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.
|
|
Тело эвглены веретеновидное, заостренное на заднем конце и притуплено на переднем (рис.Ш.2). Форма тела постоянна благодаря плотной эластичной пелликуле. На переднем конце тела находится углубление ╫ глотка, около которого выходит один жгутик, связанный с базальным тельцем. Рядом с клеточной глоткой находится красный светочувствительный глазок. В глотку же опорожняется сократительная вакуоль. В цитоплазме находятся одно гаплоидное ядро, несколько десятков некрупных хлоропластов и многочисленные гранулы резервного полисахарида ╫ парамила. 91
На свету эвглена зеленая питается как зеленое растение: в процессе фотосинтеза в ней образуются питательные вещества, расходуемые на процессы жизнедеятельности. Минеральные вещества, кислород и углекислый газ эвглена поглощает из воды всей поверхностью тела. При изменении внешних условий ╫ в темноте и при наличии в воде органических растворенных веществ, эвглена теряет хлорофилл, обесцвечивается и переходит к гетеротрофному питанию. В клеточной глотке начинают образовываться пищеварительные вакуоли. Такой способ питания ╫ миксотрофный, или смешанный, ╫ характерен для многих представителей растительных жгутиконосцев. Функцию осморегуляции у эвглены выполняет сократительная вакуоль. Выделение продуктов обмена осуществляется через всю поверхность тела. Эвглена обладает положительным фототаксисом. Свет улавливается светочувствительным глазком, и организм перемещается в более освещенную часть водоема. Размножаются эвглены только бесполым путем ╫ продольным делением клетки на две. Ядро делится митотически. От переднего конца тела к заднему проходит борозда деления. На переднем конце образуются новый жгутик и глотка, а "старый" жгутик вместе с глоткой отходит к одной из дочерних клеток. Образовавшиеся дочерние клетки по размерам и внутреннему строению не отличаются как друг от друга, так и от материнской клетки. При неблагоприятных условиях эвглена инцистируется. Вольвокс ╫ колониальное простейшее (рис.III.З). Колония состоит из нескольких десятков тысяч отдельных клеток и имеет форму шара. Каждая клетка по строению напоминает хламидомонаду: два жгутика на переднем конце, чашевидный пристеночный хроматофор, две пульсирующие вакуоли. Между собой клетки колонии соединены цитоплазматическими мостиками. Внутри колонии находится студенистое вещество. Движение колонии обеспечивается согласованной работой жгутиков. Для вольвокса характерен половой процесс. Одни клетки колонии растут, теряют жгутики и превращаются в макрогаметы. Другие клетки многократно делятся без последующего роста, в результате чего образуются микрогаметы. При слиянии гамет образуется зигота. Она опускается внутрь колонии и претерпевает редукционное деление, в ре- 92
1 ╫ макрогамета; 2 ╫ микрогаметы; 3 ╫ дочерние колонии зультате которого восстанавливается гаплоидный набор хромосом в клетках колонии. Другие представители типа Саркомастигофоры. К корненожкам относятся также морские простейшие ╫ фораминиферы и лучевики (радиолярии). Фораминиферы (рис.Ш.4) являются составной частью планктона и бентоса морей и солоноватоводных водоемов. Их тело заключено в раковинку разной формы, строения и химического состава. У некоторых видов фораминифер раковинки образованы из песчинок, у других видов они имеют кальцитовый (карбонат кальция) состав. Фораминиферы с известковыми (кальцитовыми) раковинками доминировали в фауне морей мелового периода мезозойской эры. С течением времени эти раковинки отлагались на дне морей, накапливались и спрессовывались, образуя залежи мела и известняка. Многие виды ископаемых фораминифер служат для геологов руководящими ископаемыми форма- Рис.III.4. Раковинки различных фораминифер 93
ми при определении относительного возраста осадочных горных пород. Лучевики (рис.III.5) являются исключительно морскими планктонными формами с внутренним скелетом причудливой формы. Скелеты состоят из оксида кремния ╫ кремнезема, или сернокислого стронция ╫ целестина. Скелеты лучевиков также образуют осадочные горные породы: сначала они накапливаются в виде радиоляриевых илов, а затем преобразуются в кремнистые породы ╫ опоки, яшмы. Ископаемые лучевики также используются в геологии как руководящие формы в биостратиграфических исследованиях. Среди жгутиконосцев животного происхождения большинство ведет паразитический образ жизни. Они вызывают опасные заболевания животных и человека. Трипаносома ╫ возбудитель африканской "сонной" болезни. Природным резервуаром возбудителей служат антилопы, а переносчиками ╫ мухи цеце. Внутриклеточные паразиты лейшмании вызывают пендинскую язву. Переносятся москитами. В месте укуса москита на теле человека появляется долго незаживающая язва. В клетках изъязвленной кожи обитают лейшмании. Резервуаром лейшмании в природе являются грызуны и собаки. В желчных протоках и двенадцатиперстной кишке человека паразитируют лямблии, вызывающие тяжелую форму колита и поражение печени. 94
Практически все представители споровиков являются паразитами. К ним относится, в частности, малярийный паразит (малярийный плазмодий). При укусе малярийного комара в кровь человека попадают малярийные паразиты. Они внедряются в клетки печени, где растут, превращаясь в форму, напоминающую многоядерную амебу (малярийный плазмодий). Затем паразит многократно делится (бесполое размножение), и в кровь хозяина выходят мелкие плазмодии, которые внедряются в эритроциты. Питаясь содержимым эритроцита, паразит растет и снова многократно делится. Выход паразитов из эритроцитов в плазму крови приводит к попаданию в организм человека продуктов их обмена. Для человека они ядовиты и вызывают у него бурную иммунологическую реакцию с повышением температуры тела, лихорадкой, судорогами. В зависимости от вида возбудителя выход в кровь происходит через 1╫3 суток. После нескольких этапов бесполого размножения в эритроцитах образуются клетки-предшественницы макро- и микрогамет. Для продолжения цикла развития плазмодия кровь, содержащую клетки-предшественницы, должен выпить комар. В желудке комара образуются гаметы; они сливаются, и зигота выползает на наружную стенку желудка. Поскольку малярийный паразит ╫ организм гаплоидый, первым делением зиготы является мейоз. Образовавшиеся четыре гаплоидные клетки затем многократно делятся, и в гемолимфу комара выходит множество новых паразитов. Отсюда они попадают в слюнные железы и при укусе комара переносятся в организм человека. Организм, в котором происходит половой процесс паразита, называется окончательным хозяином ╫ в данном случае это комар. Организм, в котором происходит бесполое размножение или концентрация паразитов, называется промежуточным хозяином. Для малярийного плазмодия ╫ это человек. Малярия ╫ опасное заболевание и при отсутствии лечения приводит к смертельному исходу. ТИП ИНФУЗОРИИ, ИЛИ РЕСНИЧНЫЕ Инфузории ╫ наиболее высокоорганизованные простейшие. Органоидами движения и захвата пищи у них служат реснички, обычно покрывающие все тело правильными рядами. У некоторых видов, например у сосущих инфузорий, ресничек нет. Форма и размеры тела инфузорий крайне разнообразны. Особенность инфузорий ╫ наличие, как минимум, двух ядер: макронуклеуса ╫ большого (полиплоидного) и микронуклеуса ╫ малого диплоидного). Инфузория-туфелька (рис.III.6). Обитает в стоячих пресных водоемах. Форма тела постоянна за счет плотной эластичной пел- 95
1 ╫ реснички; 2 ╫ пищеварительные вакуоли; 3 ╫ микронуклеус; 4 ╫ ротовое отверстие; 5 ╫ глотка; 6 ╫ порошица в момент выбрасывания непереваренных остатков пищи; 7 ╫ сократительная вакуоль (центральный резервуар и радиально расположенные приводящие каналы); 8 ╫ макронуклеус ликулы. Тело покрыто продольными рядами ресничек, базальные тельца которых расположены под пелликулой и соединены специальными структурами, обеспечивающими синхронность биения ресничек. Приблизительно в центре на брюшной стороне тела инфузории расположен клеточный рот, окруженный более длинными ресничками, соединенными вместе с помощью мембраны. Они помогают загонять в рот пищу ╫ бактерий. Рот ведет в глотку, на дне которой образуются пищеварительные вакуоли. Токами цитоплазмы вакуоли перемещаются в теле простейших, в это время в них происходит переваривание, а затем всасывание питательных веществ. Непереваренные остатки пищи выбрасываются из вакуолей через специальное отверстие в пелликуле ╫ порошицу. Дыхание и выделение происходит за счет диффузии через всю поверхность тела. Функцию осморегуляции выполняют две сократительные вакуоли, расположенные на переднем и заднем концах тела. Вакуоль устроена сложнее, чем у амебы: вода из тела животного собирается в приводящие канальцы, из которых изливается в центральный резервуар, открывающийся во внешнюю среду. Сократительные вакуоли пульсируют попеременно. Частота опорожнения вакуоли зависит от факторов внешней среды: температуры, солености воды и др. Инфузория-туфелька обладает хемотаксисом: она способна активно двигаться в сторону пищи и наоборот, избегать вредных химических воздействий. Ядерный аппарат у инфузории-туфельки образован двумя ядрами: большим, полиплоидным ╫ вегетативным, которое контролирует синтез белков в клетке, и малым, диплоидным ╫ генеративным, принимающим участие в половом процессе. При благоприятных условиях инфузория-туфелька размножается бесполым путем: клетка делится на две поперечной бороздой. При этом вегетативное ядро делится произвольно перетяжкой, а генеративное ╫ митозом. При бесполом размножении многие клеточные органеллы достраиваются заново, например ротовой аппарат. Половой процесс у инфузорий носит название конъюгации. Две особи подходят друг к другу, и в области клеточных ртов между ними образуется цитоплазматический мостик. Ядерный ап- 96
ПОДЦАРСТВО МНОГОКЛЕТОЧНЫЕ ТИП КИШЕЧНОПОЛОСТНЫЕ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Кишечнополостные ╫ многоклеточные двуслойные животные. Ткани, образующие их тело, формируются из двух зародышевых листков ╫ эктодермы и энтодермы, и носят такие же названия. Таким образом, организация тела кишечнополостных отвечает строению гаструлы в эмбриональном развитии многоклеточных животных. Между эктодермой и энтодермой находится мезоглея ╫ слой неклеточного вещества. Степень развития мезоглеи различна у разных жизненных форм кишечнополостных: у полипов она представлена тонкой пластинкой, у медуз ╫ толстым студенистым слоем. Кишечнополостные обладают радиальной, или лучевой, симметрией. Такой тип симметрии характерен для организмов, ведущих сидячий образ жизни. Одним концом тела они прикрепляются к субстрату, а другой, ротовой, оказывается в одинаковых условиях по отношению к факторам внешней среды. Поэтому органы тела, например щупальца, получают одинаковое развитие вокруг главной оси тела, проходящей через рот, и определяют порядок симметрии. Тело кишечнополостных представляет собой двухслойный мешок, снаружи выстланный эктодермой, а изнутри ╫ энтодермой. Энтодерма образует кишечную полость, сообщающуюся с внешней средой ртом, окруженным венчиком щупалец. Кишечнополостные ╫ хищники. Добычу ╫ планктонных ракообразных ╫ они ловят с помощью щупалец. Пищеварение полостное и внутриклеточное. Непереваренные остатки пищи выбрасываются через рот. Дыхание и выделение продуктов обмена происходят через всю поверхность тела. У кишечнополостных образуется примитивная нервная система. Она представлена нервными клетками, разбросанными в эктодерме и соединяющимися в единую сеть с помощью нервных отростков. Такой тип нервной системы называется рассеянным (диффузным) нервным сплетением. На основе нервной системы у кишечнополостных осуществляются простейшие рефлексы: защитный 97
и пищедобывающий. У полипов развита только осязательная чувствительность; у медуз, кроме нее, имеются "глаза", воспринимающие свет, и органы равновесия. В жизненном цикле кишечнополостных, как правило, происходит смена двух жизненных форм: прикрепленных полипов и свободноплавающих медуз. Полипы могут быть одиночными, но чаще всего образуют колонии. Медузы ╫ одиночные организмы. Размножаются кишечнополостные бесполым и половым путем. Бесполое размножение свойственно полипам, половое ╫ медузам. На теле полипа образуется бугорок ╫ почка, из которой формируется новый полип или медуза, т.е. медузы возникают на полипах в результате бесполого размножения, или почкования. У медуз закладываются половые железы ╫ гонады, в которых развиваются половые клетки ╫ гаметы. Медузы раздельнополы. Половые продукты выметываются в воду, где происходит оплодотворение; из зиготы развивается личинка, покрытая ресничками. Личинка (планула) плавает, затем оседает на субстрат и из нее развивается новый полип. У большинства видов кишечнополостных в жизненном цикле происходит закономерное чередование полового и бесполого поколений (рис.III.7). У некоторых кишечнополостных в жизненном цикле отсутствует стадия медузы. В этом случае половым способом размножаются полипы. Таковы, например, гидра и коралловые полипы. Характерным признаком всех кишечнополостных является наличие в эктодерме особых стрекательных клеток, которые служат им для защиты и нападения. Кишечнополостные обитают в морской и пресной воде, причем в морях их видовое разнообразие значительно выше. Кишечнополостные включают три класса: Гидрозои, Сцифоидные медузы и Коралловые полипы. КЛАСС ГИДРОЗОИ Пресноводный полип ╫ гидра. Этот одиночный малоподвижный полип (рис.III.8), обитающий в пресных чистых стоячих водоемах, прикрепляется к водным растениям или грунту. Тело гидры цилиндрической формы. На переднем конце тела расположен рот, окруженный венчиком из 5╫12 щупалец. На заднем конце 98
1 ╫ эктодерма; 2 ╫ эндодерма; 3 ╫ базальная мембрана; 4 ╫ гастральная полость; 5 ╫ эктодермальные эпителиально-мускульные клетки; 6 ╫ промежуточные клетки; 7 ╫ стрекательные клетки; 8 ╫ покровные клетки; 9 ╫ энтодермальные эпителиально-мускульные клетки; 10 ╫ железистые клетки; 11 ╫ ротовое отверстие; 12 ╫ ротовой конус; 13 ╫ почка; 14 ╫ подошва; 15 ╫ яйцеклетка; 16 ╫ мужские гонады тела находится подошва, с помощью которой гидра передвигается и прикрепляется к субстрату. КЛЕТОЧНЫЙ СОСТАВ ЭКТОДЕРМЫ. 1. Эпителиально-мускульные клетки эктодермы составляют основную массу, образуя однослойный покровный эпителий. Их эпителиальные части имеют цилиндрическую форму. К мезоглее прилегают сократимые (мускульные) отростки этих клеток. При их одновременном сокращении тело животного укорачивается. 2. Между эпителиально-мускульными клетками располагаются группы мелких округлых клеток, которые называются промежуточными. Это недифференцированные клетки, они могут превращаться во все другие типы клеток тела гидры. 3. Нервные клетки образуют рассеянное нервное сплетение. Скопления нервных клеток имеются на подошве, вокруг рта и на щупальцах. 4. Стрекательные клетки внутри имеют стрекательную капсулу, заполненную ядовитым веществом. Внутрь капсулы ввернута стрекательная нить. На поверхности клетки располагается чувствительный волосок, при раздражении которого нить выстреливает и поражает жертву. После выстреливания клетки погибают, а на их 99
5. В период полового размножения закладываются половые железы ╫ гонады, в которых развиваются половые клетки. Гидры могут быть как раздельнополыми, так и гермафродитами. КЛЕТОЧНЫЙ СОСТАВ ЭНТОДЕРМЫ. 1. Эпителиально-мускульные клетки энтодермы. Эпителиальные части клеток направлены в полость кишки и несут жгутики, которые перемешивают пищу. На них образуются ложноножки, с помощью которых захватываются частицы пищи. В клетках образуются пищеварительные вакуоли, т.е. происходит внутриклеточноепищеварение. При сокращении мышечных отростков этих клеток тело гидры сужается. 2. Железистые клетки энтодермы выделяют в полость кишки пищеварительные соки, которые расщепляют пищу, т.е. обеспечивают полостное пищеварение. Непереваренные остатки выбрасываются через рот. Дыхание и выделение продуктов обмена происходит через всю поверхность тела животного. Нервная система гидры обеспечивает простые рефлекторные реакции (рефлекс ╫ это ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая при участии нервной системы). Гидра реагирует на механическое прикосновение, температуру, растворенные в воде химические вещества и на ряд других факторов внешней среды. Гидра в высокой степени способна к регенерации, т.е. к восстановлению поврежденных или утраченных тканей, органов, частей организма. В регенерации главную роль играют промежуточные клетки. В теплое время года гидра размножается бесполым путем ╫ почкованием. На теле образуется выпячивание ╫ почка; она растет, на ней формируются щупальца, а затем прорывается рот. Молодая особь отшнуровывается от материнского организма и ведет самостоятельный образ жизни, прикрепляясь к субстрату. Осенью гидра переходит к половому размножению. В эктодерме образуются половые клетки. Яйцеклетки гидры крупные, по внешнему виду напоминают амебу. Сперматозоиды мелкие, подвижные, выходят из гонады в воду. Оплодотворение происходит в теле гидры: через специальное отверстие в гонаде сперматозоид проникает к яйцеклетке и сливается с ней. Вокруг зиготы образуется плотная защитная оболочка, и в таком виде она зимует. Весной начинается развитие зародыша и формируется молодая гидра. Морские кишечнополостные ╫ колониальные формы. Колонии полипов состоят из многих сотен особей и имеют вид кустиков, неподвижно прикрепленных к субстрату. Могут встречаться и оди- 100
В жизненном цикле большинства морских гидроидных полипов присутствуют плавающие формы ╫ медузы. Медуза имеет вид зонтика. Ротовое отверствие обращено вниз. По краю зонтика расположены щупальца. КЛАСС СЦИФОИДНЫЕ Сцифоидные ╫ очень крупные медузы с хорошо развитой мезоглеей. В жизненном цикле этих животных происходит чередование поколений: медуз и полипов. Полипы, как правило, одиночные, мелкие, от них отпочковываются маленькие медузы, которые затем растут. Представители: аурелия, корнерот. КЛАСС КОРАЛЛОВЫЕ ПОЛИПЫ Коралловые полипы ╫ исключительно морские организмы, очень требовательные к солености и химическому составу воды. Стадия медузы у них отсутствует. Среди кораллов есть одиночные, малоподвижные представители, например актинии. Большинство же кораллов ╫ колониальные формы, имеющие твердый известковый или роговой скелет (рифообразующие кораллы). Ими образованы береговые рифы, атоллы и коралловые острова. Отмершие скелеты кораллов используются как строительный материал. Красный, голубой и черный кораллы идут на изготовление украшений. ТИП ПЛОСКИЕ ЧЕРВИ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Плоские черви ╫ трехслойные животные. Это означает, что их органы и ткани формируются из трех зародышевых листков: наружного ╫ эктодермы, внутреннего ╫ энтодермы и среднего ╫ мезодермы. Плоские черви ╫ двусторонне-симметричные организмы: через их тело можно провести только одну плоскость симметрии, разделяющую тело на две зеркально отраженные половины ╫ левую и правую. Тело плоских червей ╫ листовидное или лентовидное, сплющенное в спинно-брюшном направлении. В нем выделяются брюшная, спинная и две боковые стороны. Снаружи тело покрыто однослойным эктодермальным эпителием. У ресничных червей эпителий несет реснички и называется мерцательным эпителием. У сосальщиков и ленточных червей реснички отсутствуют. У ленточных червей эпителий снабжен микроворсинками, с помощью 101
Пространство между органами внутри кожно-мускульного мешка заполнено рыхлой соединительной тканью ╫ паренхимой. Крупные межклетники в паренхиме заполнены жидкостью. Функции паренхимы: 1) опорная ╫ жидкий внутренний скелет; 2) распределительная ╫ через паренхиму происходит транспорт газов и питательных веществ; 3) выделительная ╫ осуществляется перенос продуктов метаболизма от тканей к органам выделения; 4) запасающая ╫ откладывается гликоген. Пищеварительная система образована эктодермальной передней кишкой и слепозамкнутой энтодермальной средней кишкой. Непереваренные остатки пищи выбрасываются через рот, который находится на брюшной стороне тела. У ленточных червей пищеварительная система отсутствует, всасывание происходит всей поверхностью тела. У свободноживущих червей газообмен осуществляется через всю поверхность тела, у паразитов дыхание анаэробное (гликолиз). У плоских червей оформляется выделительная система, выполняющая функции выделения продуктов обмена и осморегуляции. В паренхиме разбросаны особые звездчатые клетки ╫ протонефридии, которыми заканчиваются тонкие разветвленные канальцы. В просвет канальца от клетки отходит пучок жгутиков, биение которых обеспечивает ток жидкости. Канальцы сливаются в более крупные и открываются на поверхности тела выделительными порами. Такая выделительная система называется протонефридиальной. Нервная система плоских червей значительно усложнена по сравнению с кишечнополостными. В передней части тела находятся два нервных узла, образованные скоплениями нервных клеток. Это головной мозг, координирующий работу нервной системы. От него отходят нервные стволы, которые тянутся вдоль тела и соединены между собой нервными перемычками. У свободноживущих червей хорошо развиты органы чувств: зрения, осязания, химического чувства и равновесия. У паразитов органы чувств редуцированы. Плоские черви ╫ гермафродиты, т.е. в одном организме образуются и женские, и мужские половые клетки. Половая система устроена крайне сложно и сильно отличается деталями строения у представителей разных систематических групп. Женская половая система состоит из яичников, где образуются яйцеклетки, яйцеводов, по которым они поступают в матку, и желточников, вырабатывающих питательные клетки, где содержатся вещества, необходимые для развития зародыша. Мужская половая система обра- 102
К типу Плоских червей относятся три класса: Ресничные черви, Сосальщики и Ленточные черви. КЛАСС РЕСНИЧНЫЕ ЧЕРВИ Этот класс представляют свободноживущие водные организмы; реже встречаются наземные формы. Тело покрыто ресничным эпителием, который может принимать участие в движении червя. Белая планария. Обитает в мелких пресных водоемах, ведет скрытый образ жизни. Тело червя листовидное, вытянутое, на его переднем конце расположены два щупальца ╫ органы осязания, и два глаза. Движение планарии осуществляется за счет сокращений мышц кожно-мускульного мешка, в движении принимает участие также ресничный эпителий, покрывающий тело животного. В эпителии имеется множество слизистых желез, секрет которых облегчает скольжение планарии. Кожно-мускульный мешок типичного строения. Пространство между мускулатурой и внутренними органами заполнено паренхимой. жүктеу/скачать 2.81 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|