ВВЕДЕНИЕ Зоология – наука, изучающая внешнее и внутреннее строение, образ жизни, размножение, развития животных, их распространения на земном шаре и практическое значение. В настоящее время известно более 1,5 млн. видов животных. Основными типами животного мира являются Простейшие, Кишечнополостные, Плоские черви, Круглые черви, Кольчатые черви, Моллюски, Членистоногие, Хордовые. Основными признаками животных являются: гетеротрофный тип питания, большинство животных ведут подвижный образ жизни, у животных постоянная форма тела, они имеют ограниченный рост, их клетки в отличие от клеток бактерий, грибов и растений имеют только цитоплазматическую мембрану, клетки животных не имеют таких органоидов, как пластиды, вакуоли с клеточным соком. Клетки многоклеточных животных, имеющие одинаковое строение и выполняющие сходные функции, образуют ткани. Известно четыре типа тканей: эпителиальные, мышечные, соединительные, нервные. Животные размножаются бесполым и половым способами. При половом размножении животные образуют гаметы, которые сливаются, и образуется зигота, дающая начало зародышу. Развитие животных включает эмбриональный и постэмбриональный периоды. Начальными стадиями зародышевого развития животных являются зигота, бластула, гаструла. Животные активно участвуют в биогенном круговороте веществ и в потоке энергии, так как являются компонентами цепей питания в биогеоценозах. Существенна их роль в почвообразовании, формировании определённых ландшафтов, опылении растений. Животные имеют большое значение в сельском хозяйстве и в жизни человека. Огромная роль принадлежит представителям животного мира в эстетическом воспитании. 3 Тема 1. ТИП КИШЕЧНОПОЛОСТНЫЕ Класс Гидроидные. Класс Сцифоидные. Класс Коралловые полипы. Известно более 9000 видов кишечнополостных. Среда обитания – морские и пресноводные водоемы. Тело кишечнополостных состоит из двух слоев клеток (рис.1). Между этими слоями располагается мезоглея, не имеющая клеточного строения. Внутренний слой состоит из эпителиально-мускульных и железистых клеток, внешний слой образован покровными, стрекательными, нервными, резервными и пигментными клетками. Рис. 1. Схема строения гидры (А – продольный разрез; Б – участок среза на большом увеличении; В – стрекательные клетки): 1 – щупальца; 2 – рот; 3 – подошва; 4 – эктодерма; 5 – энтодерма; 6 – гастрольная полость; 7 – почка; 8 – яйцеклетка; 9 – ядро стрекательной клетки; 10 – свернутая и выброшенная стрекательная нить; 11– стрекательная капсула; 12 – стрекательная клетка; 13 – железистая клетка; 14 – эпителиально-мускульная клетка эндодермы; 15 – нервная клетка; 16 – эпителиально-мускульная клетка эктодермы; 17 – промежуточные клетки. Ротовое отверстие окружено щупальцами, снабженными стрекательными клетками. Кишечнополостные имеют простую диффузную нервную систему. У кишечнополостных сочетается полостное и внутриклеточное пищеварение. 4 Размножаются они бесполым и половым способом. Половые клетки образуются из резервных клеток эктодермы. Полипы – колониальные или одиночные малоподвижные формы, размножаются бесполым и половым способами, медузы — одиночные подвижные формы, размножаются только половым способом. В жизненном цикле многих кишечнополостных наблюдается чередование поколений: бесполого (полипов), полового (медуз) (рис.2). Рис. 2. Схема жизненного цикла полипа: 1 – щупальца полипа; 2 – почкование; 3 – медуза; 4 – планула; 5 – формирующийся полип. Регенерация – восстановление утраченных частей тела. Полипы – одиночные или колониальные кишечнополостные, ведущие сидячий образ жизни. Мезоглея – неклеточная опорная мембрана, расположенная между эктодермой и эндодермой. Рефлекс – ответная реакция организма на раздражение при участии нервной системы. Планула – двуслойная личинка кишечнополостных. Л и т е р а т ур а : [1, с.71–79, с.83–92]. Вопросы для самопроверки 1. 2. 3. 4. Перечислите клетки эктодермы кишечнополостных. Назовите функции стрекательных клеток. Назовите типы пищеварения у кишечнополостных. Как размножаются кишечнополостные? 5 Тема 2. ТИП ПЛОСКИЕ ЧЕРВИ Класс Ресничные черви. Класс Дигенетические сосальщики. Класс Ленточные черви. Всего известно около 15000 видов плоских червей. Плоские черви имеют уплощенную листовидную форму тела с двусторонней симметрией и передним головным концом, на котором расположены щупальца и глаза. Рот расположен на брюшной стороне тела. Снаружи тело ограничено кожно-мускульным мешком. Он образован однослойным плоским эпителием и мышцами, расположенными в три слоя: кольцевые, косые, продольные. Внутри кожно-мускульного мешка расположена рыхлая ткань паренхима, в которой находятся все внутренние органы. Плоские черви имеют следующие системы органов: пищеварительную, выделительную, нервную, половую. Пищеварительная система слепо замкнутая; нервная система узлового решетчатого типа. Выделительная система представлена протонефридиями. Большинство видов плоских червей – гермафродиты; их половая система представлена парой яичников и многочисленными семенииками. Дыхание у плоских червей осуществляется всей поверхностью тела. Свободноживущими плоскими червями являются морская планария, наземные планарии, многоглазка. Паразитическими являются печеночный сосальщик, бычий цепень, эхинококк, мозговик и др. Паразитические черви имеют листовидное или лентовидное тело. Они прикрепляются к хозяину с помощью присосок или крючков (рис.3). Приспособлениями к паразитизму у плоских червей являются: 1) наличие кутикулы; 2) наличие присосок, крючков; 3) большая плодовитость; 4) смена хозяев; 5) способность к бескислородному дыханию; 6) отсутствие пищеварительной системы. Двусторонняя симметрия тела – такой тип симметрии, при котором через тело животного можно провести только одну плоскость, разделяющую его на две половины (правую и левую), зеркально отображающие друг друга. Трехслойное строение тела – такое строение, когда все органы и ткани животного развиваются из трех зародышевых листков. 6 Рис. 3. Цикл развития свиного цепня: 1 – яйцо; 2 – финна; 3 – головка цепня; 4 – взрослый червь. Кожно-мускульный мешок – покровы червя, образованные слоем эпителия, под которым находятся слои мышечных волокон. Внутреннее оплодотворение – тип оплодотворения, при котором слияние половых клеток происходит внутри тела самки. Паренхима – ткань, заполняющая пространство между органами у плоских червей. Финна – пузырчатая стадия развития ленточных червей. Л и т е р а т ур а : [1, с.80–108; 5, с.93–117]. Вопросы для самопроверки 1. Перечислите слои стенки тела плоских червей. 2. Перечислите отделы пищеварительной системы плоских червей. 3. Перечислите элементы выделительной системы 4. Перечислите отделы тела ленточных червей. 5. Назовите системы органов ленточных червей. Тема 3. ТИП КРУГЛЫЕ ЧЕРВИ Класс аскарид. Класс остриц. Класс власоглавов. Класс трихин. Всего известно около 500 видов круглых червей. 7 Круглые черви – животные с тонким удлиненным телом (рис.4). Кожно-мускульный мешок состоит из кутикулы, эпителия и одного слоя продольных мышц. Между слоем мышц и кишечником имеется первичная полость тела, которая выполняет функции: 1) гидроскелета; 2) внутренней среды; 3) распределения веществ. 8 7 6 1 9 10 Рис. 4. Схема внутреннего строения круглого червя: 1 – рот; 2 – кишка; 3 – семенник; 4 – первичная полость; 5 – сперматозоиды; 6 – глотка; 7 – нервная система; 8 – мышечный скелет; 9– выделительная система; 10 – спикулы. Пищеварительная система состоит из трех отделов: передней, средней и задней кишки, и заканчивается анальным отверстием. Выделительная система – выделительные каналы. Кровеносная и дыхательная системы отсутствуют. Нервная система образована окологлоточным нервным кольцом, нервными стволами и нервами. Органы чувств развиты слабо, имеется орган вкуса. Особи чаще раздельнополые, оплодотворение внутреннее. Самки и самцы различаются внешне. Это явление называется половой диморфизм. Круглые черви – свободноживущие и паразитические животные. Они паразитируют на растениях, человеке и животных. Наиболее распространенными паразитами являются детская острица, власоглав, трихина, аскарида. Первичная полость тела – пространство между стенкой тела и кишечником у некоторых животных, в котором лежат внутренние органы. 8 Раздельнополость – наличие в мужском организме семенников (мужских половых желез), а в женском – яичников (женских половых желез). Половой диморфизм – различие между самцами и самками по строению, окраске, размерам и т. д. Гельминтология – наука о паразитических червях (гельминтах). Фитопатогены – организмы (например, нематоды), паразитирующие в тканях растений и вызывающие их заболевания. Л и т е р а т у р а : [1, с.109–124; 5, с.117–136]. Вопросы для самопроверки 1. Назовите слои кожно-мускульного мешка круглых червей. 2. В чем заключается особенность полости тела круглых червей? 3. Назовите системы органов круглых червей. 4. Перечислите органы пищеварительной системы круглых червей. 5. Назовите органы женской половой системы круглых червей. Тема 4. ТИП КОЛЬЧАТЫЕ ЧЕРВИ Класс Многощетинковые. Класс Малощетинковые. Класс Пиявки. Тип включает около 9000 видов. Кольчатые черви имеют сегментированное тело; у свободноживущих многощетинковых червей выделяют головной отдел, несущий органы чувств (щупальца, усики, глаза), сегментированное туловище и заднюю лопасть с анальным отверстием. По бокам сегментов расположены листовидные выросты с пучками щетинок, которые являются органами движения (рис.5). У кольчатых червей хорошо развит кожно-мускульный мешок, образованный эпителием, снаружи которого расположена тонкая кутикула, и продольными и поперечными мышцами. Кожно-мускульный мешок окружает вторичную полость тела, которая имеет собственную эпителиальную выстилку; она заполнена жидкостью. В ней расположены внутренние органы. Вторичная полость тела разделена перегородками на камеры сегментов. Такое строение препятствует гибели организма при повреждении участков тела. Органы выделения – метанефридии. Пищеварительная система состоит из трех отделов: передней, средней и задней кишки. 9 10 9 8 Рис. 5. Схема внутреннего строения дождевого червя: 1 – мозг; 2 – глотка; 3 – брюшная нервная цепочка; 4 – сердца; 5 – кровеносные сосуды; 6 – зоб; 7 – желудок; 8 – рот; 9 – целом; 10 – анус. Появляется кровеносная система. Она выполняет функцию переноса газов, питательных веществ. Кровеносная система у кольчатых червей замкнутая. Дыхание осуществляется всей поверхностью тела. Нервная система образована окологлоточным кольцом, состоящим из надглоточного ганглия и брюшной нервной цепочки. Размножаются кольчатые черви половым способом; большинство видов гермафродиты. Развитие прямое (пиявки, дождевые черви) или с превращением (многощетинковые). Кольчатые черви произошли от свободноживущих плоских червей. Роль дождевых червей в природе: дождевые черви перерабатывают органические остатки, улучшают структуру почвы и ее химический состав, служат кормом для других животных. Сложное строение пищеварительной системы свидетельствует о том, какие большие объемы малокалорийной земли червю нужно пропустить через кишечник для насыщения. Медицинские пиявки, насосавшись крови, могут долго не питаться потому что в крови достаточно большое количество питательных веществ. Кроме того, они имеют разветвленный кишечник, что позволяет запасать пищу. Целом – вторичная полость тела; стенки камер имеют собственную эпителиальную выстилку. Ганглии – скопления нервных клеток. 10 Метанефридии – органы выделения кольчатых червей в виде трубочек; одним концом сообщаются с вторичной полостью тела, а другим – с внешней средой. Капилляры – мелкие кровеносные сосуды. Замкнутая кровеносная система – кровеносная система, в которой кровь течет только по сосудам. Параподии – лопастёвидные парные боковые выросты с пучками щетинок на туловищных сегментах червей (зачаточные конечности). В связи с жизнью в почве дождевые черви приобрели ряд приспособлений: 1) удлиненное тело, круглое в поперечном разрезе, заостренный передний конец обеспечивает расталкивание почвенных частиц при движении; 2) наличие коротких, но мощных щетинок – опоры при ползании; 3) слизь, покрывающая тело, – приспособление к кожному дыханию и уменьшению трения в почве; сегментация тела – по этому признаку дождевого червя относят к типу Кольчатые черви. Л и т е р а т ур а : [1, с.125–145; 5, с.137–149]. Вопросы для самопроверки 1. Перечислите слои стенки тела кольчатых червей. 2. На какие отделы дифференцирована передняя кишка кольчатых червей? 3. Перечислите элементы нервной системы кольчатых червей. 4. Перечислите сосуды кровеносной системы кольчатых червей. 5. Перечислите особенности представителей класса Пиявки. Тема 5. ТИП МОЛЛЮСКИ Класс Брюхоногие моллюски. Класс Головоногие моллюски. Класс Двустворчатые моллюски. Количество видов – 113000. Среда обитания: морские и пресноводные водоемы, иногда суша. У моллюсков несегментированное тело, состоящее из трех отделов: головы, туловища и ноги (рис. 6,7). У прикрепленных или малоподвижных видов голова редуцируется. Тело моллюсков покрыто кожной складкой – мантией. Между мантией и телом образуется мантийная полость, которая сообщается с внешней средой. Мягкое тело моллюсков заключено в твердую раковину, которая образуется кожным эпителием мантии. 11 Раковина состоит из трех слоев: органического, фарфорового и перламутрового. У двустворчатых моллюсков раковина состоит из двух створок, у брюхоногих она имеет вид колпачка или спиральной башенки. Передвижение моллюсков осуществляется благодаря волнообразному сокращению мышц ноги. железа сердце мантия Рис. 6. Схема строения садовой улитки: 1 – рот; 2 – анус; 3 – легкие; 4 – сердце; 5 – радула (терка); 6 – нога; 7 – мантия; 8 – желудок. 1 11 7 10 8 9 Рис. 7. Схема строения беззубки: 1 – рот; 2 – жабры; 3 – мантия; 4 – мышца; 5 – выводной сифон; 6 – нога; 7 – раковина; 8 – пищевые бороздки; 9 – кишечник; 10 – вводной сифон; 11 – мускул. 12 Пищеварительная система состоит из рта, глотки, пищевода, желудка и кишки. В глотке у моллюсков (кроме двустворчатых) находится радула (терка). Кровеносная система незамкнутая. Она состоит из сердца и сосудов. Сердце состоит из двух предсердий и желудочка. Кровь течет не только по сосудам, но и по лакунам – щелевидным остаткам полости тела. Дыхание осуществляется с помощью жабер или легкого. Выделительная система представлена почками. Нервная система разбросанно-узлового типа. У подвижных видов хорошо развиты органы чувств: зрения, равновесия, осязания, химического чувства. Целом у моллюсков представлен околосердечной сумкой и полостью половых желез. Размножение половое. Большинство раздельнополы, но есть и гермафродиты. У многих видов моллюсков имеется личинка – трохофора, сходная с личинками многощетинковых кольчатых червей, что указывает на общность происхождения моллюсков и кольчатых червей. Тип Моллюски включает классы Брюхоногие, Двустворчатые, Головоногие. Жабры – органы дыхания у водных животных. Мантия – кожная складка, покрывающая тело моллюска. Мантийная полость – полость между мантией и телом. Терка – мускульный язык моллюска, покрытый роговой пластинкой с многочисленными зубчиками. Перламутровый слой – внутренний слой раковины, образованный горизонтально расположенными известковыми пластинами, преломляющими свет. Л и т е р а т ур а : [1, с.213–230; 5, с.211–224]. Вопросы для самопроверки 1. Из каких слоев состоит раковина моллюсков? 2. Перечислите отделы тела моллюсков. 3. Перечислите особенности строения кровеносной системы моллюсков. 4. Каких моллюсков человек использует в пищу? 5. Назовите характерные черты головоногих моллюсков. Тема 6. ТИП ЧЛЕНИСТОНОГИЕ Класс Ракообразные. Класс Паукообразные. Класс Насекомые. Количество видов – 1,5 млн. Среда обитания: наземно-воздушная, 13 почва, водоемы, живые организмы. Членистоногие – это сегментированные животные. Сегменты образуют отделы, отличающиеся по строению и функциям: голову, грудь и брюшко. На голове расположены органы чувств. Грудь несет органы движения – конечности и крылья. В брюшном отделе находятся внутренние органы. Тело имеет твердый наружный покров (скелет) – кутикулу. Кутикула членистоногих пропитана сложным органическим веществом хитином, содержащим азот, и поэтому называется хитинизированной кутикулой. Конечности членистоногих состоят из члеников, откуда и название типа. Полость тела у членистоногих смешанная, она заполнена жидкостью, называемой гемолимфой. Пищеварительная система состоит из трех отделов: передней, средней и задней кишки. Кровеносная система незамкнутая. Дышат членистоногие посредством жабер, трахей или легочных мешков. Легочные мешки – это измененные конечности брюшного отдела тела. Выделительная система представлена зелеными железами или малъпигиевыми сосудами. Нервная система состоит из окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки. Размножение половое, развитие прямое и с превращением. Произошли членистоногие от древних кольчатых червей. Гемолимфа – жидкость, циркулирующая по незамкнутой кровеносной системе и транспортирующая О2, СО2, питательные вещества и продукты обмена. Незамкнутая кровеносная система – такой тип кровеносной системы, при котором кровь из сосудов изливается в полость тела и омывает внутренние органы. Мальпигиевы сосуды – органы выделения, представляющие собой трубочки, слепо замкнутые на одном конце, а другим открывающиеся в пищеварительный тракт на границе между средней и задней кишкой. Партеногенез – развитие зародыша из неоплодотворенной яйцеклетки. Внекишечное пищеварение – пищеварение в теле добычи с помощью секретов пищеварительных желез. Дыхальца – отверстия, которыми трахеи открываются на поверхность тела. Трахеи – органы дыхания насекомых, представленные разветвлен14 ными хитиновыми трубочками. Метаморфоз – процесс превращения личинки или нимфы во взрослое животное. Миксоцель – полость тела смешанного происхождения. Л и т е р а т у р а : [1, с.145–212; 5, с.150–210]. Вопросы для самопроверки 1. Перечислите пищеварительные железы членистоногих. 2. Перечислите органы выделения членистоногих. 3. Перечислите органы дыхания членистоногих. 4. Назовите особенности кровеносной системы членистоногих. Класс Ракообразные Количество видов – 20000. Ракообразные – это водные членистоногие. Тело их состоит из двух отделов, у речного рака голова срослась с грудью и образовалась головогрудь. Роль наружного скелета выполняет хитиновая кутикула (рис. 8). На головогруди речного рака расположены две пары усиков (антенн): пара коротких выполняет функции обоняния, равновесия; пара длинных – осязания и движения (у некоторых видов). Над ротовым отверстием находится одна пара конечностей – верхних челюстей, ими рак измельчает пищу. Под ротовым отверстием расположены две пары нижних челюстей, с помощью которых пища сортируется и заталкивается в ротовое отверстие. За ними расположены восемь пар конечностей груди. Первые три пары – ногочелюсти; их функции – участие в работе ротового аппарата и движении. Четвертая пара конечностей – клешни, с их помощью рак передвигается, захватывает пищу и защищается. Остальные четыре пары грудных ног – ходильные. С их помощью рак ползает. На брюшке имеется шесть пар брюшных ног и хвостовой плавник. Брюшные конечности выполняют функции плавания, вынашивание икры и рачат (забота о потомстве). Пищеварительный тракт состоит из ротового отверстия, глотки, пищевода, желудка, средней кишки (с печеночными выростами), задней кишки, оканчивающейся анусом. Дыхание осуществляется с помощью жабер, расположенных у основания грудных ног и по бокам тела под хитиновым щитом. Кровеносная система незамкнутая; сердце расположено на спинной стороне, имеет отверстия, снабженные клапанами. 15 Выделение продуктов жизнедеятельности происходит посредством зеленых желез, протоки которых открываются у основания длинных усов. Нервная система раков состоит из окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки. Размножение половое, оплодотворение внутреннее, развитие прямое; у морских видов, как правило, с превращением (личинка с неполным числом сегментов). Рис.8. Схема строения речного рака: 1 – головогрудь; 2 – брюшко; 3 – хвостовой веер; 4 – брюшные ноги; 5 – ходильные ноги; 6 – клешня; 7 – усики (антенны). Головогрудь – отдел тела членистоногих, образованный в результате слияния головных и грудных сегментов. Жабры – органы дыхания у водных животных. Жевательный желудок – первая камера желудка ракообразных с хитиновыми зубцами для дополнительного измельчения пищи. Клешни – четвертая пара грудных ног, служащих для передвижения, защиты, захвата и удержания пищи. Ногочелюсти – видоизмененные грудные конечности (1–3 пары) у ракообразных, участвующие в работе ротового аппарата. Л и т е р а т ур а : [1, с.145–212; 5, с.150–210]. Вопросы для самопроверки 1. Назовите характерные черты представителей класса Ракообразные. 2. Назовите представителей низших раков. 3. Какие отделы тела имеет речной рак? 4. Назовите конечности «головы» речного рака. 5. Назовите конечности «груди» речного рака. 6. Назовите отделы желудка речного рака. 16 Класс Паукообразные Количество видов – 40000. Паукообразные – членистоногие животные. Тело их разделено на головогрудь и брюшко. Брюшко не разделено на сегменты. Исключение составляют скорпионы (рис. 9). Головогрудь несет шесть пар конечностей. Первая пара – хелицеры (маленькие коготки с протоком ядовитой железы), вторая пара – педипальпы (ногощупальца), которые выполняют функции органов осязания, вкуса, у самцов служат для оплодотворения; следующие 4 пары – ходильные ноги. Питаются паукообразные только жидкой пищей, всасывая жидкую полупереваренную жертву при помощи мускулистой глотки. Пищеварение внекишечное, внутриполостное и внутриклеточное. Органы выделения – мальпигиевы сосуды. Дыхание осуществляется парными легочными мешками – видоизмененными брюшными конечностями, а также трахеями. Кровеносная система незамкнутая. Сердце трубчатое, с тремя парами отверстий с клапанами. Оно заключено в околосердечную сумку из тонкой соединительной ткани. У паукообразных развиты органы чувств: зрения (четыре пары простых глаз), осязания – чувствительные волоски, обоняния, химического чувства, вкуса. Размножение половое, развитие прямое (у клещей с превращением). Главнейшими отрядами являются Пауки, Клещи, Скорпионы. Ногощупальцы – органы осязания и вкуса; у самцов используются для оплодотворения. Паутинные бородавки – видоизмененные брюшные конечности – бугорки на нижней стороне брюшка ракообразных, в которые открываются протоки паутинных желез. половые органы мозг паутинные железы глаза ядовитая железа ротовые конечности Рис.9. Схема строения паука: 1 – головогрудь; 2 – брюшко; 3 – органы пищеварения; 4 – сердце; 5 – конечности. 17 Паутина – вещество, выделяемое паутинными железами пауков, застывающее на воздухе в виде нитей. Л и т е р а т ур а : [1, с.145–212; 5, с.150–210]. Вопросы для самопроверки 1. Назовите отделы тела паукообразных. 2. Назовите конечности паукообразных. 3. Какие виды пищеварения характерны для паукообразных? 4. Назовите роль паутины паукообразных. 5. Назовите органы дыхания паукообразных. Класс Насекомые Количество видов – около 1,4 млн. Насекомые – самая распространенная группа животных на Земле. Описано более 1 млн. видов; считается, что существует не менее 1,5 млн. видов насекомых. Широкое распространение насекомых стало возможным благодаря развитию крыльев и способности к полету (расселение, нахождение пищи и мест для размножения и развития потомства). Тело насекомых состоит из трех отделов: головы, груди, брюшка (рис.10). На голове расположена одна пара усиков, которые являются органами обоняния и осязания; фасеточные глаза и ротовой аппарат, который состоит из верхней губы, верхних и нижних челюстей и нижней губы. На груди имеется три пары ходильных ног. На втором и третьем члениках груди могут быть крылья, которые представляют собой выросты хитинового покрова. У жуков передние крылья преобразовались в надкрылья; у двукрылых задние крылья превращены в жужжальца – органы равновесия. На конце брюшка имеются видоизмененные конечности: яйцеклад (наездники, кузнечики, саранча) или жало (осы, пчелы). Тело покрыто хитинизированной кутикулой, которая выполняет функции: 1) защитную; 2) водоотталкивающую; 3) наружного скелета. Органы дыхания – трахеи, воздух в которые поступает через дыхальца. Выделительная система – мальпигиевы сосуды, открывающиеся в заднюю кишку, и жировое тело. 18 9 1 10 2 3 Рис.10. Схема строения насекомого: 1 – голова; 2 – грудь; 3 – брюшко; 4 – ротовой аппарат; 5 – сложные глаза; 6 – усики; 7 – головной мозг; 8 – слюнная железа; 9 – кишка; 10 – брюшная нервная цепочка; 11 – сердце; 12 – крылья; 13 – половые органы; 14 – мальпигиевы сосуды; 15 – конечности. Кровеносная система незамкнутая, в основном она выполняет функцию транспорта питательных веществ. Размножение половое, оплодотворение внутреннее, развитие прямое, с полным метаморфозом или с неполным метаморфозом. Развитие с полным метаморфозом включает следующие стадии: яйцо, личинка, куколка, половозрелая особь (имаго). Жужжальца – вторая пара крыльев у двукрылых, видоизмененная в орган равновесия. Надкрылья – хитинизированные передние крылья у некоторых насекомых (жуков). Гниды – яйца вшей, оводов, власоедов, прикрепляемые к волосам, шерсти. Нимфа – последняя личиночная стадия развития членистоногих с неполным превращением, напоминает взрослую особь, но без крыльев и развитого полового аппарата. Личинка – следующая за яйцом фаза развития. Гусеница – личинка бабочек червеобразной формы. Грена – кладка яиц тутового, китайского, дубового и других шелкопрядов, культивируемых человеком для получения натурального шелка. Кокон – защитное образование, предохраняющее яйца, зародыши или куколки. 19 Биологические методы борьбы – использование паразитов, хищников, возбудителей болезней для борьбы, с вредителями. Л и т е р а т ур а : [1, с.145–212; 5, с.150–210]. Вопросы для самопроверки 1. Назовите отделы тела насекомых. 2. Перечислите типы ротового аппарата насекомых. 3. Чем представлены органы выделения у насекомых? 4. Назовите отделы нервной системы насекомых. 5. Назовите способы размножения насекомых. 6. Перечислите стадии развития насекомых с полным превращением. 7. Перечислите стадии развития насекомых с неполным превращением. Тема 7. ТИП ХОРДОВЫЕ Подтип Бесчерепные, Класс Ланцетники Количество видов – 43000. Среда обитания: суша, почва, вода, воздух. Хордовые животные обладают общими чертами организации. Для них характерна хорда. Это внутренний скелет, расположенный вдоль спинной стороны тела. Главная функция хорды – опорная. Центральная нервная система имеет вид трубки, передний конец которой расширяется и образует головной мозг. Нервная трубка располагается над хордой. Под хордой находится пищеварительная трубка. Передний конец ее (глотка) имеет жаберные щели. Кровеносная система замкнутая. Сердце расположено на брюшной стороне. Амнион – внутренняя зародышевая оболочка, окружающая зародыш и заполненная жидкостью. Амниоты – высшие позвоночные животные, приспособленные к развитию на суше. Яйцеживорождение – способ воспроизведения животными потомства, при котором зародыш развивается в яйце, находящемся в теле матери, но освобождается от яйцевых оболочек в момент откладки яиц. Термолокатор – орган, воспринимающий тепловое излучение объекта добычи. Грудная клетка – отдел скелета, образованный грудными позвонками, ребрами и грудиной. Сеймурия – наиболее примитивное древнее пресмыкающееся, жившее примерно 300 млн. лет назад. 20 Многие змеи используют яд для обездвиживания жертвы, которую они заглатывают целиком. Введение яда в тело жертвы ускоряет ее переваривание, разрушая ткани изнутри. Вероятно, ядовитые железы представляют собой видоизмененные слюнные железы. Змеи часто высовывают язык изо рта, а крокодилы нет. Почему? У змей, в отличие от крокодилов, язык является органом осязания. Ланцетники относятся к подтипу бесчерепных типа хордовых (рис.11). Как и у всех представителей типа, центральная нервная система расположена на спинной стороне тела. Под хордой расположена пищеварительная система, передний конец которой пронизан жаберными щелями. Рис.11. Схема строения ланцетника: 1 – хорда; 2 – нервная трубка; 3 – кишка; 4 – печень; 5 – жаберные щели; 6 – ротовые щупальцы. Кровеносная система замкнутая и состоит из спинного, брюшного и отходящих от них мелких сосудов. Функцию сердца выполняют пульсирующие жаберные сосуды. Размножение половое. Половые железы не имеют протоков, и зрелые половые клетки выходят в полость тела, а затем в воду. Оплодотворение наружное. Ланцетник – низшее хордовое животное, которое имеет типичные признаки хордовых Хорда – внутренний скелет хордовых животных в виде упругого хрящеподобного стержня, расположенного вдоль спинной стороны тела. Плавники – органы плавания водных животных. Чешуя – тонкие костные пластинки. Жаберные щели – парные поперечные отверстия в стенках глотки. Околожаберная полость – полость, в которую открываются жаберные щели у ланцетника. Сообщается с наружной средой особым отверстием. Л и т е р а т ур а : [1, с.235–246; 5, с.230–246]. 21 Вопросы для самопроверки 1. Назовите классы низших позвоночных. 2. Назовите классы высших позвоночных. 3. Назовите слои кожи ланцетника. 4. Перечислите признаки сходства ланцетника и беспозвоночных животных. Тема 8. ПОДТИП ЧЕРЕПНЫЕ, ИЛИ ПОЗВОНОЧНЫЕ Класс Рыбы. Количество видов – 20000. Среда обитания: морские и пресноводные водоемы. Их тело имеет обтекаемую форму (рис.12). Оно состоит из головы, туловища и хвоста. Конечности представлены плавниками. Костные рыбы имеют плавательный пузырь, который выполняет гидростатическую функцию. Скелет хрящевой или костный. Дышат рыбы жабрами. Кровеносная система замкнутая, один круг кровообращения, сердце состоит из двух камер. В сердце кровь венозная. Органы выделения – туловищные почки. Центральная нервная система включает головной и спинной мозг. Головной мозг состоит из пяти отделов: переднего, промежуточного, среднего, мозжечка и продолговатого мозга. Органы чувств: зрения, обоняния, вкуса, слуха, орган боковой линии. Размножение половое, оплодотворение наружное, развитие с личинкой. Орган боковой линии – совокупность специализированных кожных органов чувств, линейно располагающихся по бокам тела, воспринимающих направление тока и силу давления воды. 5 6 7 8 9 Рис.12. Схема строения рыбы: 1 – голова; 2 – туловище; 3 – хвост; 4 – жабры; 5 – глаза; 6 – головной мозг; 7 – плавательный пузырь; 8 – почка; 9 – позвоночник; 10 – кишечник; 11 – печень. 22 Плавательный пузырь – полый вырост передней части пищевода, заполненный смесью газов. Выполняет гидростатическую функцию. Двенадцатиперстная кишка – начальный отдел тонкой кишки. Гемоглобин – красный дыхательный пигмент. Аккомодация – способность приспосабливаться к рассмотрению предметов на различном расстоянии. Осуществляется перемещением хрусталика глаза вперед или назад. Нерест – метание рыбами половых продуктов (икры и молок) с последующим оплодотворением яиц. Л и т е р а т ур а : [1, с.250–281; 5, с.249–273]. Вопросы для самопроверки 1. 2. 3. 4. 5. Назовите отделы тела рыб. Опишите строение покровов тела рыб. Назовите виды чешуи рыб. Назовите парные и непарные плавники рыб. Перечислите органы выделительной системы рыб. Перечислите органы чувств рыб. Тема 9. КЛАСС ЗЕМНОВОДНЫЕ Количество видов – 3000. Земноводные живут в двух средах: водной и наземной. Большая часть земноводных обычно обитает на суше, в период размножения они должны попасть в воду, куда выделяют свои половые клетки. Тело земноводных разделено на голову и туловище, хвостатые имеют еще и хвост (рис. 13,14). На голове расположены глаза, ноздри. Позади глаз видны барабанные перепонки, отделяющие среднее ухо от окружающей среды. Тело земноводных покрыто тонкой голой кожей, имеющей многочисленные кожные железы, выделяющие слизь, которая понижает температуру тела и защищает животное от пересыхания и инфекции. Череп состоит из небольшого числа костей и соединен с позвоночником подвижно. Позвоночник имеет четыре отдела: шейный (1 позвонок), туловищный (7 позвонков), крестцовый (1 позвонок), хвостовой. Большинство земноводных имеют две пары 5-палых конечностей. Передние конечности образованы плечевой костью, предплечьем и кистью. Задние конечности образованы бедром, голенью, стопой. Плечевой пояс состоит из парных лопаток, вороньих костей, ключицы и грудины. Тазовый пояс образован двумя тазовыми костями, каждая из которых включает подвздошную, седалищную и лобковую кости. Дышат земноводные легкими и кожей, в воде только кожей. Кровеносная система замкнутая; два круга кровообращения; сердце 23 трехкамерное. Питаются подвижной пищей, которую хватают языком или челюстями. Органы выделения – туловищные почки. Моча поступает в клоаку, а оттуда в мочевой пузырь. Головной мозг состоит из пяти отделов, передний мозг разделен на два полушария. Размножение половое, оплодотворение наружное, развитие с неполным метаморфозом. Головастик схож с рыбой: наличием хвоста, жабр, одного круга кровообращения, двухкамерного сердца, органа боковой линии, типом пищи. Рис.13. Схема внутреннего строения лягушки: 1 – предсердия; 2 – желудочек; 3 – легкое; 4 – желудок; 5 – поджелудочная железа; 6 – почки; 7 – мочеточники; 8 – мочевой пузырь; 9 – толстая кишка; 10 – тонкая кишка; 11 – желчный пузырь; 12 – печень. Рис. 14. Стадии развития лягушки и их последовательность: 1 – яйца (икринки); 2 – развитие зародыша; 3 – личинка с наружными жабрами; 4 – появление конечностей; 5 – личинка с четырьмя конечностями; 6 – молодая лягушка; 7 – взрослая лягушка. 24 Стегоцефалы – ископаемые палеозойские земноводные. Каракоид – кость плечевого пояса позвоночных. Клоака – расширенная задняя часть толстой кишки, в которую открываются выделительные и половые протоки. Головастик – личинка бесхвостых земноводных. Резонаторные мешки – приспособления для усиления издаваемого звука. Спячка – приспособление, выработанное для переживания неблагоприятных условий существования. Более прогрессивные черты организации присущи земноводным по сравнению с рыбами: легкие, два круга кровообращения, пятипалые конечности, более сложный орган слуха – появилось среднее ухо со слуховой косточкой (табл.1). Т а б л и ц а 1 . Сравнение рыб и земноводных Признак Место обитания Симметрия тела Части тела Рыбы Водоемы Земноводные Суша, водоемы Двусторонняя Голова, плавно переГолова, туловище, ходящая в туловище, а ту- хвост у хвостатых ловище в хвост Органы передвижения Плавники Пятипалые конечности Органы дыхания Жабры Легкие, кожа Кровеносная система Замкнутая, 1 круг кроЗамкнутая, 2 круга вообращения кровообращения Строение сердца Двухкамерное Трехкамерное Нервная система Головной и спинной мозг, нервы Строение головного моз5 отделов га Органы размножения Яичники, семенники Оплодотворение Наружное Развитие С личинкой Л и т е р а т ур а : [1,с.282–294; 5, с.274–284]. Вопросы для самопроверки 1. Назовите особенности строения кожи земноводных. 2. Назовите отделы позвоночника земноводных. 3. Перечислите органы пищеварительной системы земноводных. 4. Какие отделы головного мозга наиболее развиты у земноводных? Тема 10. КЛАСС ПРЕСМЫКАЮЩИЕСЯ Количество видов – 6500. Среда обитания – суша или водоемы. Большая часть пресмыкающихся обычно обитает на суше, размножа25 ются и развиваются вдали от водоемов. Отделы тела – голова, шея, туловище, хвост, передние и задние 5-палые конечности (рис. 15). На голове расположены глаза, ноздри. Тело пресмыкающихся покрыто кожей, которая сухая и практически лишена желез. Кожа состоит из эпидермиса и дермы. Производные эпидермиса – роговые щитки и чешуйки. Для пресмыкающихся характерна линька. Череп имеет вытянутую форму, увеличивается объем его мозгового отдела. Позвоночник состоит из пяти отделов: шейный (8–10 позвонков), грудной (5), поясничный (17), крестцовый (2), хвостовых (несколько десятков позвонков). Передние концы ребер грудного отдела позвоночника соединяются с грудиной, образуя грудную клетку. Передние конечности образованы плечевой костью, предплечьем и кистью. Задние конечности образованы бедром, голенью, стопой. Плечевой пояс состоит из парных лопаток, вороньих костей, ключицы и грудины. У змей позвоночник образован только туловищным и хвостовым отделами, грудина, скелет конечностей и их поясов редуцированы. Пресмыкающиеся дышат легкими. Кровеносная система замкнутая; два круга кровообращения, сердце трехкамерное, состоящее из двух предсердий и одного желудочка, имеющего неполную перегородку. Питаются живой пищей. Органы выделения – туловищные почки. Моча поступает в клоаку, а оттуда в мочевой пузырь. Головной мозг состоит из пяти отделов, передний мозг разделен на два полушария. Размножение половое, оплодотворение внутреннее, развитие прямое. 6 7 8 9 10 11 Рис. 15. Схема строения пресмыкающегося: 1 – пищевод; 2 – печень; 3 – поджелудочная железа; 4 – кишечник; 5 – клоака; 6 – мочевой пузырь; 7 – половые органы; 8 – почка; 9 – легкое; 10 – головной мозг; 11 – сердце. 26 Основные приспособления пресмыкающихся к жизни на суше. Кожа сухая, защищенная роговыми чешуями от высыхания; дыхание только легочное; поступление воздуха за счет движения грудной клетки; вместо туловищных тазовые почки, более эффективно сберегающие воду; развитие нескольких шейных позвонков, обеспечивающих подвижность головы; размножение на суше, оплодотворение внутреннее, отсутствие личиночной стадии в развитии, защита яйца оболочкой. Л и т е р а т ур а : [1, с.294–306; 5, с.285–295]. Вопросы для самопроверки 1. Назовите особенности строения кожи пресмыкающихся. 2. Особенности строения головного мозга пресмыкающихся. 3. Назовите дыхательные пути пресмыкающихся. 4. Перечислите прогрессивные черты размножения пресмыкающихся. Тема 11. КЛАСС ПТИЦЫ Количество видов – 8590. Птицы – высокоорганизованные хордовые животные, приспособленные к полету. Их тело имеет обтекаемую форму и покрыто перьями (рис.16). Передние конечности преобразованы в крылья. Кости ступней задних конечностей срослись, и образовалась цевка. У большинства птиц задние конечности имеют четыре пальца: 3 из них направлены вперед, 1 назад. Челюсти не имеют зубов и образуют клюв. Зоб характерен для зерноядных птиц. В нем резервируется пища и начинается переваривание. Позвоночник состоит из пяти отделов: шейного, грудного, поясничного, крестцового, хвостового. К позвонкам грудного отдела прикреплены ребра, которые подвижно соединены с грудиной. Грудина впереди имеет высокий выступ – киль, к которому прикреплены летательные мышцы. Сердце 4-камерное. Органы дыхания представлены легкими и воздушными мешками. Птицы имеют постоянную температуру тела. Органы выделения – тазовые почки. Органы чувств: зрения, слуха. Оплодотворение внутреннее, развитие прямое. Для птиц характерно устройство гнезд, насиживание яиц, выкармливание и защита птенцов. Основные приспособления птиц к полету. Тело обтекаемой формы, покрытое перьями; скелет прочный, кости 27 обычно с воздушными полостями; наличие крыльев; челюсти без зубов; сердце четырехкамерное; двойное дыхание, что обеспечивает насыщение крови кислородом; быстрое переваривание пищи и усвоение питательных веществ. Гомойотермные животные – животные с постоянной температурой тела, практически независимой от температуры окружающей среды. 1 2 Рис.16. Схема строения птицы: 1 – головной мозг; 2 – спинной мозг; 3 – почка; 4 – яичник с яйцеводом; 5 – кишечник; 6 – печень; 7 – сердце; 8 – легкие с воздушными мешками; 9 – зоб. Клюв – плотный роговой чехол, одевающий переднюю половину верхней и нижней челюстей. Восковица – голый кожистый участок у основания клюва некоторых птиц, выполняющий функцию осязания. Цевка – расположенный за голенью отдел ноги птиц, образовавшийся в результате срастания костей плюсны и нижнего ряда костей предплюсны. Киль – высокий продольный вырост грудины у килевых птиц, служащий местом прикрепления больших и малых грудных мышц. Сложный крестец – сросшиеся между собой позвонки поясничного, крестцового и части хвостового отделов позвоночника у птиц. Открытый таз – такое строение тазового пояса у птиц, при котором лобковые и тазовые кости не сходятся, образуя проход для яиц, покрытых твердой оболочкой. Двойное дыхание – такой способ дыхания птиц в полете, при котором кислород выбирается из одной порции воздуха дважды: при про28 хождении через легкие в воздушные мешки и при выходе из воздушных мешков через легкие наружу. Воздушные мешки – часть крупных бронхиол, выходящих и расширенных за пределами легких, уменьшающих массу тела и регулирующих его температуру. Оседлые птицы – птицы, постоянно живущие в одной и той же местности. Кочующие птицы – птицы, мигрирующие на небольшие расстояния. Перелетные птицы – птицы, улетающие на зиму из областей гнездования в другие местности и возвращающиеся весной. Значение перья в жизни птиц: – маховые и рулевые необходимы для полета; – перьевой покров придает телу обтекаемую форму; – благодаря высоким теплозащитным свойствам перьевой покров способствует сохранению тепла; – защищает тело от внешних воздействий. В связи с полетом у птиц в ходе эволюции выработался ряд приспособлений:1) передние конечности преобразованы в крылья; 2) перьевой покров и сухая кожа, сохраняющие тепло; 3) обтекаемая форма тела, уменьшающая сопротивление воздуха; 4) наличие цевки, удлиняющей задние конечности, способствующей поднятию тела над поверхностью и смягчающей толчок при приземлении после полета; 5) наличие клюва, рассекающего воздух. Л и т е р а т ур а : [1,с.307–331; 5, с.296–323]. Вопросы для самопроверки 1. Назовите виды перьев. 2. Перечислите особенности строения скелета птиц. 3. Назовите отделы желудка птиц. 4. Перечислите органы выделительной системы птиц. 5. В чем заключаются особенности строения дыхательной системы птиц? Тема 12. КЛАСС МЛЕКОПИТАЮЩИЕ Количество видов – 4000. Среда обитания: суша, почва, вода, воздух. Млекопитающие – наиболее высокоорганизованные животные. Их тело состоит из четырех отделов: головы, шеи, туловища, 29 хвоста (рис. 17). Оно приподнято над землей благодаря тому, что передние и задние конечности находятся под туловищем в отличие от конечностей пресмыкающихся, что дает им возможность развивать высокую скорость передвижения. Млекопитающие имеют толстую, прочную, эластичную кожу, которая состоит из двух слоев: эпидермиса и собственно кожи. На коже располагается волосяной покров. В коже находится много желез: потовые, сальные, молочные, пахучие. В черепе млекопитающих наиболее развит мозговой отдел. Позвоночник состоит из пяти отделов. Пояс передних конечностей состоит из лопаток и ключиц. Пояс задних конечностей (таз) образован парными тазовыми костями, состоящими из сросшихся подвздошных, седалищных и лобковых костей. Конечности 5-палые. У быстро бегающих форм животных число пальцев сокращено до 2 или 1. Ребра, грудные позвонки и грудина образуют грудную клетку. Челюсти содержат зубы, которые подразделяются на резцы, клыки и коренные. Ротовое отверстие снабжено мясистыми губами, которыми детеныши сосут молоко. Дышат млекопитающие легкими, которые имеют альвеолярное строение. Млекопитающие имеют постоянную температуру тела, что достигается благодаря высокому обмену веществ за счет разделения артериальной и венозной крови и насыщения тканей кислородом. Брюшную и грудную полость разделяет мышечная перегородка – диафрагма. Органы выделения – тазовые почки. Головной мозг состоит из 5 отделов. Сильно развиты большие полушария переднего мозга и мозжечок. Органы чувств: обоняния, слуха, зрения, осязания, вкуса. В среднем ухе имеется три слуховые косточки: молоточек, наковальня, стремечко. Органы осязания – вибриссы. Размножение половое. Самцы имеют половые железы – парные семенники, самки – парные яичники. Оплодотворение внутреннее, происходит в яйцеводах самки. Зародыш развивается в матке; наружная оболочка плода срастается со стенкой матки, образуя плаценту, которая соединена с зародышем пуповиной. Родившихся детенышей вскармливают молоком. Млекопитающие произошли от примитивных зверозубых рептилий. Выделяют два подкласса: Яйцекладущие и Живородящие. 30 1 2 3 4 5 6 7 Рис.17. Схема внутреннего строения млекопитающего: 1 – головной мозг; 2 – пищевод; 3 – поджелудочная железа; 4 – тонкий кишечник; 5 – толстый кишечник; 6 – почки; 7 – яичник; 8 – мочевой пузырь; 9 – слепая кишка; 10 – печень; 11 – желудок; 12 – сердце; 13 – легкие; 14 – трахея. Характерные признаки млекопитающих, отличающие их от пресмыкающихся и птиц. Наличие шерсти, млечных желез, челюстей с зубами, ушных раковин; живорождение; развитие зародыша в матке; вскармливание детеныша молоком; более развитая кора больших полушарий переднего мозга; сложное поведение. Эпидермис – поверхностный слой кожи позвоночных животных. Собственно кожа – внутренний слой кожи, пронизанный кровеносными сосудами и содержащий чувствительные клетки. Вибриссы – видоизмененные волосы у млекопитающих, играющие роль добавочных органов осязания. Альвеолы – пузырьки на концах тончайших разветвлений бронхов в легких, оплетенные сетью капилляров. Плацента – орган связи зародыша с телом матери в период внутриутробного развития у плацентарных млекопитающих. Пуповина – шнуровидный орган у плацентарных, соединяющий плод с плацентой и через нее с материнским организмом. Беременность – процесс развития в теле самки оплодотворенной яйцеклетки в зародыш, а затем в плод. Л и т е р а т ур а : [1, с.332–374; 5, с.324–381]. 31 Вопросы для самопроверки 1. Перечислите основные признаки класса млекопитающих. 2. Назовите экологические группы млекопитающих. 3. Укажите основных вредителей сельского хозяйства. 4. Роль Красной книги в охране и использовании животного мира. ЛИТЕРАТУРА 1. Л ук и н , Е . И . Зоология / Е.И. Лукин. М.: Агропромиздат,1989. 384с. 2. Ш а р о в а , И . Х . Зоология беспозвоночных / И.Х. Шарова. М.: Владос, 1999. 591с. 3. Н а ум о в , С . П . Зоология позвоночных / С.П. Наумов. М.: Просвещение, 1973. 424с. 4. В е с е л о в , Е . А . Практикум по зоологии / Е. А. Веселов, О. Н. Кузнецова. М.: Высш. шк., 1977. 250с. 5. К уз н е ц о в , Б . А. Курс зоологии / Б. А. Кузнецов, А.З. Чернова, Л. Н. Катонова. М.: Агропромиздат, 1989. 392с. 32 33