Биология пособие для поступающих в вузы под редакцией М. В. Гусева и Л. А. Каменского Издательство Московского университета 2002 Москва мир 2002
жүктеу/скачать 2.81 Mb.
|
|
Медоносная пчела. Пчелы живут семьями (одна семья может насчитывать 40╫70 тыс. особей) в ульях (одомашненные) или дуплах деревьев (дикие). В семье имеется одна крупная самка ╫ матка, несколько сотен самцов ╫ трутней, а все остальные ╫ рабочие пчелы. У матки хорошо развиты органы размножения и яйцеклад: она ежедневно откладывает до 1000 яиц. Трутни ╫ гаплоидные самцы, оплодотворяющие матку, в семяприемниках которой сперматозоиды остаются живыми несколько месяцев. Рабочие пчелы ╫ это недоразвитые самки, не способные размножаться. Их яйцеклад превращается в жало, связанное с парой ядовитых желез, расположенных в брюшке. Строение жала таково, что при укусе оно застревает в коже жертвы и вырывается из брюшка пчелы с частью внутренних органов (после этого пчела погибает). Ротовые органы ╫ грызуще-лижущие, с их помощью пчелы строят соты, слизывают и сосут нектар. Нектар собирается в расширенный зоб, где превращается в мед. Пчелы отрыгивают его в ячейки сот. Медом пчелы питаются и выкармливают личинок. На теле пчелы находятся многочисленные волоски. Когда она перелетает с цветка на цветок, на волоски налипает пыльца. Насекомое счищает пыльцу, и она скапливается в специальных углублениях на последней паре ног ╫ корзиночках. Затем пчела стряхивает пыльцу в соты и заливает их медом. Эта смесь ╫ перга ╫ используется как корм для личинок. На четырех последних сегментах брюшка располагаются восковые железы. Воск выделяется на поверхность тела животного и застывает в виде тонких пластиночек. Пчела челюстями откусывает и пережевывает эти пластиночки и строит из них соты. Весной матка начинает откладывать по одному оплодотворенному яйцу в каждую ячейку сот. Из яйца вылупляются червеобразные личинки, которых рабочие пчелы первые пять дней кормят маточным молочком, а затем пергой. Маточное молочко выделяется особыми железами, расположенными на верхней челюсти пчелы. Внутри ячейки личинки строят кокон и окукливаются. Через две недели из куколки вылетает молодая рабочая пчела. В более крупные ячейки матка откладывает неоплодотворенные яйца ╫ из них развиваются трутни. В самых крупных ячейках развиваются матки, которых пчелы все время кормят маточным молочком. Перед выходом молодой матки из ячейки старая матка с частью рабочих пчел покидает улей: происходит роение, или деление семьи. Пчеловоды собирают вылетевший рой и переносят его в новый улей. Молодая матка через некоторое время вылетает из улья вместе с самцами-трутнями. После спаривания она возвращается в улей и начинает откладывать яйца. 136
Полезная деятельность пчел заключается в том, что они являются опылителями цветковых растений. Человек издавна научился разводить пчел в ульях. Пчелиный мед ╫ ценный пищевой продукт. В медицине используют маточное молочко, пчелиный клей (прополис) и пчелиный яд. Пчелиный воск применяется в различных отраслях промышленности ╫ химической, электротехнической и т.д. Муравьи. Как и пчелы, муравьи ╫ насекомые общественные, живут семьями. Семья состоит из нескольких тысяч особей и обитает в гнезде ╫ муравейнике. Семью образуют бескрылые рабочие особи (недоразвитые самки), крылатые самцы (живут недолго и после спаривания погибают) и крылатые самки ╫ основательницы. Молодые самки-основательницы вместе с самцами покидают муравейник. Происходит оплодотворение, после чего самки теряют крылья и образуют новый муравейник или возвращаются в старый. У многих видов муравьев существует разделение труда между рабочими особями: имеются муравьи-солдаты, муравьи-фуражиры, муравьи, ухаживающие за личинками и т.д. Зимуют муравьи в подземной части муравейника, где поддерживается постоянная температура. Весной самка-основательница начинает откладывать яйца, из которых выходят белые червеобразные личинки. Личинки окукливаются, из куколок выходят новые рабочие муравьи. Муравьи играют важную роль в процессах почвообразования: своими ходами они рыхлят почву, способствуя ее вентиляции и увлажнению, обогащают почву перегноем. Муравьи питаются насекомыми и их личинками. Они уничтожают огромное количество вредителей леса и культурных растений. Наездники. Личинки наездников паразитируют в теле других насекомых, реже паукообразных. Самка наездника с помощью длинного яйцеклада прокалывает тело жертвы и откладывает в него яйца. Из яиц выходят личинки, которые питаются тканями жертвы. Затем личинки выходят из тела насекомого, которое при этом погибает. Наездники и другие паразитические насекомые (например, осы) уничтожают насекомых-вредителей сельскохозяйственных и дикорастущих растений. Наездников разводят искусственно в лабораториях и выпускают в природу для борьбы с вредителями. Уничтожение одного вида животных с помощью их естественных врагов называется биологическим способом борьбы с вредителями. 137
Отряд Прямокрылые У представителей отряда Прямокрылые первая пара крыльев превращена в кожистые узкие надкрылья. Вторая пара крыльев ╫ широкие, тонкие, перепончатые. Ротовой аппарат грызущего типа. Третья пара ходильных ног ╫ прыгательного типа. Перелетная саранча. Обитает в зарослях тростника вдоль берегов водоемов. На территории России встречается в нижнем течении рек Кубани, Дона, Терека, Урала и др. В конце лета самки саранчи с помощью яйцеклада роют в почве ямку, куда откладывают пакетик яиц ╫ кубышку. Весной из яиц выходят бескрылые личинки. Личинки собираются в плотные стаи и мигрируют в поисках пищи ╫ зеленых растений. Саранча питается разными видами растений, полностью уничтожая естественные биоценозы и сельскохозяйственные посадки. Через несколько линек личинки превращаются во взрослых крылатых насекомых. Крылатая саранча, как и ее личинки, держится стаями, перелетает на значительные расстояния и уничтожает растительный покров. Борьба с саранчой ведется с помощью химических методов защиты растений. ТИП ХОРДОВЫЕ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТИПА Тип Хордовые ╫ один из наиболее крупных типов животного царства, отличающийся многообразием видов. Характерные признаки хордовых: ╒ наличие осевого скелета в виде хорды или позвоночника; ╒ трубчатая нервная система; ╒ жаберные щели. Хорда, или спинная струна, ╫ внутренний скелет, состоящий из сильно вакуолизированных клеток энто-мезодермального происхождения. Тургорное внутриклеточное давление и прочная наружная оболочка делают хорду упругой и в то же время эластичной. Как основное опорное образование хорда присутствует только у низших хордовых (бесчерепных и некоторых оболочников ╫ в личиночном или взрослом состоянии), у представителей подтипа Позвоночные хорда частично или полностью вытесняется хрящевым или костным позвоночником. Центральный отдел нервной системы представляет собой трубку, лежащую над хордой. Нервная трубка образуется в процессе индивидуального развития путем смыкания краев нервной пластинки эктодермального происхождения. У позвоночных животных передний отдел нервной трубки преобразуется в головной мозг, состоящий из пяти отделов: передний мозг, промежуточный, сред- 138
Жаберные щели ╫ это отверстия, соединяющие полость переднего отдела пищеварительной трубки (глотки) с внешней средой. Образовались как приспособление для газообмена у первых водных хордовых животных. У круглоротых, рыб и личинок земноводных на перегородках между жаберными щелями развиваются органы водного дыхания ╫ жабры. У наземных позвоночных с образованием легких жабры редуцируются, тем не менее в процессе эмбрионального развития у них закладываются жаберные щели. Систематика типа Хордовые. Тип объединяет около 40 000 видов современных животных. Он включает следующие систематические группы: Тип Хордовые подтип Оболочники класс Асцидии класс Сальпы класс Аппендикулярии подтип Бесчерепные класс Головохордовые (Ланцетники) подтип Черепные или Позвоночные класс Круглоротые надкласс Рыбы класс Хрящевые рыбы класс Костные рыбы класс Земноводные класс Пресмыкающиеся класс Птицы класс Млекопитающие ПОДТИП ОБОЛОЧНИКИ Подтип включает три класса; самый многочисленный класс Асцидии объединяет до 1500 видов; Сальпы и Аппендикулярии насчитывают до 80 видов. Оболочники вторично перешли к жизни в толще воды. Они ведут "сидячий" образ жизни (прикреплены к грунту), и с этим связано принципиальное сходство животных всех трех классов. Асцидии (рис.III.27). Взрослые особи ничем не напоминают хордовых: сама хорда отсутствует, нервная система представлена ганглием, кровеносная система незамкнутого типа. Мешкообразное тело асцидии покрыто туникой ╫ прочной оболочкой, близкой по составу к растительной клетчатке. Под туникой находится мантия, образованная продольной и кольцевой мускулатурой. На верхней стороне тела открываются два отверстия ╫ ротовой и клоакальный сифоны. По способу питания асцидии являются фильтраторами. Вода с пищевыми частицами через ротовой сифон попадает в объемистую глотку, пронизанную многочисленными жа- 139
1 ╫ ротовой сифон; 2 ╫ клоакальный сифон; 3 ╫ нервный ганглий; 4 ╫ эпителий; 5 ╫ туника; 6 ╫ глотка; 7 ╫ жаберные щели; 8 ╫ пищевод; 9 ╫ желудок; 10 ╫ кишка; 11 ╫ сердце; 12 ╫ половая железа Асцидии могут размножаться как половым, так и бесполым путем (почкованием). Оплодотворение наружное. Половые клетки выводятся через атриальную полость и клоакальный сифон. Из яйцеклетки развивается свободноплавающая подвижная личинка, напоминающая крошечного (около 1 мм) головастика. Она обладает всеми признаками хордового животного: в хвостовом отделе имеется настоящая хорда, над ней располагается нервная трубка; лежащая в туловищной области глотка пронизана жаберными щелями. Органы чувств личинки представлены светочувствительным глазком и органом равновесия. Проплавав некоторое время за счет изгибаний хвоста, личинка опускается на дно и прикрепляется к субстрату своим передним концом. Постепенно хвост атрофируется, развивается атриальная полость, и личинка превращается во взрослую асцидию. Упрощение организации асцидии в связи с сидячим образом жизни ╫ пример регрессивного метаморфоза. ПОДТИП БЕСЧЕРЕПНЫЕ Подтип включает только один класс ╫ класс Головохордовые (Ланцетники), которому присущи все признаки хордовых. В то же время некоторые примитивные черты организации отличают бесчерепных от позвоночных животных: ╒ в течение всей жизни опорную функцию выполняет только хорда, никакие дополнительные скелетные образования не развиваются; ╒ головной мозг не развивается и поэтому черепная коробка отсутствует; ╒ нет специализированных органов чувств; ╒ кровеносная система лишена сердца; ╒ отсутствуют специализированные органы дыхания (жабры или легкие); 140
1 ╫ хорда; 2 ╫ нервная трубка; 3 ╫ щупальца предротовой воронки; 4 ╫ предротовая воронка; 5 ╫ межжаберная перегородка; 6 ╫ жаберная щель; 7 ╫ печеночный вырост; 8 ╫ отверствие атриальной полости; 9 ╫ кишка; 10 ╫ анальное отверстие; 11 ╫ хвостовой плавник ╒ почки не сформированы, выделительная система построена по нефридиальному типу. Ланцетники ╫ морские животные, населяющие прибрежные воды до глубины 30 м. Подавляющее большинство видов (всего их около 30) живут, зарывшись в песок и выставив из него передний конец с ротовым отверстием. Эти небольшие, длиной 5╫7 см (максимум до 11 см), животные имеют вытянутое, сжатое с боков тело (рис.III.28). Вдоль спинной стороны тянется невысокий непарный плавник. Парные плавники отсутствуют. Хвостовой плавник имеет форму ланцета (это дало название всей группе). За счет изгибов тела и хвостового плавника ланцетник может передвигаться в толще воды. Прозрачное тело ланцетника покрыто кожей, состоящей из двух слоев: нижнего ╫ соединительнотканного кориума и верхнего ╫ тонкого однослойного эпидермиса (у всех позвоночных эпидермис состоит из нескольких слоев клеток). Небольшую толщину покровов связывают со значительной ролью кожного дыхания в жизни ланцетника. Основу скелета составляет прочная и эластичная хорда (см. с. 138). В отличие от хорды, имеющейся у некоторых позвоночных, у ланцетника она разделена серией поперечных перегородок и заполнена жидкостью, находящейся под тургорным давлением. Хорда заходит далеко в передний конец тела (приспособление к рытью морского фунта). Мускулатура тела разделена соединительнотканными перегородками на отдельные сегменты. Они сокращаются последовательно, обеспечивая волнообразные изгибы тела. Пищеварительная система начинается предротовой воронкой, окруженной щупальцами (цедильный аппарат). В глубине воронки находится ротовое отверстие. Оно открывается в глотку ╫ передний отдел пищеварительной трубки, пронизанный многочисленными (100╫125) жаберными щелями. Перемещение воды в пред- 141
Дыхание осуществляется следующим образом. Проходящая сквозь жаберные щели вода омывает межжаберные перегородки, пронизанные множеством мелких кровеносных сосудов. В них происходит обмен газами между кровью и водой. Большое количество жаберных щелей увеличивает дыхательную поверхность. Кровь ланцетника бесцветна: она не содержит дыхательных пигментов, кислород растворяется непосредственно в плазме. Чтобы тонкие межжаберные перегородки не повреждались при зарывании в песок, в процессе развития личинки глотка окружается боковыми складками. Смыкаясь на брюшной стороне, они образуют атриальную полость. Таким образом, вода из жаберных щелей попадает сначала в атриальную полость, а затем через специальное отверстие ╫ во внешнюю среду. Нервная трубка лежит над хордой и заключена вместе с ней в общую соединительнотканную оболочку. Головного мозга у ланцетника нет. В толще нервной трубки лежат многочисленные светочувствительные органы, каждый из которых состоит из двух клеток: светочувствительной и пигментной. Ланцетник, вероятно, может не только различать свет и темноту, но и определять направление света. От нервной трубки посегментно отходят спинномозговые нервы. Кровеносная система у ланцетника замкнутая, сердце отсутствует. Движение крови осуществляется за счет пульсации брюшной аорты, проходящей под глоткой. От брюшной аорты к межжаберным перегородкам отходят многочисленные приносящие (венозную кровь) жаберные артерии. Выносящие жаберные артерии несут обогащенную кислородом кровь в спинную аорту. Она тянется под хордой и отдает сосуды ко всем органам. Венозная кровь от них собирается в парные передние и задние кардиальные вены, впадающие в основание брюшной аорты. Туда же впадает печеночная вена, которая несет венозную кровь от кишечника и печеночного выроста. Так замыкается единственный круг кровообращения ланцетника (см. рис.III.34, А). Лишенная почек выделительная система состоит из отдельных нефридиев, расположенных в каждом сегменте. Нефридий представляет собой трубочку, один конец которой лежит во вторич- 142
Ланцетники ╫ раздельнополые животные. Многочисленные (посегментные) половые железы не имеют собственных протоков. После разрыва стенки железы половые продукты (сперматозоиды и яйцеклетки) попадают в атриальную полость, а затем выводятся наружу. Оплодотворение происходит во внешней среде. Таким образом, ланцетник имеет черты сходства как с беспозвоночными, так и с позвоночными животными. С позвоночными ланцетника объединяют признаки, свойственные всем хордовым, а также общий план строения кровеносной системы, типичный для водных позвоночных. Сходство с беспозвоночными определяют: ╒ двусторонняя симметрия, свойственная всем животным с активным движением; ╒ вторичная полость тела, характерная только для трехслойных животных (т.е. для тех, чье тело развивается из 3 зародышевых листков ╫ эктодермы, мезодермы и энтодермы); она имеется у кольчатых червей и иглокожих, остатки ее можно найти у членистоногих и моллюсков; ╒ сегментация мускулатуры, посегментное отхождение спинномозговых нервов, сегментные выделительные органы и половые железы; ╒ выделительная система построена по такому же принципу, как у кольчатых червей. ПОДТИП ЧЕРЕПНЫЕ, ИЛИ ПОЗВОНОЧНЫЕ Преобладающая часть современных хордовых животных относится к подтипу Черепные, или Позвоночные. КЛАСС КРУГЛОРОТЫЕ К классу Круглоротые относятся миноги и миксины ╫ единственные представители некогда широко распространенной группы бесчелюстных. Многочисленные остатки этих первых позвоночных появляются в геологической летописи в начале силура и практически исчезают к концу девона. Ископаемые формы мало походили на современных круглоротых. Это были животные размером от нескольких сантиметров до двух метров. Их тело защищал прочный наружный скелет из вещества, близкого по строению к кости. Голову покрывал сплошной панцирь или отдельные крупные щитки, а туловище и хвост ╫ мелкая чешуя. Благодаря исследованиям палеонтологов удалось установить и строение многих внутренних органов этих животных. Именно эта группа по це- 143
Современные миноги ╫ паразитические формы: они присасываются к рыбам с помощью предротовой воронки и питаются их кровью. Ткани своей жертвы минога измельчает роговыми зубами, сидящими на стенках воронки. Пища попадает в глотку, которая разделена на пищевод и дыхательную трубку. Пищевод переходит в желудок и далее ╫ в кишечник, заканчивающийся анальным отверстием. С пищеварительным трактом связаны главные пищеварительные железы ╫ печень и поджелудочная железа. Дыхательные органы представлены жаберными мешками; их внутренние отверстия открываются в дыхательную трубку, а наружные ╫ во внешнюю среду. Осевой скелет туловища образован хордой, в соединительнотканной оболочке которой закладываются элементы позвонков ╫ хрящевые верхние дуги. Для защиты головного мозга развивается черепная коробка. Хрящевая жаберная решетка состоит из нерасчлененных на отделы вертикальных жаберных дуг. У круглоротых впервые появляется пульсирующий орган ╫ сердце, состоящее из предсердия и желудочка. Круг кровообращения один. Нервная система состоит из головного и спинного мозга. В головном мозге выделяют пять отделов, характерных для мозга всех позвоночных животных. В связи с образом жизни органы чувств развиты слабо. Выделительными органами являются туловищные почки. Миноги раздельнополы. Половые железы не имеют выводных протоков; яйцеклетки и сперматозоиды через разрыв стенки железы попадают в полость тела, а затем во внешнюю среду, где и происходит оплодотворение. Миксины ╫ более специализированные паразиты, чем миноги, и это накладывает отпечаток на строение их внутренних органов. НАДКЛАСС РЫБЫ Общая характеристика надкласса. Рыбы ╫ активно передвигающиеся водные позвоночные животные. Образ жизни отражается на строении практически всех систем органов. Для большинства рыб характерна обтекаемая форма тела как приспособление к передвижению в водной среде. Движение осуществляется с помощью плавников ╫ брюшных, грудных, хвостового, а также за счет изгибов туловища. Тело покрыто кожей (состоящей из многослойного эпидермиса и кориума) и у большинства рыб ╫ чешу- 144
Скелет рыб делится на осевой скелет (позвоночник), скелет головы (череп), скелет парных и непарных плавников. У современных хрящевых рыб скелет целиком состоит из хрящевой ткани. У представителей всех остальных групп рыб хрящ частично или полностью замещается костью. Осевой скелет укрепляется позвонками, частично вытесняющими хорду. Позвоночник можно разделить на два отдела: туловищный и хвостовой. Он выполняет опорную и защитную функции (защищает спинной мозг). Рыбы ╫ первые позвоночные животные с парными конечностями (брюшные и грудные плавники), которые имеют опору в виде плечевого и тазового поясов. Для защиты головного мозга и расположенных в области головы органов чувств развивается черепная коробка. С ней связан скелет глотки (челюстей и жаберных дуг). Жаберные дуги несут жабры ╫ основные специализированные органы дыхания рыб. Кровеносная система представлена одним кругом кровообращения (кроме двоякодышащих рыб). Двухкамерное сердце, состоящее из предсердия и желудочка, обеспечивает движение крови по сосудам. Желудочно-кишечный тракт разделен на отделы, в него открываются протоки печени и поджелудочной железы. Выделительными органами являются парные лентовидные почки. Нервная система состоит из центрального и периферического отделов. В головном мозге преимущественно развиты передний мозг (его обонятельные доли), зрительные доли среднего мозга и мозжечок. С активным образом жизни в воде связано развитие у рыб органов чувств, позволяющих им ориентироваться в пространстве и реагировать на изменения окружающей среды. У рыб особую роль играют органы химического чувства ╫ обоняния и вкуса (вкусовые почки), осязания; специфические органы чувств ╫ органы боковой линии, электрические органы, органы, воспринимающие изменение параметров магнитного поля. Рыбы раздельнополы: у самок имеются яичники, у самцов ╫ семенники. Большинство рыб выметывают яйцеклетки (икринки) и сперматозоиды в воду, где и происходит оплодотворение (наружное оплодотворение). Для хрящевых рыб и некоторых костных, например живородящих карпозубых, характерно внутреннее оплодотворение и развитие зародыша в теле самки (яйцеживорождение). Происхождение и система рыб. Рыбы ╫ очень древняя группа позвоночных: их ископаемые остатки известны с девона. Длительный период эволюции привел к возникновению большого разнообразия жизненных форм рыб. Существует около 20 000 современных видов рыб. Их систематика очень сложна и продолжает разрабатываться и совершенствоваться в наши дни. Приведенная в таб- 145
Надотряд
Отряд Представители Хрящевые рыбы
голубая акула молот-рыба пилонос
Скаты электрический скат шиповатый скат манта Костные рыбы Кистеперые Целокантовые латимерия Двоякодышащие Церотодовые рогозуб протоптерус Хрящевые ганоиды Осетровые лопатонос осетр русский севрюга Костистые рыбы Сельдевые сельдь килька лосось Карпообразные плотва лещ
сазан (карп) жүктеу/скачать 2.81 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|