающие, кроме некоторых водных животных (киты, дельфины), имеют волосяной покров; веки глаз снабжены ресницами. Волос имеет стержень и корень, расположенный в волосяной сумке. Длинные волосы — ость, короткие волосы — подшёрсток. Производными кожи являются железы: потовые, сальные, пахучие, млечные. Млечные и пахучие железы являются видоизменёнными потовыми.

Скелет состоит из трёх частей: скелет головы, скелет туловища и скелет конечностей и их поясов. Скелет головы (череп) подвижно соединён с позвоночником двумя мыщелками. У всех большая черепная коробка. Лицевой отдел преобладает над мозговым (исключение человек). Хорошо развито костное нёбо, отделяющее носовой проход от ротовой полости. Позвоночник состоит из пяти отделов: шейного (всегда 7 позвонков), грудного (9—24), поясничного (2—9), крестцового (4—9) и хвостового (3—40). Грудные позвонки имеют рёбра, которые в передней части срастаются с грудиной и образуют грудную клетку. Крестцовые позвонки сочленяются с тазовыми костями. Скелет пояса передних конечностей образован парными лопатками и ключицами, скелет пояса задних конечностей — тазовыми костями. Свободные конечности: передние — плечо, предплечье (из локтевой >и лучевой костей) и кисть (запястье, пясть, фаланги пальцев), задние — бедро, голень (из большой и малой берцовой костей) и стопа (предплюсна, плюсна и фаланги пальцев). У китообразных редуцирован пояс задних конечностей.

Мышечная система хорошо дифференцирована, наиболее развиты мышцы спины, конечностей и их поясов. Появляется мышечная диафрагма, которая делит вторичную полость тела на грудную и брюшную. Появляются мышцы ушных раковин.

Пищеварительная система: рот, глотка, пищевод, желудок, тонкая кишка, слепая кишка, толстая кишка, анальное отверстие. Пищеварительные железы: слюнные железы, печень, поджелудочная железа. Имеются губы, язык. Зубы дифференцированы на резцы, клыки и коренные зубы. Некоторые утратили зубы (муравьеды, беззубые киты). Ротовая полость отделена от носовой твёрдым и мягким нёбом, поэтому дыхание не мешает пережёвыванию пищи. У растительноядных кишечник длиннее, чем у хищных, и хорошо развита слепая кишка. Питание отличается большим разнообразием.

Дыхательная система состоит из дыхательных путей (носовая полость, носоглотка, гортань, трахеи, бронхи, бронхиолы) и пары лёгких альвеолярного строения. Воздух поступает через ноздри в носовую полость и через хоаны в носоглотку, а не в ротовую полость, как у всех остальных наземных позвоночных. Далее воздух проходит в гортань, трахею и бронхи. Ветвящиеся бронхи образуют бронхиальное дерево. На концах самых мелких бронхиол находятся мелкие пузырьки (альвеолы), стенки которых состоят из однослойного эпителия и густо оплетены капиллярами. В них происходит газообмен. Благодаря альвеолярному строению лёгкие имеют очень большую площадь дыхательной поверхности. Дыхательные движения происходят за счёт сокращения межрёберных мышц и диафрагмы.

Кровеносная система замкнутая, два круга кровообращения и полное разделение артериальной и венозной крови. Сердце четырёхкамерное — два предсердия и два желудочка. В правой части сердца — венозная кровь, в левой части — артериальная. От левого желудочка отходит левая дуга аорты. В остальном кровеносная система млекопитающих соответствует таковой у птиц. Температура тела постоянная (гомойотермные животные).

Выделительная система. Парные вторичные (тазовые) почки, парные мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал. Почки млекопитающих имеют большее число сосудистых клубочков и более длинные почечные канальцы по сравнению с почками пресмыкающихся. Конечный продукт обмена — мочевина.

Более совершенные кровеносная, дыхательная, пищеварительная и выделительная системы обеспечивают высокий уровень обмена веществ и теплокровность; двигательная активность и защитный волосяной покров (или подкожный жир) помогают поддерживать высокую и постоянную температуру тела.

Нервная система. Центральная и периферическая. Центральная нервная система — головной и спинной мозг. Головной мозг имеет 5 отделов: продолговатый, мозжечок, средний, промежуточный и передний. Все они хорошо развиты. Ведущую роль играет хорошо развитая кора переднего мозга. У многих она имеет борозды и извилины, увеличивающие её поверхность. Наряду со сложными инстинктами поведение млекопитающих в основном определяют условные рефлексы. Высшие млекопитающие имеют рассудочную деятельность. Периферическая нервная система представлена 12 парами черепно-мозговых нервов, спинно-мозговыми нервами и нервными сплетениями.

Органы чувств. Органы зрения — глаза. Развиты слабее, чем у птиц. Зрение бинокулярное (объёмное). У некоторых видов (приматы) имеется цветовое зрение. Органы осязания — кожа, усы, вибриссы (чувствительные волоски). Орган вкуса — язык. Органы обоняния — рецепторы носовой полости (наиболее развитый орган чувств многих млекопитающих). Орган слуха и равновесия — ухо. Ухо имеет три отдела: наружное (слуховой проход и ушная раковина), среднее (три слуховые косточки: стремечко, наковальня и молоточек), внутреннее. Для некоторых млекопитающих (дельфины, летучие мыши) характерна эхолокация (ориентация с помощью ультразвука).

Размножение и развитие. Раздельнополые. Половой диморфизм. Половые железы парные. Половые пути самок дифференцированы на яйцеводы, матки (матку) и влагалище. У самцов многих видов семенники располагаются не в брюшной полости, а в специальном наружном половом органе — мошонке. Семяпроводы заканчиваются семяизвергательным каналом, проходящим внутри копулятивного органа — полового члена. Появляются дополнительные железы, выделяющие секреты, которые образуют семенную жидкость. У самцов семяизвергательный канал: одновременно является и мочеиспускательным. У самок влагалище открывается во внешнюю среду самостоятельным отверстием. За исключением нескольких видов яйцекладущих подавляющее большинство млекопитающих живородящи. Яйцеклетки имеют мелкие размеры и содержат незначительное количество питательных веществ. Осеменение внутреннее. Оплодотворение происходит в яйцеводах. Зародыш погружается в слизистую оболочку матки. Его питание, дыхание и выделение продуктов обмена у большинства млекопитающих происходит через плаценту. Вокруг зародыша образуется амнион, формирующий водную среду для развития. Плод в течение определённого периода развивается в матке (внутриутробное развитие). Продолжительность беременности у крупных видов около года, у мышевидных грызунов 2 недели. После рождения самка выкармливает детёнышей молоком. Количество детёнышей от 1 до 20. Выражена забота о потомстве.

Значение. В природе млекопитающие участвуют в опылении растений (рукокрылые), распространении их семян (растительноядные), являются «санитарами» природы (хищники и падальщики). Млекопитающие имеют огромное хозяйственное значение для человека.

Большинство сельскохозяйственных животных принадлежат к классу Млекопитающих: они дают молоко, мясо, шерсть, кожу (крупный и мелкий рогатый скот). Некоторые виды служат предметом промысловой и спортивной охоты (дикие кабаны, олени, лоси, зайцы). Многие являются вредителями сельского хозяйства (мышевидные грызуны, хищники). Некоторые представляют угрозу для здоровья человека, так как могут быть переносчиками различных заболеваний — ящура, бешенства, бруцеллёза, свиной аскариды и др. (грызуны, копытные, бродячие собаки). Многие виды млекопитающих используются как экспериментальные животные (собаки, мыши, крысы, морские свинки).

Происхождение и ароморфозы. Млекопитающие произошли от древних пресмыкающихся в триасовый период мезозойской эры. Переходные формы — зверозубые ящеры — имели кожные железы, слабое ороговение эпидермиса, расположение задних конечностей под туловищем, дифференцированные зубы. Возникновению класса Млекопитающие способствовали следующие ароморфозы: высокоразвитая кора больших полушарий переднего мозга, внутриутробное развитие, выкармливание детёнышей молоком, волосяной покров, четырёхкамерное сердце и полное разделение артериальной и венозной крови, теплокровность, лёгкие альвеолярного строения.

Систематика. Класс Млекопитающие разделяют на подклассы: Первозвери (Яйцекладущие, Клоачные), Сумчатые (Низшие звери), Плацентарные (Высшие звери). Класс включает более 20 отрядов. Сравнительная характеристика подклассов млекопитающих представлена в таблице 11.6.

Сравнительная характеристика основных отрядов подкласса Плацентарные представлена в таблице 11.7.

Сравнительная характеристика основных классов типа Хордовые представлена в таблице 11.8.

 

---

 

ВСЕ РАЗДЕЛЫ СПРАВОЧНИКА

Материалы для подготовки к ЕГЭ. Онлайн-Справочник по биологии.
11.8 Тип Хордовые.

Материалы для подготовки к ЕГЭ. Онлайн-Справочник по биологии.
РАЗДЕЛ II. МНОГООБРАЗИЕ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ. 11. Царство ЖИВОТНЫЕ

ВСЕ РАЗДЕЛЫ СПРАВОЧНИКА

11. ЦАРСТВО ЖИВОТНЫЕ

Животные — это эукариотические гетеротрофные организмы. Их описано более 2,0 млн видов. Царству Животные присущ ряд отличительных признаков.

1. Гетеротрофный тип питания. У большинства голозойное, у некоторых осмотрофное, фаго- и пиноцитоз. Некоторые миксотрофы (эвглена зелёная).
2. Специфические черты в организации животной клетки: не имеет клеточной стенки (поэтому может принимать различную форму), система вакуолей не развита, имеются центриоли, многие клетки снабжены ресничками или жгутиками, основное запасное вещество — гликоген.
3. Четыре типа тканей: эпителиальная, соединительная, мышечная и нервная,
4. В основном подвижный образ жизни, что связано с развитием опорно-двигательной и нервной систем.
5. Имеются экскреторные органы и выделяются азотсодержащие продукты жизнедеятельности (аммиак, мочевина, мочевая кислота и др.).
6. Для высших характерны сложные поведенческие реакции. Высокоорганизованные формы способны осуществлять процессы высшей нервной деятельности.
7. У большинства имеются нервная и гуморальная системы регуляции (у растений только гуморальная).
8. Имеется защитная (иммунная) система.
9. Рост диффузный (то есть рост всей поверхности, а не за счёт определённых ростовых точек) и ограниченный.
10. Жизненные циклы проще, чем у растений. Гаплоидная стадия представлена только гаметами (за исключением споровиков и фораминифер). Редукционное деление осуществляется непосредственно в процессе гаметогенеза.

Систематика.

Царство Животные делят на два подцарства: Одноклеточные и Многоклеточные.

Подцарство Одноклеточные включает типы: Саркомастигофора (классы Саркодовые и Жгутиконосцы), Инфузории (класс Ресничные инфузории), Апикомплекса (класс Споровики).

Подцарство Многоклеточные включает типы: Кишечнополостные (классы Гидроидные, Сцифоидные и Коралловые полипы), Плоские черви (классы Сосальщики, Ленточные черви, Ресничные черви), Круглые черви (класс Собственно круглые черви, или Нематоды), Кольчатые черви (классы Малощетинковые, Многощетинковые и Пиявки), Моллюски (классы Брюхоногие, Двустворчатые, Головоногие), Членистоногие (классы Ракообразные, Паукообразные и Насекомые), Хордовые. ‘Пип Хордовые делят на три подтипа: Оболочники (класс Асцидии), Бесчерепные (класс Ланцетники), Позвоночные (классы Хрящевые рыбы, Костные рыбы, Земноводные (Амфибии), Пресмыкающиеся (Рептилии), Птицы, Млекопитающие).

Многообразие животного мира. Представители царства Животные очень разнообразны. Они отличаются друг от друга особенностями экологии, индивидуального развития, морфологии и физиологии. В зависимости от того или иного признака животных делят на разные группы (табл. 11.1),

11.1. ПОДЦАРСТВО ПРОСТЕЙШИЕ (ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ)

11.1.1. Общая характеристика

К подцарству Простейшие относят одноклеточные организмы. Известно более 30 тыс. видов простейших. Среды обитания: водная, почвенная, организменная. Простейшие обитают в самых различных средах: пресных и солёных водах, почве, в теле других организмов. Обязательное условие жизни простейших — наличие жидкой среды (вода, влага почвы, кровь, тканевая жидкость). Образ жизни: паразитические и свободноживущие. Некоторые виды способны образовывать колонии, однако клетки в них независимы друг от друга. В процессе эволюции, видимо, колониальные формы были переходным этапом от одноклеточных к многоклеточным.

Систематика. Подцарство Простейшие (Одноклеточные) включает типы: Саркомастигофора (класс Корненожки, или Саркодовые, и класс Жгутиконосцы), Инфузории (класс Ресничные инфузории), Апикомплекса (класс Споровики).

Строение. Тело простейших состоит из одной клетки. Размеры клеток колеблются от 1—2 мкм до 2—3 см. Строение клеток простейших типично для эукариот. Они имеют оболочку, цитоплазму и одно или несколько ядер.

Покровы тела состоят из цитоплазматической мембраны и пелликулы — плотной эластичной оболочки. Некоторые амёбы имеют наружный скелет в виде раковины.

Цитоплазма включает эктоплазму (наружный однородный слой) и эндоплазму (внутренний — зернистый). В эндоплазме содержатся включения и все основные органоиды клетки — органоиды общего назначения (митохондрии, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, рибосомы, лизосомы и т.д.). Кроме того, у простейших имеются органоиды специального назначения: движения (жгутики, ложноножки, реснички); пищеварения (пищеварительная вакуоль, цитостом — клеточный рот, цитофарингс — клеточная глотка, порошица); выделения (сократительная вакуоль, приводящие каналы); защиты (трихоцисты)’, светочувствительные глазки.

Движение одноклеточных происходит несколькими способами. Корненожки передвигаются при помощи ложноножек (псевдоподий) — временных выростов цитоплазмы, в которые перетекает часть цитоплазмы. Жгутиконосцы и инфузории передвигаются благодаря вращению жгутиков и колебательных движений ресничек.

Питание. Большинство простейших имеют гетеротрофный тип питания. Они используют готовые органические вещества. Для некоторых видов (эвглена зелёная) характерен миксотрофный (смешанный) тип питания, поскольку на свету они способны к фотосинтезу, а в темноте питаются готовыми органическими веществами. Гетеротрофный тип питания может осуществляться разными способами. При фагоцитозе и пиноцитозе (захват пищевых частиц или капелек жидкости при помощи ложноножек), а также голозойном способе питания (поступление пищевых частиц через клеточный рот) происходит переваривание пищи в пищеварительных вакуолях. Так питаются корненожки, инфузории и некоторые жгутиконосцы. При осмотическом способе питания происходит всасывание растворённых питательных веществ из воды всей поверхностью тела. Это характерно для жгутиконосцев и споровиков.

Выделение. Жидкие продукты обмена и избыток воды у пресноводных простейших выделяются через сократительные вакуоли. Морские и паразитические одноклеточные обитают в изотонической среде, сократительных вакуолей не имеют, а выделение происходит всей поверхностью клетки.

Дыхание осуществляется всей поверхностью тела. Газообмену способствует постоянный приток в организм простейшего воды, содержащей кислород, и её удаление вместе с углекислым газом через сократительную вакуоль.

Раздражимость проявляется в форме таксисов. Таксис — это движение к раздражителю (положительный таксис) или от него (отрицательный таксис). В зависимости от природы действующего фактора различают фототаксисы (раздражителем является свет), хемотаксисы (раздражителем являются химические вещества) и термотаксисы (раздражителем является температура).

Образование цисты (инцистирование) происходит в неблагоприятных условиях (например, при недостатке влаги). При инцистирова-нии клетка теряет органоиды движения, обезвоживается и покрывается толстой защитной оболочкой.

Размножение осуществляется бесполым путём: деление клетки надвое, шизогония (множественное деление), спорогония (множественное деление, заканчивающееся образованием спор), почкование. Для жизненного цикла многих простейших характерно чередование бесполого размножения и полового процесса (конъюгация или копуляция). При конъюгации между двумя клетками происходит обмен частями генеративного ядра. При копуляции клетки простейших преобразуются в гаметы, после чего происходит их слияние. Половой процесс не сопровождается увеличением численности особей, поэтому не совсем правильно его отождествлять с половым размножением.

Значение. Простейшие участвуют в почвообразовании; обеспечивают биологическую очистку водоёмов; являются пищей для многих водных животных; образуют осадочные породы — источник сырья для промышленности; являются возбудителями паразитарных заболеваний человека и животных.

11.1.2. Тип Саркомастигофоры

11.1.2.1. Класс Корненожки (Саркодовые)

Характерные признаки класса Корненожки: одно ядро; непостоянная форма тела; отсутствие пелликулы; органоиды движения — ложноножки; тип питания — гетеротрофный; способ питания: фагоцитоз и пиноцитоз; размножение бесполое — деление клетки надвое.

Представители класса Корненожки: амёба обыкновенная (пресноводная); фораминиферы и радиолярии (морские); амёба ротовая, амёба кишечная и амёба дизентерийная (паразитические).

Амёба обыкновенная. Обитает в пресных водоёмах. Свободноживущая. Размер около 0,5 мм. Форма тела непостоянна (рис. 11.1).

Строение: цитоплазматическая мембрана, цитоплазма, ядро, пищеварительные вакуоли, сократительная вакуоль. Передвигается с помощью ложноножек (псевдоподий). Питается одноклеточными организмами (бактериями, водорослями, простейшими) путём фаго-и пиноцитоза. При этом образуются пищеварительные вакуоли. Непереваренные остатки выделяются в любой части тела. Продукты метаболизма и избыток воды удаляются через сократительную вакуоль. Дышит растворённым в воде кислородом всей поверхностью тела. Размножается только делением надвое. При неблагоприятных условиях образует цисту.

Фораминиферы имеют известковую раковину до 3 см. Отмирая, они образуют осадочные породы, месторождения известняка. Радиолярии (лучевики) имеют раковину из кремнезёма. Они образуют осадочные породы, которые используются в производстве наждачной бумаги и абразивных кругов.

Амёба ротовая, амёба кишечная, амёба дизентерийная — паразитические амёбы, вызывают заболевания животных и человека.

11.1.2.2. Класс Жгутиконосцы

Характерные признаки класса Жгутиконосцы: одно ядро; постоянная форма тела; пелликула; органоиды движения — жгутики; тип питания: гетеротрофный, миксотрофный; способ питания: осмотический, голозойный; размножение: бесполое (продольное деление клетки надвое) и половой процесс — копуляция.

Представители класса Жгутиконосцы: эвглена зелёная (свободно-живущая), вольвокс и гониум (колониальные), трипаносомы, лейшмании, лямблии (паразитические).

Эвглена зелёная. Обитает в пресных водоёмах со стоячей водой, свободноживущая, размер около 0,06 мм. Форма тела постоянна (рис. 11.2). Строение: веретеновидная клетка, имеет жгутик, цитоплазму, ядро, сократительную вакуоль, светочувствительный глазок (стигму), хлоропласты и бесцветные пластиды. Передвигается с помощью жгутика. Способна к миксотрофному питанию. Размножается продольным делением надвое. При неблагоприятных условиях образует цисту.

Вольвокс состоит из нескольких сотен клеток, погружённых в студенистое вещество. Характерна начальная специализация клеток и разделение их функций.

Трипаносомы вызывают африканскую сонную болезнь, лейшмании вызывают лейшманиоз, лямблии вызывают лямблиоз. Для паразитических жгутиконосцев характерны сложные жизненные циклы с чередованием поколений и сменой хозяев.

11.1.3. Тип Инфузории

11.1.3.1. Класс Ресничные инфузории

Характерные признаки класса Ресничные инфузории: два ядра; органоиды движения — реснички; постоянная форма тела; пелликула; две сократительные вакуоли и приводящие каналы; органоиды защиты — трихоцисты; тип питания — гетеротрофный; способ питания — осмотический или голозойный; размножение — бесполое (поперечное деление клетки надвое), половой процесс (конъюгация); инцистирование.

Представители класса Ресничные инфузории: инфузория-туфелька (свободноживущая), балантидий (паразит).

Инфузория-туфелька. Обитает в пресных водоёмах, свободноживущий организм размером 0,1—0,3 мм. Характерна постоянная форма тела в виде подошвы туфли (рис. 11.3).

Строение: тело покрыто ресничками (обеспечивают движение), имеет плотную наружную оболочку, цитоплазму, сократительные вакуоли (две — с приводящими канальцами), пищеварительные вакуоли, два ядра. Большое ядро (макронуклеус) отвечает за жизнедеятельность клетки, малое ядро (микронуклеус) — за половое размножение. Между ресничками имеются трихоцисты — органоиды защиты и нападения. У инфузории есть клеточный рот (цитостом), ведущий в клеточную глотку (цитофарингс), от которой отшнуровываются пищеварительные вакуоли. Они движутся к постоянному месту удаления остатков непереваренной пищи (порошице). Бесполое размножение осуществляется путём поперечного деления клетки надвое, половой процесс — путём конъюгации.

Балантидий — представитель паразитических инфузорий, является возбудителем балантидиаза.

11.1.4. Тип Апикомплексы

11.1.4.1. Класс Споровики

Характерные признаки класса Споровики: внутриклеточные паразиты; отсутствуют органоиды движения; отсутствуют пищеварительные и сократительные вакуоли; форма тела постоянная; одно ядро; тип питания — гетеротрофный; способ питания — осмотический; размножение: бесполое (спорогония, шизогония), есть половой процесс (копуляция); сложный цикл развития.

Представители класса Споровики: малярийный плазмодий (возбудитель малярии), токсоплазма (возбудитель токсоплазмоза). Все споровики — паразиты животных и человека; вызывают тяжёлые заболевания.

Малярийный плазмодий имеет сложный жизненный цикл со сменой хозяев. Бесполое размножение осуществляется в теле человека, а половой процесс — в малярийном комаре. Шизонты (бесполое поколение) попадают в кровь человека при укусе заражённым комаром, из крови они проникают в клетки печени, где начинают активно расти и размножаться путём шизогонии (множественного деления). После нескольких делений плазмодии возвращаются в кровь и проникают в эритроциты. Здесь они снова размножаются множественным делением. После каждого цикла шизогонии шизонты выходят в кровь, при этом эритроцит лопается, и в кровь выбрасываются токсические вещества — продукты жизнедеятельности плазмодия. Именно эти токсины обусловливают клинические проявления малярии. После нескольких циклов шизогонии в эритроцитах плазмодии перестают делиться. Они преобразуются в гаметоциты (половое поколение), которые позднее образуют гаметы. Гаметоциты попадают в комара во время укуса. В комаре гаметоциты выходят из эритроцитов и превращаются в гаметы. В полости кишечника комара гаметы попарно сливаются, образуя зиготу. Она проникает в гемолимфу комара, где активно питается и делится шизогонией. Образовавшиеся шизонты из гемолимфы мигрируют в слюнные железы комара. Оттуда они снова попадают в кровь человека.

Таким образом, малярийный плазмодий разрушает эритроциты человека, вызывая малярию. Диагноз малярии ставят при нахождении малярийных плазмодиев в крови. Профилактика заключается в уничтожении мест обитания малярийных комаров.

11.2. ТИП КИШЕЧНОПОЛОСТНЫЕ

11.2.1. Общая характеристика

Известно около 9 тыс. видов кишечнополостных. Среда обитания — водная (морские водоёмы — за исключением нескольких пресноводных видов). Образ жизни — свободноживущие: свободноплавающие или прикреплённые формы.

Систематика. Тип Кишечнополостные включает классы: Гидроидные, Сцифоидные и Коралловые полипы.

Строение. Для большинства кишечнополостных характерны две жизненные формы: прикреплённый полип и свободноплавающая медуза. У многих обе формы чередуются в течение жизненного цикла (полипы — бесполое поколение, медузы — половое).

Полип (прикреплённая форма) имеет вид вытянутого мешка, имеющего отверстие — рот, который окружён щупальцами и ведёт в гастральную (кишечную) полость (рис. 11.4).

Задний конец тела (подошва) фиксируется к субстрату. Прикреплённые формы могут быть как одиночные (гидра), так и колониальные (коралловые полипы).

Медуза (плавающая форма) имеет форму колокола, зонтика или блюдца, под сводом которого расположен рот, окружённый ротовыми лопастями. По краю купола располагаются щупальца. Плавающие формы всегда одиночные.

Размеры тела от 1 мм до 2 м. Кишечнополостные имеют лучистый (радиальный) тип симметрии, то есть через тело можно провести несколько плоскостей симметрии. Это двухслойные животные — их развитие происходит из двух зародышевых листков. Тело образовано двумя слоями клеток: наружным — эктодермой и внутренним — энтодермой. Между ними находится слой межклеточного студенистого вещества — мезоглея (у медуз и гидроидных полипов) или опорная пластинка, выполняющая функцию внутреннего скелета (у коралловых полипов). Коралловые полипы и колониальные гидроидные, кроме того, имеют наружный известковый или роговой скелет.

Клетки эктодермы и энтодермы дифференцированы по выполняемым функциям.

Клетки эктодермы. Эктодерма включает эпителиально-мускульные, стрекательные, нервные, промежуточные и половые клетки.

Эпителиально-мускульные клетки формируют покровы тела, содержат мышечные волокна, расположенные параллельно продольной оси тела. Выполняют защитную и двигательную функции.

Стрекательные клетки содержат капсулу с ядовитой жидкостью; внутри капсулы в виде спирали находится стрекательная нить, на поверхности — чувствительный волосок. При раздражении стрекательная нить выбрасывается наружу. Выполняют функцию защиты и нападения.

Нервные клетки располагаются под эпителиально-мускульными, имеют звездчатую форму и отростки. Своими отростками они сообщаются между собой, образуя примитивную нервную систему диффузного типа. Особенно их много на щупальцах у гидроидных и по краю зонтика у медуз.

Промежуточные (интерстициальные) — мелкие недифференцированные клетки, участвующие в бесполом размножении и регенерации. Из них образуются все виды клеток эктодермы.

Половые (у гидроидных) — яйцеклетки и сперматозоиды. Появляются в определённые периоды жизненного цикла из промежуточных клеток и обеспечивают половое размножение.

Клетки энтодермы. Энтодерма включает эпителиально-мускульные, железистые, нервные и половые клетки.

Эпителиально-мускульные клетки выстилают гастральную полость, имеют 2—5 жгутиков, мышечные волокна (располагаются перпендикулярно продольной оси тела), способны образовывать ложноножки. Обеспечивают движение воды в гастральной полости и внутриклеточное пищеварение.

Железистые клетки вырабатывают и выделяют в кишечную полость пищеварительные ферменты, обеспечивая полостное пищеварение.

Нервные клетки аналогичны нервным клеткам эктодермы.

Половые (у сцифомедуз) аналогичны половым клеткам эктодермы.

Движение осуществляется за счёт сокращения мышечных волокон эпителиально-мускульных клеток наружного и внутреннего слоёв тела. Сокращение продольных мышечных волокон клеток эктодермы приводит к укорочению тела и щупалец, сокращение поперечных волокон клеток энтодермы вытягивает тело в длину. У прикреплённых форм наиболее подвижны щупальца. Одиночные полипы (гидра) передвигаются «кувырканием», медузы — реактивным способом.

Раздражимость возможна благодаря примитивной нервной системе диффузного типа и осуществляется в виде элементарных рефлексов. Например, в ответ на укол иглой всё тело гидры сжимается. Прикреплённые формы кишечнополостных не имеют развитых органов чувств, за исключением осязания. У подвижных форм есть органы зрения (глаза) и равновесия (статоцисты — мешочки с камешками из углекислой извести внутри).

Пищеварение. Большинство кишечнополостных активно захватывают пищу щупальцами. Для нападения используют стрекательные клетки, которые парализуют жертву. Пища через рот попадает в пищеварительную (гастральную) полость, где и происходит её переваривание. Различают два вида пищеварения: внутриклеточное и полостное. Внутриклеточное пищеварение осуществляется эпителиально-мускульными клетками энтодермы, захватывающими пищевые частицы путём эндоцитоза. Полостное пищеварение возможно благодаря ферментам, выделяемым в гастральную полость железистыми клетками. Непереваренные остатки из клеток выбрасываются в полость, откуда током воды удаляются через рот.

Дыхание и выделение продуктов обмена осуществляется всей поверхностью тела.

Регенерация — восстановление утраченных или повреждённых частей тела. Возможна благодаря размножению и дифференцировке промежуточных клеток.

Размножение. Большинство раздельнополые. Некоторые гидроидные — гермафродиты — имеют и яичники, и семенники. Характерно чередование бесполого и полового размножения. Бесполое размножение осуществляется путём почкования или стробиляции. Почкование — размножение путём образования на материнском организме почки — выроста, из которого образуется новая особь. Стробиляция — размножение путём множественных поперечных делений полипа на несколько частей. У примитивных гидроидных оплодотворение яйцеклетки происходит на материнском организме. Развитие прямое. У медуз и морских гидроидных половые клетки выделяются в воду, где и происходит оплодотворение. Развитие с метаморфозом, личинка — планула (рис. 11.5).

Происхождение и ароморфозы. К возникновению типа привели следующие ароморфозы: дифференцировка клеток и образование тканей, нервная система диффузного типа, полостное пищеварение.

Значение. Кишечнополостные являются важным звеном в цепях питания морских животных, способствуют очищению воды (биологические фильтраторы). Некоторые виды медуз ядовитые (цианея, крестовичок), некоторых используют в пищу. Коралловые полипы формируют уникальные экологические системы коралловых рифов. В то же время коралловые рифы и острова (атоллы) затрудняют судоходство. Из скелетов коралловых полипов формируются месторождения известняка, используемого в строительстве.

11.2.2. Класс Гидроидные

Жизненные формы — полипная (пресноводная гидра) или полипная и кратковременная медузная (обелия).

Пресноводная гидра. Среда обитания — пресные водоёмы. Свободноживущая, прикреплённая. Длина тела около 1 см. Тело состоит из мешкообразного туловища, подошвы и щупалец. Прикрепляется к субстрату подошвой. Тело двухслойное. Рот окружён щупальцами (5—12), которые служат для захвата пищи. Клетки эктодермы: эпителиально-мускульные, нервные, стрекательные, промежуточные, половые. Клетки энтодермы: эпителиально-мускульные, железистые и нервные. С помощью эпителиально-мускульных клеток организм способен совершать движение. Стрекательные клетки служат для защиты и нападения. Дыхание осуществляется всей поверхностью тела. Нервная система диффузного типа, состоит из разбросанных по всему телу нервных клеток. Развито осязание. Гастральная полость не имеет перегородок и каналов. Бесполое размножение (почкование) происходит летом. Половое размножение происходит осенью. В эктодерме формируются половые железы, где образуются гаметы (сперматозоиды со жгутиками и амёбоидная яйцеклетка), оплодотворение происходит на теле материнской гидры. Медузоидная форма отсутствует. Развитие прямое.

Гидроидные полипы (обелия). Характерно чередование бесполого и полового поколений (метагенез). Бесполое поколение (полипы) образует колонии в виде дерева или кустика. Половое поколение — гидроидные медузы, образуются путём почкования как части колонии, в дальнейшем отделяются от неё и ведут свободный образ жизни. Размножение у гидроидных медуз половое. Осеменение наружное (половые клетки выделяются в воду). Развитие с метаморфозом (личинка — планула).

11.2.3. Класс Сцифоидные

Сцифоидные медузы (корнерот, цианея, гонионема). Обитают только в морях. Стадия медузы преобладает над стадией полипа. Медуза напоминает перевёрнутый и сильно сплющенный полип. Содержимое медузы представлено сильно развитой мезоглеей (содержит до 98 % воды). По краю зонтика имеется скопление нервных клеток в виде ганглиев. Органы чувств: равновесия — статоцисты, зрения — глаза. Кишечная полость представлена системой сообщающихся каналов (4 радиальных и,1 кольцевой). Передвижение медуз в воде осуществляется по реактивному принципу за счёт выталкивания воды из-под купола при сокращении стенок зонтика. Раздельнополы, Характерно чередование поколений. Размножение полипа происходит стробиляцией — упорядоченным поперечным делением полипа на несколько частей. Половые клетки образуются в энтодерме. Из оплодотворённой яйцеклетки развивается личинка. После прикрепления к субстрату из неё развивается полип. Подрастая, полип начинает отпочковывать молодых медуз.

11.2.4. Класс Коралловые полипы

Коралловые полипы (актиния, роговой коралл, красный коралл). Существуют только в виде полипа. Обитают на мелководьях тропических морей. Встречаются одиночные (редко) и колониальные формы. Рот окружён либо восемью щупальцами (восьмилучевые кораллы), либо числом щупальцев, кратным шести (шестилучевые кораллы). Имеют наружный известковый или роговой скелет, образующийся из эктодермы, или внутренний скелет, образующийся в мезоглее. В цикле развития отсутствует медузоидная форма и чередование поколений. Размножение бесполое (почкование) и половое. Раздельнополые, половые клетки образуются в энтодерме. Развитие прямое или с метаморфозом (личинка — планула). Известковые скелеты колониальных форм образуют рифы и океанические острова.

11.3. ТИП ПЛОСКИЕ ЧЕРВИ

11.3.1. Общая характеристика

Известно более 15 тыс. видов плоских червей.

Систематика. Тип Плоские черви включает классы: Ресничные черви, Сосальщики, Ленточные черви.

Среда обитания: водная, почвенная, организменная (морские, пресные водоёмы, влажная почва, организм человека и животных). Образ жизни: ресничные черви — свободноживущие животные (хищники), обитающие в пресных и морских водоёмах; сосальщики и ленточные черви — паразиты, живущие в организме других животных.

Двусторонне-симметричные — единственная плоскость симметрии делит тело на правую и левую половины. Развитие происходит из трёх зародышевых листков: эктодермы, энтодермы и мезодермы. Третий зародышевый листок появляется впервые в эволюции и даёт начало развитию паренхиматозных клеток, заполняющих промежутки между органами, и мышечной системе.

Размеры тела от 2—3 мм до 20 м. Тело плоских червей вытянуто в длину и сплющено в спинно-брюшном направлении; имеет листовидную или лентовидную форму (рис. 11.6). Характерно наличие развитых систем органов: мышечной, пищеварительной (отсутствует у класса Ленточных), выделительной, нервной и половой.

Покровы тела и мышечная система. Клетки эпителия и мускулатуры представляют собой обособленные образования. Кожно-мускульный мешок состоит из однослойного эпителия (у водных форм эпителий имеет реснички) и трёх слоёв гладких мышц: кольцевых, продольных и косых. Некоторые представители имеют также спинно-брюшные мышцы. Движение обеспечивается сокращением мускулатуры (сосальщики и ленточные черви) или ресничками покровного эпителия и сокращением мышц (ресничные черви).

Полость тела отсутствует, а внутренние органы расположены непосредственно в паренхиме, которая имеет мезодермальное происхождение. Она выполняет опорную функцию, является депо запасных питательных веществ и участвует в регенерации.

Пищеварительная система имеет два отдела — передний (рот, глотка) и средний (ветви кишечника). Кишка замкнута слепо, задний, отдел кишечника и анальное отверстие отсутствуют. Непереваренные остатки пищи удаляются через рот. У ленточных червей пищеварительная система отсутствует (представлена отдельными пищеварительными клетками).

Кровеносная и дыхательная системы отсутствуют. Газообмен происходит непосредственно через поверхность тела. У свободноживущих форм аэробное дыхание, у паразитов — анаэробное (гликолиз).

Выделительная система протонефридиального типа, образована системой канальцев, один конец которых начинается в паренхиме звездчатой клеткой с пучком ресничек, а другой впадает в выделительный проток. Протоки объединяются в 1 или 2 общих канала, заканчивающихся выделительными порами.

Нервная система состоит из надглоточных нервных узлов (ганглиев) и продольных нервных стволов, идущих вдоль тела и связанных поперечными нервными перемычками.

Органы чувств — осязания и химического чувства. У свободноживущих имеются органы зрения и равновесия.

Половая система, как правило, гермафродитная. Мужская половая система: семенники, семяпроводы, семяизвергательный канал и копулятивный орган. Женская половая система: яичник, яйцевод, матка, желточники. Для паразитов характерна высокая плодовитость.

Размножение чаще половое. У ресничных червей встречается фрагментация. Развитие с метаморфозом, у паразитов — со сменой хозяев.

Происхождение и ароморфозы. К возникновению типа привели следующие ароморфозы: двусторонняя симметрия тела, третий зародышевый листок — мезодерма, системы органов: пищеварительная, выделительная и половая.

Значение. Пища для более крупных животных. Возбудители паразитарных заболеваний человека и животных.

11.3.2. Класс Ресничные черви

Белая (молочная) планария. Питается водными беспозвоночными. Достигает в длину 25 мм. Тело уплощено, покрыто ресничками, задний конец заострён. На переднем конце имеет небольшие глазки и органы химического чувства. Внутреннее строение такое же, как и у всех представителей плоских червей.

11.3.3. Класс Сосальщики

Печёночный сосальщик. Тело плоское, листовидное. Размеры тела 5—7 см. Реснички отсутствуют. Имеются ротовая и брюшная присоски. Пищеварительная система включает рот, кишечник из двух ветвей, оканчивающихся слепо. Дыхательная система отсутствует. Анаэроб. Мышечная и нервная системы менее развиты, чем у свободноживущих червей. Основной хозяин — травоядные животные (коровы, овцы, козы) (рис. 11.7). Паразитирует в печени, желчных ходах. Питается клетками крови и печени. Промежуточный хозяин — малый прудовик (улитка). Сосальщики — гермафродиты (каждая особь имеет и яичники, и семенники). Яйца с испражнениями основного хозяина попадают во внешнюю среду, где в воде развивается личинка

с ресничками, которая внедряется в тело улитки, там растёт и размножается. Личинки покидают улитку, прикрепляются к водным растениям и превращаются в цисту. Вместе с травой они попадают в кишечник основного хозяина. Заражение человека происходит при питье воды из открытых водоёмов или при употреблении в пищу немытых овощей и зелени, поливаемых из этих водоёмов. После заражения личинка превращается в половозрелую форму, которая вызывает заболевание хозяина.

11.3.4. Класс Ленточные черви

Бычий цепень. Размер 4—10 м. Форма тела — лентовидная. Отделы тела — головка, шейка, членики (до 1 тыс. и более). Головка имеет четыре присоски, шейка нерасчленённая, тело длинное лентовидное расчленённое. Пищеварительная система отсутствует. Дыхательная система отсутствует. Анаэроб. Нервная система развита слабо.

Цепни — гермафродиты. В каждом членике имеются один яичник и множество семенников. Из кишечника человека (основной хозяин) выделяются членики, содержащие яйца. Вместе с травой они попадают в желудок коровы (промежуточный хозяин). Из яиц выходят шестикрючные личинки, которые проникают в кровеносные сосуды кишечника и затем в мышцы. Здесь личинки превращаются в финны (пузырёк с головкой цепня внутри). При употреблении непроваренного финнозного мяса человеком головка цепня прикрепляется к стенке и начинает продуцировать членики.

Эхинококк. Взрослая форма длиной до 6 мм. Состоит из 3—4 члеников, на головке имеет присоски и хоботок с венчиком крючьев. Членики не отделяются. Основной хозяин — собаки, волки, лисицы. У них цепень обитает в тонком кишечнике. Промежуточный — овцы, свиньи, козы, крупный рогатый скот, олени, человек. В промежуточном хозяине развивается стадия финны — пузырь с множеством головок. Пузыри развиваются в лёгких, печени, головном мозге, костях и имеют размеры с детскую голову. Заражение человека происходит при проглатывании яиц цепня, попавших на руки после контакта с собаками и дикими животными.

11.4. ТИП КРУГЛЫЕ ЧЕРВИ

11.4.1. Общая характеристика

Тип насчитывает более 500 тыс. видов. Среда обитания — водная, почвенная, организменная (морские и пресные водоёмы, почва, организмы человека, животных и растений). Образ жизни: свободно-живущие и паразиты. Развитие из трёх зародышевых листков. Тип включает пять классов. Наиболее важным и многочисленным классом является класс Собственно круглые черви (Нематоды).

Двустороннесимметричные. Размеры тела от нескольких микрометров (почвенные черви) до нескольких метров (нематода кашалота).

Круглые черви имеют нечленистое тело с плотной кутикулой. Ресничный покров частично или полностью редуцирован. Тело нитевидное, веретеновидное, несегментированное, круглое в поперечном сечении (рис. 11.8).

Полость тела первичная — псевдоцель (не имеет эпителиальной выстилки). Расположена между кожно-мускульным мешком и внутренними органами. В первичной полости помещаются все внутренние органы. Заполнена жидкостью, выполняет опорную, транспортную и защитную функции.

Пищеварительная система образована передней кишкой, средней кишкой и задней кишкой. Передняя кишка дифференцирована на отделы: рот с кутикулярными губами, глотка и пищевод. Средняя кишка и задняя кишка на отделы не разделены. Пищеварительный тракт заканчивается анальным отверстием.

Кровеносная и дыхательная системы отсутствуют.

Выделительная система представлена 1—2 кожными железами (видоизменённые протонефридии). Это крупные клетки, от которых отходят 2 канала по бокам тела. В заднем конце тела каналы заканчиваются слепо, а спереди открываются во внешнюю среду выделительной порой. Жидкие продукты обмена обезвреживаются в полостной жидкости фагоцитарными клетками.

Нервная система лестничного типа. Она представлена головными нервными узлами (ганглиями), окологлоточным нервным кольцом и несколькими нервными стволами (наиболее развиты спинной и брюшной), соединёнными поперечными перемычками.

Органы чувств развиты слабо и представлены органами осязания и органами химического чувства. У морских форм есть светочувствительные рецепторы.

Размножение и развитие. Большинство круглых червей раздельнополы, выражен половой диморфизм (самцы меньше самок, задний конец тела самцов закручен на брюшную сторону). Половые железы имеют вид трубок. У самцов половая система непарная (семенник, семяпровод, семяизвергательный канал, который открывается в заднюю кишку), у самок — парная (яичники, яйцеводы, матки и непарное влагалище). Размножение половое. Развитие с метаморфозом, у паразитов — часто без смены хозяев, личинка развивается в почве.

Происхождение и ароморфозы. К возникновению типа привели следующие ароморфозы: первичная полость тела, раздельнополость и половой диморфизм, наличие заднего отдела кишечника и анального отверстия.

Значение. Участвуют в почвообразовании. Являются пищей для более крупных животных и возбудителями паразитарных заболеваний (нематодозов).

11.4.2. Класс Нематоды {Собственно круглые черви)

Почвенные и растительноядные нематоды: картофельная стеблевая нематода, луковая нематода и др. Имеют колющий ротовой аппарат, которым они повреждают ткани растений, выделяют вещества, растворяющие содержимое клеток, и высасывают жидкую пищу. Растительные нематоды наносят большой вред сельскому хозяйству.

Нематоды — паразиты животных и человека: аскарида человеческая, свиная аскарида, детская острица и др.

Аскарида человеческая. Выражен половой диморфизм: у самцов задний конец тела закручен на брюшную сторону, самцы мельче самок. Размеры самца 15—20 см, самки 35—40 см. Жизненный цикл происходит без смены хозяев. Паразитируют в тонком кишечнике человека, питаясь полупереваренной пищей. Раздельнополы. Высокая плодовитость — по 200 тыс. яиц в день и более. Оплодотворённые яйца из кишечника человека попадают в почву. В них развиваются личинки. Заражение человека происходит при питье воды из открытых водоёмов, употреблении плохо вымытых овощей и фруктов, на которых есть яйца с развившейся личинкой. В организме человека личинка совершает миграцию: попав в кишечник, она пробуравливает его стенки и выходит в ток крови, проходит через печень, правую часть сердца, попадает в малый круг кровообращения, затем в альвеолы, бронхиолы, бронхи, трахею, вторично заглатывается и в кишечнике превращается в половозрелую форму.

Острицы. Длина тела до 1 см. Выражен половой диморфизм. На переднем конце тела имеются органы фиксации. Жизненный цикл без смены хозяев. В организме человека (нижние отделы тонкого кишечника и толстый кишечник) обитают половозрелые формы. Оплодотворённая самка ночью выползает из анального отверстия и откладывает яйца на кожу около анального отверстия, вызывая при этом зуд. Спящий человек (чаще дети) расчёсывает зудящие места, и яйца попадают под ногти, где через 5—6 часов созревает личинка. Заражение происходит при несоблюдении правил личной гигиены. После попадания яиц в кишечник без миграции развивается половозрелая стадия. Характерно самозаражение.

11.5. ТИП КОЛЬЧАТЫЕ ЧЕРВИ

11.5.1. Общая характеристика

Тип насчитывает около 9 тыс. видов. Среда обитания: водная, почвенная (моря, пресные водоёмы, почва). Образ жизни: в основном свободноживущие, реже — паразиты. Развитие происходит из трёх зародышевых листков. Первичноротые животные — первичный рот зародыша (бластопор) преобразуется в ротовое отверстие взрослого организма.

Систематика. Тип Кольчатые черви включает классы: Малощетинковые, Многощетинковые и Пиявки.

Строение. Двусторонняя симметрия тела. Размеры тела от 0,5 мм до 3 м. Тело подразделяется на головную лопасть, туловище и анальную лопасть. У многощетинковых обособлена голова с глазами, щупальцами и усиками. Тело сегментировано (внешняя и внутренняя сегментация). Туловище содержит от 5 до 800 одинаковых сегментов, имеющих форму колец (рис. 11.9).

Сегменты имеют одинаковое внешнее и внутреннее строение (метамерия) и выполняют сходные функции. Метамерное строение тела определяет высокую способность к регенерации.

Стенка тела образована кожно-мускульным мешком, состоящим из однослойного эпителия, покрытого тонкой кутикулой, двух слоёв гладких мышц — наружного кольцевого и внутреннего продольного — и однослойного эпителия вторичной полости тела. При сокращении кольцевых мышц тело червя становится длинным и тонким, при сокращении продольных мышц оно укорачивается и утолщается.

Органы движения — параподии (имеются у многощетинковых). Это выросты кожно-мускульного мешка на каждом сегменте с пучками щетинок. У малощетинковых сохраняются только пучки щетинок.

Полость тела вторичная — целом (имеет эпителиальную выстилку, покрывающую кожно-мускульный мешок изнутри и органы пищеварительной системы снаружи). У большинства представителей полость тела разделена поперечными перегородками соответственно сегментам тела. Полостная жидкость является гидроскелетом и внутренней средой, она участвует в транспорте продуктов обмена, питательных веществ и половых продуктов.

Пищеварительная система состоит из трёх отделов: переднего (рот, мускулистая глотка, пищевод, зоб), среднего (трубчатый желудок и средняя кишка) и заднего (задняя кишка и анальное отверстие). Железы пищевода и средней кишки выделяют ферменты для переваривания пищи. Всасывание питательных веществ происходит в средней кишке.

Кровеносная система замкнутая. Имеется два главных сосуда — спинной и брюшной, — соединённых в каждом сегменте кольцевидными сосудами. По спинному сосуду кровь движется от заднего конца тела к переднему, по брюшному — спереди назад. Движение крови осуществляется благодаря ритмичным сокращениям стенок спинного сосуда и кольцевых сосудов («сердца») в области глотки, имеющих толстые мышечные стенки. Кровь у многих красная.

Дыхание. У большинства кольчатых червей дыхание кожное. У многощетинковых имеются органы дыхания — перистые или листовидные жабры. Это видоизменённые спинные усики параподий или головной лопасти.

Выделительная система метанефридиального типа. Метанефридии имеют вид трубочек с воронками. По две в каждом сегменте. Воронка, окружённая ресничками, и извитые трубочки находятся в одном сегменте, а короткий каналец, открывающийся наружу отверстием — выделительной порой, в соседнем сегменте.

Нервная система представлена надглоточным и подглоточным узлами (ганглиями), окологлоточным нервным кольцом (соединяет надглоточный и подглоточный ганглии) и брюшной нервной цепочкой, состоящей из парных нервных узлов в каждом сегменте, соединённых продольными и поперечными нервными стволами.

Органы чувств. У многощетинковых есть органы равновесия и зрения (2 или 4 глаза). Но у большинства имеются только отдельные обонятельные, осязательные, вкусовые и светочувствительные клетки.

Размножение и развитие. Почвенные и пресноводные формы в основном гермафродиты. Половые железы развиваются только в определённых сегментах. Осеменение внутреннее. Тип развития — прямой. Кроме полового размножения, характерно и бесполое (почкование и фрагментация). Фрагментация осуществляется благодаря регенерации — восстановлению утраченных тканей и частей тела. Морские представители типа раздельнополые. Половые железы у них развиваются во всех или в определённых сегментах тела. Развитие с метаморфозом, личинка — трохофора.

Происхождение и ароморфозы. К возникновению типа привели следующие ароморфозы: органы движения, органы дыхания, замкнутая кровеносная система, вторичная полость тела, сегментация тела.

Значение. Дождевые черви улучшают структуру и повышают плодородие почвы. Океанический червь палоло употребляется в пищу человеком. Медицинские пиявки используются для кровопускания.

11.5.2. Класс Малощетинковые (Олигохеты)

Представители: дождевые черви, трубочники и др. Большинство малощетинковых обитает в почве и пресных водах. Детритофаги питаются полуразложившимися остатками растений и животных. Параподии отсутствуют. Щетинки отходят непосредственно от стенки тела. Головная лопасть выражена слабо. Органы чувств часто отсутствуют, но имеются обонятельные, осязательные, вкусовые, светочувствительные клетки. Гермафродиты. Осеменение внутреннее, перекрёстное. Развитие прямое, проходит в коконе, который после оплодотворения образуется на теле червя в виде пояска, а затем сползает с него.

Огромна роль дождевых червей в почвообразовании. Они способствуют накоплению гумуса и улучшают структуру почвы, тем самым повышая её плодородие.

11.5.3. Класс Многощетинковые (Полихеты)

Представители: нереиды, пескожилы, палоло и др. Обитают главным образом в морях, преимущественно донные формы, ползают или зарываются в грунт. Некоторым свойственно свечение. Среди многощетинковых встречаются свободноживущие и паразитические формы. Многие хищники. Длина тела от 2 мм до 3 м. На каждом сегменте расположена пара параподий с многочисленными щетинками. Хорошо развита головная лопасть, на которой расположены органы зрения. У многих на параподиях расположены жабры. Кровь часто окрашена в красный цвет. Большинство многощетинковых раздельнополы. Осеменение наружное. Развитие с метаморфозом (личинка трохофора).

11.5.4. Класс Пиявки

Пиявки — свободноживущие хищники или эктопаразиты, питающиеся кровью. Параподии и щетинки отсутствуют. Тело снаружи покрыто плотной кутикулой. Наружная кольчатость не соответствует внутренней сегментации. На переднем и заднем концах тела имеются присоски. Головная и анальная лопасти не выражены. Полость тела редуцирована. В ротовой полости есть хитиновые зубцы, разрезающие кожу жертвы при питании пиявки. Слюна содержит гирудин — вещество, препятствующее свертыванию крови. Средняя кишка образует карманы, которые при питании заполняются кровью. Метанефридии находятся лишь в нескольких сегментах. Гермафродиты. Осеменение внутреннее. Развитие прямое.

11.6. ТИП моллюски

11.6.1. Общая характеристика

Описано свыше 130 тыс. видов (рис. 11.10). По числу видов моллюски занимают второе место после членистоногих. Среда обитания: морские и пресные водоёмы, влажные места суши. Большинство моллюсков являются свободноживущими. Первичноротые. Развиваются из трёх зародышевых листков. Ведут малоподвижный образ жизни.

Систематика. Тип Моллюски включает классы; Брюхоногие, Двустворчатые, Головоногие.

Строение. Моллюски (мягкотелые) имеют мягкое несегментированное тело. Большинство двустороннесимметричные, а брюхоногие — асимметричные. Размеры тела от 2—3 мм до 18 м.

Отделы тела. Тело разделено на голову, ногу, туловище (рис. 11.11 и 11.12).

У двустворчатых голова отсутствует. Нога — это мускулистый вырост брюшной стенки тела, который служит для передвижения. Туловище содержит внутренние органы, на голове расположены рот и органы чувств.

Тело моллюска, как правило, покрыто раковиной. Она может быть цельной, двустворчатой, пластинчатой. У некоторых раковина редуцирована (слизни, головоногие). Раковина выполняет защитную функцию и роль наружного скелета. Обычно она состоит из трёх слоёв: наружного — органического (рогового), среднего — известкового, внутреннего — перламутрового (фарфорового). Раковина образуется из веществ, выделяемых мантией. Мантия — складка кожи, полностью или частично покрывающая тело моллюска.

Между мантией и телом моллюска находится мантийная полость. В ней располагаются органы дыхания и химического чувства и открываются пищеварительная, выделительная и половая системы. С внешней средой мантийная полость сообщается сифонами (у водных форм) или дыхательными отверстиями (у наземных).

Полость тела вторичная, редуцированная во взрослом состоянии. Её остатки — околосердечная сумка и полости половых желёз. Промежутки между органами заполнены соединительной тканью — паренхимой.

Пищеварительная система имеет три отдела: передний (ротовая полость, глотка, пищевод), средний (желудок, средняя кишка) и задний (задняя кишка, анальное отверстие). Имеются печень, слюнные железы (у многих). В ротовой полости расположены роговые челюсти. В глотке находится язык {тёрка, или радула), покрытый зубчиками. Задняя кишка открывается в мантийную полость. Моллюски питаются растительной и животной пищей. Они активно её заглатывают или пассивно фильтруют воду.

Кровеносная система незамкнутая. Сердце расположено в околосердечной сумке и имеет 1 желудочек и 1-2 или 4 предсердия. Кровь поступает в сосуды, а затем в промежутки между органами — лакуны. Она омывает органы, затем собирается в сосуды, идущие к органам дыхания, а оттуда — к сердцу. Кровь чаще бесцветная, иногда содержит вещество, близкое по структуре к гемоглобину.

Дыхательная система. У водных форм — кожные жабры (складки мантии), у наземных форм — лёгкое (карман мантии) с дыхательным отверстием.

Органы выделения — почки (видоизменённые метанефридии). Они открываются одним концом в околосердечную сумку, другим — в мантийную полость.

Нервная система диффузно-узлового типа. Она состоит из нервных узлов, находящихся в разных частях тела и соединённых между собой нервными стволами.

Органы чувств представлены органами зрения (глазами), осязания, равновесия и химического чувства.

Размножение и развитие. Встречаются и раздельнополые, и гермафродиты. Размножение половое. Половые железы (семенники и яичники) парные. Осеменение наружное или внутреннее. Развитие прямое (у головоногих и некоторых брюхоногих) или с метаморфозом (у двустворчатых и некоторых брюхоногих). Личинка — парусник (у брюхоногих) или глохидий (у двустворчатых).

Передвигаются моллюски при помощи ноги (волнообразные сокращения мышц) или реактивно (выталкивание воды при резком закрытии раковины или через воронку из мантийной полости).

Происхождение и ароморфозы. Моллюски произошли от кольчатых червей. К возникновению типа привели следующие ароморфозы: разделение тела на отделы; появление сердца, почки, печени.

11.6.2. Класс Брюхоногие

Представители: виноградные улитки, прудовики, катушки, слизни, рапаны и др. Среда обитания водная и наземно-воздушная. Обитают в пресных водоёмах, морях, сырых местах суши.

Характерной чертой является асимметричность строения, обусловленная редукцией органов правой и преимущественным развитием органов левой стороны. Раковина цельная, спирально закрученная или редуцированная (у слизней). Мантия покрывает тело частично, образуя так называемое лёгкое с дыхательным отверстием. Во рту имеется тёрка, образованная роговыми зубчиками. На голове находятся одна или две пары щупалец. У их основания или на концах первой пары располагаются глаза. Встречаются как растительноядные улитки (питаются, соскабливая водоросли или ткани высших растений, — прудовик, катушка, виноградная улитка), таки хищные формы (рапаны поедают мидий, устриц).

Значение. Виноградных улиток человек использует в пищу. Многие брюхоногие являются вредителями сельскохозяйственных растений (слизни, виноградные улитки и др.). Малый прудовик служит промежуточным хозяином печёночного сосальщика. Хищные улитки (рапаны) наносят вред устричным и мидиевым поселениям.

11.6.3. Класс Двустворчатые

Представители: беззубки, перловицы (обитатели пресных водоёмов), мидии, устрицы, жемчужницы, морские гребешки, корабельный червь (обитатели морей). Среда обитания водная.

Раковина состоит из двух створок, соединённых на спинной стороне эластичной связкой. У корабельного червя раковина редуцированная (рудиментарная). Голова отсутствует. Отсутствуют глотка, радула и слюнные железы. Пища поступает в мантийную полость вместе с током воды, который создаётся благодаря ресничкам, имеющимся на жабрах. Вода поступает во вводной сифон, фильтруется и удаляется из выводного сифона. Сифоны образуются краями мантии. Имеются две пары крупных жабр по бокам туловища.

Малоподвижны. Передвигаются при помощи клиновидной ноги (беззубки, перловицы) или реактивным способом (морской гребешок). Некоторые ведут прикреплённый образ жизни (мидии, устрицы). Питание пассивное (планктон, бактерии, детрит) при фильтрации воды.

Развитие с метаморфозом (личинка — глохидий). Оплодотворение яиц происходит в мантийной полости, личинки развиваются в жабрах. Развившиеся личинки «выстреливаются» через сифон из мантийной полости в проплывающих рыб, прикрепляются к их телу и паразитируют на нём 1—2 месяца. Затем они падают на дно и превращаются во взрослых особей. Биологическое значение такого приспособления состоит в расселении моллюсков, ведущих малоподвижный образ жизни во взрослом состоянии.

Значение. Способствуют очистке воды в процессе фильтрации. Многие виды человек использует в пищу и на корм домашним, животным (устрицы, мидии, морские гребешки), разводит для получения перламутра и жемчуга (перловицы и жемчужницы). Корабельный червь (шашень) наносит ущерб, повреждает деревянные части судов, сваи.

11.6.4. Класс Головоногие

Представители: осьминоги, кальмары, каракатицы и др. Высокоорганизованные моллюски. Обитают в основном в тёплых морях и океанах. Все хищники. Характерен реактивный способ движения.

Тело состоит из головы и туловища. Нога преобразована в щупальца (руки), окружающие ротовое отверстие. Раковина внутренняя, часто редуцированная или отсутствует. Имеется хрящевой «череп» и две толстые роговые челюсти (клюв), которыми захватывается и измельчается пища. У головоногих две пары слюнных желёз, выделения одной из них могут быть ядовитыми. Кровеносная система обычно замкнутая. Сердце имеет 1 желудочек и 4 предсердия. В заднюю кишку открывается проток чернильной железы. Мозг имеет сложное строение. Пара крупных глаз очень схожа по строению с глазами млекопитающих. Головоногие раздельнополы, размножаются, как правило, один раз в жизни. Развитие прямое.

Значение. Объект промысла (каракатицы, кальмары, осьминоги). Источник фармацевтического сырья. Из секрета чернильного мешка каракатиц и кальмаров получают китайскую тушь и акварельную краску сепию.

11.7. ТИП ЧЛЕНИСТОНОГИЕ

11.7.1. Общая характеристика

Известно более 1,5 млн видов (рис. 11.13). Членистоногие — самый высокоразвитый тип среди беспозвоночных животных. По числу видов они занимают первое место среди животных. Населяют все среды жизни: наземно-воздушную, почвенную, водную, организменную. Образ жизни: свободноживущие и паразитические. Первичноротые. Развиваются из трёх зародышевых листков.

Систематика. Тип Членистоногие включает классы: Ракообразные, Паукообразные и Насекомые. Класс Трилобиты полностью вымер.

Строение. Двустороннесимметричные. Размеры тела от 0,1 мм до 1 м. Отличительные признаки членистоногих: членистое тело, членистые конечности. Членики (сегменты) тела не однородны, имеют различное строение и выполняют разные функции — гетеромерная сегментация. Сегменты сливаются друг с другом и образуют отделы тела.

Отделы тела: голова, грудь, брюшко у насекомых, головогрудь и брюшко у ракообразных и паукообразных (рис. 11.14). Клещи имеют тело, не разделённое на отделы.

Покровы тела представлены кутикулой и гиподермой. Кожно-мускульный мешок, свойственный предыдущим группам, редуцируется, что связано с наличием плотного наружного покрова. Кутикула образована хитином. Хитин может быть пропитан солями извести (панцирь высших ракообразных) или белками (насекомые). Хитиновый покров выполняет защитную функцию — защищает от высыхания и механических воздействий. Благодаря ему членистоногие первыми из животных заселили сушу. Кроме того, хитиновый покров является наружным скелетом — к его внутренней поверхности прикрепляются пучки поперечно-полосатой мускулатуры. Появление этого типа мускулатуры обеспечило увеличение подвижности. Хитиновый покров нерастяжим, поэтому рост членистоногих сопровождается линькой.

Органы движения. У примитивных членистоногих каждый членик тела имеет пару членистых конечностей. Конечности подвижно соединены с телом суставами. В процессе эволюции часть конечностей была утрачена, другие специализировались для выполнения определённой функции и преобразовались в органы чувств, ротовые органы, ходильные и плавательные конечности, жабры, паутинные бородавки и др.

Полость тела смешанная — миксоцель. Она образуется при слиянии участков первичной и вторичной полости.

Пищеварительная система имеет три отдела — передний (рот, глотка, пищевод, иногда зоб), средний (желудок, средняя кишка) и задний (задняя кишка и анальное отверстие). Передний и задний отделы имеют кутикулярную выстилку. Имеются печень и слюнные железы. Появляется сложноустроенный ротовой аппарат из видоизменённых передних конечностей. Он специализирован к определённому виду пищи (грызущий, лижущий, сосущий, колюще-сосущий и др.).

Кровеносная система незамкнутая. Имеется сердце, расположенное на спинной стороне тела. По сосудам циркулирует гемолимфа. Это бесцветная жидкость, которая имеет двойную природу: частично соответствует крови, частично — полостной жидкости. Из сосудов гемолимфа изливается в полость тела и омывает внутренние органы. Затем она вновь поступает в сосуды и сердце.

Дыхательная система. У первичноводных членистоногих имеются жабры, у наземных — лёгочные мешки и трахеи (хитиновые трубочки, пронизывающие всё тело).

Выделительная система представлена видоизменёнными мета-нефридиями (зелёные и коксальные железы), жировым телом (почка накопления) или мальпигиевыми сосудами (выросты кишечника). У ракообразных присутствуют зелёные железы, у паукообразных — мальпигиевые сосуды и коксальные железы, у насекомых — мальпигиевые сосуды и жировое тело.

Нервная система состоит из надглоточного и подглоточного нервных узлов (ганглиев), соединённых нервными тяжами в окологлоточное кольцо, и брюшной нервной цепочки.

Органы чувств: зрения, вкуса, осязания, обоняния, слуха и равновесия.

Размножение и развитие. Как правило, раздельнополы. Хорошо выражен половой диморфизм. У самки яичники и яйцеводы, у самца семенник, семяпровод и семяизвергательный канал. Размножение только половое, встречаются партеногенез и живорождение. Развитие может быть прямое, с полным или неполным метаморфозом. Рост возможен только при периодической линьке — сбрасывании старой кутикулы и образовании новой.

Происхождение и ароморфозы. Членистоногие произошли от древних морских кольчатых червей. К возникновению типа привели следующие ароморфозы: возникновение наружного скелета, членистых конечностей, поперечно-полосатой мускулатуры.

11.7.2. Класс Ракообразные

Известно около 20 тыс. видов. Это первичноводные животные. Среда обитания: морские и пресные водоёмы, влажные места суши. Образ жизни: свободноживущие, редко паразитические животные. Представители: речные раки, дафнии, циклопы (обитатели пресных водоёмов); крабы, креветки, омары, лангусты (обитатели морей); мокрицы, краб пальмовый вор (обитатели влажных мест суши), карпоеды (паразитируют на жабрах рыб). Длина тела от долей миллиметра до 80 см. Число сегментов груди и брюшка и строение конечностей различно у разных групп ракообразных.

Характерные черты представителей класса Ракообразные: двуветвистые конечности; 2 пары усиков; органы дыхания — жабры; органы выделения — зелёные железы; 5 пар ходильных конечностей.

Систематика. Ракообразных делят на два подкласса: Низшие раки (дафнии, циклопы, жаброноги) и Высшие раки (крабы, креветки, омары, лангусты). Типичный представитель высших раков — речной рак.

Речной рак. Обитает в пресных водоёмах с чистой водой. Может ползать с помощью ног или плавать, подгибая брюшко под головогрудь. Питается разными беспозвоночными, растениями, падалью. Ведёт ночной образ жизни. Размеры тела 10—15 см. Тело членистое, состоит из головогруди и брюшка (рис. 11.15). На головогруди расположены два сложных глаза.

Конечности. Головогрудь и брюшко состоят из неодинаковых сегментов, каждому из которых соответствует пара членистых конечностей, специализированных к выполнению определённой функции. Речной рак имеет следующие конечности (рис. 11.16): сегменты головогруди несут 13 пар конечностей: антеннулы (органы обоняния), антенны (органы осязания), верхние челюсти и 2 пары нижних челюстей (измельчение пищи); 3 пары ногочелюстей (подача пищи в рот) и 5 пар ходильных ног (передвижение), 1-я пара ходильных ног преобразована в клешни (защита и нападение); на брюшке 6 пар конечностей: 5 пар плавательных ног (у самца 1 -я и 2-я пары — совокупительный орган, у самки плавательные ножки удерживают яйца и детёнышей), конечности 6-й пары вместе с 7-м сегментом брюшка образуют хвостовой плавник.

Покровы тела представлены хитинизированной кутикулой и гиподермой. Кутикула пропитана углекислым кальцием и образует плотный панцирь (карапакс).

Пищеварительная система включает ротовое отверстие, пищевод, желудок, среднюю кишку, заднюю кишку и анальное отверстие. Желудок состоит из двух отделов: жевательного (имеет хитиновые зубцы) и цедильного (имеет цедильный аппарат).

Кровеносная система незамкнутая. Пятиугольное сердце и отходящие от него сосуды расположены на спинной стороне тела. Пигмент крови гемоцианин содержит медь, поэтому гемолимфа имеет голубой оттенок.

Дыхательная система представлена жабрами, которые расположены на первых члениках ходильных ног под боковыми складками карапакса. Ток воды через жабры создаётся колебанием ходильных ног.

Выделительная система представлена парой зелёных желез. Они располагаются в переднем конце тела и открываются наружу у основания длинных усиков.

Нервная система состоит из надглоточного и подглоточного нервных ганглиев, окологлоточного кольца и брюшной нервной цепочки.

Органы чувств. Органы зрения — сложные фасеточные глаза. Они состоят из отдельных (до 3 тыс.) глазков, каждый из которых воспринимает небольшую часть окружающего пространства. Органы осязания — антенны, обоняния — антеннулы, равновесия — статоцисты (мешочки с песчинками у основания антеннул).

Размножение и развитие. Раздельнополы. Выражен половой диморфизм. У самки половая система парная (яичники, яйцеводы), у самца — непарная (семенник, семяпровод, семяизвергательный канал). Размножение половое. Развитие прямое. Яйца откладываются зимой, выход молоди из яиц происходит в начале лета. Характерна забота о потомстве. Икру и вышедших из неё рачат самки носят на брюшных ногах.

Значение. Входят в состав планктона (дафнии, циклопы), очищают водоёмы от падали (речные раки), фильтруют воду (дафнии), имеют промысловое значение (речные раки, омары, лангусты, креветки, крабы). Некоторые (циклопы) являются промежуточными хозяевами червей-паразитов человека (широкий лентец).

11.7.3. Класс Паукообразные

Известно около 60 тыс. видов. Среда обитания: наземно-воздушная, водная. Большинство наземные, некоторые вторичноводные (паук-серебрянка, водяные клещи). Образ жизни: свободноживущие и паразиты человека и животных. Из свободноживущих подавляющее большинство хищники, встречаются фитофаги.

Характерные черты представителей класса Паукообразные: отделы тела — головогрудь и брюшко, у клещей тело слитное; отсутствие усиков; 2 пары околоротовых конечностей (хелицеры и педипальпы); 4 пары ходильных ног; органы дыхания — трахеи и лёгочные мешки; органы выделения — мальпигиевы сосуды и коксальные железы; частичное внекишечное пищеварение.

Размеры тела от 0,1 мм (чесоточный клещ) до 15 см (паук-птицеед). Тело покрыто тонкой хитинизированной кутикулой. У большинства представителей 2 отдела тела: головогрудь и брюшко. Головогрудь не имеет разделения на сегменты, несёт 6 пар членистых конечностей: 1-я пара — челюсти (хелицеры) — служит для захвата и умерщвления жертвы (на конце конечностей открываются протоки ядовитых желёз); 2-я пара — ного-щупальцы (педипальпы) — служат для захвата и удержания жертвы; хелицеры и педипальпы образуют ротовой аппарат; 3-6-я пары — ходильные конечности. Брюшные конечности редуцированы. На брюшке имеются паутинные бородавки. В них открываются протоки паутинных желез (до 1000), выделяющих клейкое вещество, образующее несколько видов паутины. Паутина вязкое выделение паутинных желёз, застывающее на воздухе. Из паутины пауки плетут ловчую сеть, гнездо и кокон для откладывания яиц. У некоторых пауков длинные нити служат парашютом при расселении молоди с помощью ветра.

Пищеварительная система имеет передний, средний и задний отделы. Большинство пауков хищники. Чтобы поймать жертву, пауки плетут ловчие сети, устраивают ловушки на земле либо охотятся из засады. Яд содержит пищеварительные ферменты, которые частично переваривают жертву (внекишечное пищеварение). Через некоторое время паук высасывает полужидкую «пищу» и окончательно переваривает её. Функцию насоса при питании выполняет мускулистая глотка и сосательный желудок.

Кровеносная система незамкнутая, трубкообразное сердце расположено на спинной стороне брюшка. Гемолимфа содержит гемоцианин.

Дыхательная система. Органы дыхания расположены в брюшке: в передней его части есть пара лёгочных мешков, а в задней — 2 пучка трахей. Трахеи — ветвящиеся хитиновые трубочки, пронизывающие органы и ткани, открываются на брюшке стигмами (дыхательными отверстиями).

Выделительная система представлена мальпигиевыми сосудами и коксальными железами, открывающимися во внешнюю среду у основания ходильных конечностей.

Нервная система состоит из надглоточного и подглоточного нервных ганглиев, окологлоточного кольца и брюшной нервной цепочки. Надглоточный узел образует головной мозг. Брюшная нервная цепочка содержит крупный головогрудный ганглий.

Органы чувств. Имеются от 2 до 12 простых глаз, органы обоняния и химического чувства, хорошо развиты осязательные волоски.

Размножение. Все паукообразные раздельнополы. Выражен половой диморфизм (самка крупнее самца). Размножение половое. Половые железы парные. Самка паука откладывает яйца в кокон из паутины. Яйца зимуют в коконе под камнями, корягами, и весной из них выходят молодые паучки. Развитие прямое (за исключением клещей). У скорпионов наблюдается живорождение.

Отряд Пауки. Паук-крестовик встречается в Европе. Строит колесовидную вертикальную сеть. Питается насекомыми. Самки откладывают яйца в кокон. Каракурт живёт в степях, пустынях. Самки чёрные, строят гнёзда в земле, а вокруг них — ловчие сети. Тарантул населяет степи, пустыни юга Европы и Средней Азии по долинам рек. За насекомыми охотится ночью. Укус тарантула болезнен, но не опасен, а каракурта — нередко смертелен для человека, крупного рогатого скота и лошадей.

Клещи — сборная группа, объединяющая три отряда. Это мелкие паукообразные, обитают в почве, лесной подстилке, гнёздах и норах животных, паразитируют на человеке, животных и растениях. Многие клещи — вторичноводные животные. У большинства клещей тело слитое, овальной или шаровидной формы. Хелицеры и педипальпы сближены и образуют хоботок. Развитие с метаморфозом: из яйца выходит личинка, она превращается в нимфу, за которой следует стадия взрослого животного — имаго. Обычно в цикле развития происходит смена нескольких хозяев (насосавшись крови, многие клещи покидают хозяина и, претерпев линьку, нападают вновь).

Почвенные клещи питаются гниющими органическими остатками и участвуют в почвообразовании. Амбарный (мучной) клещ поселяется в зерне, муке: зёрна теряют всхожесть, мука становится непригодной в пищу. Красный паутинный клещ — вредитель плодовых деревьев. Чесоточный зудень поселяется на мягких тканях человека (например, между пальцами), прогрызает ходы в коже и вызывает чесотку. Таёжный клещ питается кровью, является переносчиком возбудителя таёжного энцефалита — тяжёлого заболевания центральной нервной системы. Поселковый клещ является переносчиком возбудителя клещевого возвратного тифа. Борьбу с клещами проводят с помощью пестицидов, защиту осуществляют, используя специальные комбинезоны, отпугивающие препараты и др.

Отряд Скорпионы. В России встречается в южных районах. Около рта расположены небольшие хелицеры и крупные клешневидные педипальпы, которые служат для захвата и удержания добычи. Брюшко сегментировано, передняя его часть широкая, задняя — узкая, вытянутая. Последний её членик заканчивается острым жалом, на конце которого открывается проток ядовитой железы. Ударом брюшка скорпион ранит жалом жертву или врага и впускает в рану яд. Пищей служат насекомые и другие членистоногие. Укол скорпиона может быть смертельным и для мелких млекопитающих. Для человека он обычно не опасен, но вызывает болезненное состояние.

Значение. Пауки уничтожают вредных насекомых (паук-крестовик). Укусы многих ядовиты (каракурт, тарантул). Клещи являются паразитами человека и животных, вызывают заболевания и переносят возбудителей болезней.

11.7.4. Класс Насекомые

Насекомые — самый многочисленный класс в животном мире. Описано более 1,4 млн видов. Населяют все среды жизни: наземно–воздушную, почвенную, водную, организменную. Среди насекомых встречаются фитофаги (саранча, медведки), хищники (божья коровка, стрекозы), паразиты (вши, блохи), некрофаги, копрофаги и др.

Характерные черты представителей класса Насекомые: отделы тела — голова, грудь, брюшко; одна пара усиков; три пары ходильных ног; крылья; органы дыхания — трахеи.

Размеры тела от 1—2 мм до 30 см.

Покровы тела представлены трёхслойной хитинизированной кутикулой и гиподермой. Поперечно-полосатая мускулатура среди членистоногих наиболее дифференцирована. Кутикула содержит уплотнённые пластинки (склериты), чередующиеся с тонкими перепончатыми участками. Благодаря такому строению покровов тело насекомых сохраняет гибкость.

Отделы тела. Тело состоит из трёх отделов: голова, грудь и брюшко (рис. 11.17).

Строение. На голове расположены пара усиков, глаза и ротовой аппарат, образованный тремя парами видоизменённых конечностей. Усики бывают нитевидные, булавовидные, пильчатые, перистые, гребенчатые или пластинчатые. Ротовой аппарат может быть грызущий (тараканы, жуки, прямокрылые), лижущий (мухи), сосущий (бабочки), колюще-сосущий (клопы, тли, комары), лижуще-грызущий или лакающий (пчёлы, шмели). Тип ротового аппарата зависит от образа жизни и характера питания.

Грудь образована тремя сегментами, каждый из которых несёт по паре ходильных конечностей (итого 6 ног): бегательные (тараканы, жуки), прыгательные (третья пара ног у кузнечиков, саранчи), плавательные (третья пара ног у жука-плавунца), хватательные (первая пара ног у богомола), копателъные (первая пара ног у медведки) и др. На втором и третьем сегментах груди расположены одна или две пары крыльев — тонкие кутикулярные пластинки, содержащие жилки, в которых проходят трахеи и нервы. У жуков передние крылья хитинизированы (надкрылья), задние крылья тонкие, прозрачные. У двукрылых только одна пара крыльев (вторая пара преобразована в жужжальца), у некоторых паразитов (блохи и вши) крылья отсутствуют.

Брюшко содержит 6— 11 сегментов. Конечностей на брюшке нет. На заднем конце брюшка могут быть придатки в виде яйцеклада или жала.

Пищеварительная система состоит из ротовой полости, глотки, пищевода (может иметь расширение — зоб), мышечного желудка, средней кишки и задней кишки с анальным отверстием. Имеются слюнные железы. Печень отсутствует.

Кровеносная система незамкнутая. Трубчатое сердце расположено на спинной стороне. Единственный сосуд — короткая аорта, идущая от сердца в головной конец тела. Кровеносная система сильно редуцирована ввиду хорошего снабжения кислородом органов и тканей через трахеи. Гемолимфа бесцветная, выполняет функцию доставки питательных веществ и выведения продуктов обмена. В связи с хорошо развитой системой трахей её участие в газообмене незначительно.

Дыхательная система представлена трахеями. Это ветвящиеся хитиновые трубочки, доставляющие кислород ко всем органам и тканям. Трахеи по бокам брюшка открываются наружу дыхальцами (всего около 10 пар). Поступление воздуха в трахейную систему происходит благодаря движениям брюшка.

Выделительная система представлена мальпигиевыми сосудами, открывающимися между средней и задней кишкой, и жировым телом («почка накопления»). Жировое тело выполняет функции накопления и изолирования некоторых вредных веществ (например, кристаллы мочевой кислоты) и запасания питательных веществ.

Нервная система насекомых достигает наибольшего развития среди всех членистоногих. Головной мозг имеет три отдела: передний, средний и задний. Передний отдел содержит грибовидные тела — центры рефлекторной деятельности. Брюшная нервная цепочка характеризуется слиянием нервных узлов. Наиболее крупные — три грудных ганглия, от которых отходят периферические нервы к конечностям и крыльям.

Органы чувств. Органы обоняния и осязания — усики. Орган вкуса — вкусовые рецепторы ротового аппарата. Органы зрения — фасеточные глаза у свободноживущих насекомых или простые — у паразитов. Многие насекомые способны издавать и воспринимать звуки. Органы слуха расположены на ходильных конечностях.

Размножение и развитие. Все насекомые раздельнополые. Выражен половой диморфизм. У самки — 2 яичника, 2 яйцевода, семяприёмник. У самца — 2 семенника, семяпроводы, семяизвергательный канал, копулятивный орган. Размножение половое. Оплодотворение внутреннее. Встречается живорождение и партеногенез.

Типы развития насекомых. Развитие насекомых может быть с полным превращением (метаморфозом) или с неполным превращением (метаморфозом). В первом случае (бабочки, жуки, пчёлы, мухи и др.) из яйца выходит личинка, значительно отличающаяся по строению и образу жизни от взрослой особи. Она интенсивно питается и растёт, а после нескольких линек превращается в неподвижную куколку. Куколка — неподвижная, непитающаяся стадия, внутри которой происходит замена личиночных органов органами взрослого насекомого. Под покровом куколки происходит перестройка органов и тканей личинки, заканчивающаяся выходом взрослого половозрелого насекомого — имаго. При неполном превращении (саранча, кузнечики, тараканы и др.) личинка по строению в основном похожа на взрослое насекомое, но отличается от него малыми размерами, недоразвитием крыльев и половой системы. Личинка растёт, периодически линяет и превращается во взрослое насекомое.

Развитие с полным превращением (метаморфозом) включает следующие стадии: яйцо → личинка → куколка → взрослая особь (имаго).

Развитие с неполным превращением (метаморфозом) включает следующие стадии: яйцо → личинка → взрослая особь (имаго).

Систематика. Отряды насекомых с полным превращением: жесткокрылые (жуки), чешуекрылые (бабочки), блохи, двукрылые, перепончатокрылые и др. Отряды насекомых с неполным превращением: прямокрылые, полужесткокрылые (клопы), таракановые, вши, равнокрылые и др.

Характеристика основных отрядов насекомых представлена в таблице 11.2.

Значение насекомых. Вред человеку наносят: вредители сельскохозяйственных растений (саранча, клоп вредная черепашка, свекловичный долгоносик, колорадский жук, луковая и капустная муха и др.), вредители плодовых деревьев (тля, яблонный цветоед, бабочка яблонная плодожорка и др.), вредители леса (майский жук, непарный шелкопряд, сосновый шелкопряд и др.), переносчики возбудителей болезней человека (комнатная муха, малярийный комар и др.), паразиты сельскохозяйственных животных (слепни, оводы, вши и др.).

Полезны для человека: насекомые, снижающие численность вредителей растений (божьи коровки, жужелицы, рыжие лесные муравьи, наездники, яйцееды и др.), медоносная пчела (используется в пчеловодстве), тутовый шелкопряд (используется в шелководстве).

Охрана насекомых. Меры охраны должны проводиться по следующим направлениям: защита биогеоценозов, являющихся местом обитания насекомых, от разрушения; ограничение химических мер борьбы с вредителями (инсектицидов); разработка биологических способов контроля численности насекомых, основанных на размножении их естественных врагов — насекомоядных птиц и млекопитающих, божьих коровок, наездников и т.д.; включение отдельных видов в Красную книгу.

Сравнительная характеристика основных типов беспозвоночных представлена в таблице 11.3.

11.8. ТИП ХОРДОВЫЕ

Смотрите в отдельном конспекте — ЕГЭ по биологии. Справочник. Тип Хордовые

 

---

 

ВСЕ РАЗДЕЛЫ СПРАВОЧНИКА

Материалы для подготовки к ЕГЭ. Онлайн-Справочник по биологии.
11. Царство ЖИВОТНЫЕ