Характеристика основных отрядов насекомых

 

Название отряда	Строение и тип конечностей	Строение и тип крыльев	Ротовой аппарат	Тип развития

 

Таблица 2.

Сравнительная характеристика членистоногих

Сравниваемые черты строения	Класс Ракообразные	Класс Паукообразные	Класс Насекомые
Отделы тела
Придатки головы
Конечности и придатки груди
Конечности и придатки брюшка
Покровы тела

Тестовая контрольная работа

 

Задание 1. Отметить правильные положения знаком +.

 

Вариант 1

1. Тело насекомых разделено на три отдела.

2. Сегменты головы хорошо различимы.

3. Сегменты груди слиты в общую массу.

4. Усики насекомых гомологичны щупальцам полихет.

5. Голова несет на себе три пары придатков.

6. Мышцы, приводящие в движение крыло, расположены в жилках.

7. Хитиновая пластинка спинной стороны сег­мента называется тергитом.

8. Конечность насекомых состоит из 6 сегментов.

9. Большое количество сегментов брюшка свидетельствует о высоком уровне эволюционного развития.

10. Брюшко никогда не несет придатков.

 

Вариант 2

1. У членистоногих вторичная полость тела.

2. Кровеносная система членистоногих замкнутая.

3. Мускулатура членистоногих поперечнополосатая.

4. Ракообразные во взрослом состоянии не линяют.

5. У высших ракообразных на брюшке есть плавательные конеч­ности.

6. У жаброногов постоянное количество сегментов.

7. Личинка науплиус характерна для речных раков.

8. Бокоплавы относятся к высшим ракообразным.

9. У омаров и речных раков по 5 пар ходильных ног.

10. Для ракообразных характерно чередование полового и бесполого размножения.

 

 

Тема 13. Тип Иглокожие (ECHINODERMATA).

 

Теоретическая часть

Иглокожие – древняя группа вторичноротых животных, наиболее примитивная и вместе с тем крайне своеобразная. Это морские живот­ные, ведущие прикрепленный или малоподвижный образ жизни. Своеобразие их облика отра­жено в названиях иглокожих: морские звезды, морские лилии, змеехвост­ки, морские ежи, морские огурцы. Известно около 6 тысяч совре­менных видов иглокожих, которые распространены в морях на разных глубинах. Иглокожие характери­зуются следующими особенностями:

1. У иглокожих сочетается исходная билатеральная симметрия со вторичной – радиальной, чаще всего пятилучевой. Строение иглокожих таково, что через их тело можно провести только одну плоскость сим­метрии, проходящую через рот, анус и особую мадрепоровую пластинку. Но многие системы органов иглокожих радиально-симметричны.

2. Иглокожие обладают внутренним известковым скелетом, который образуется в соединительнотканном слое кожи. Эта особенность отраже­на в названии типа. Скелет выполняет защитную функцию, а также служит опорой для прикрепления внутренних органов.

3. Вторичная полость тела (целом) иглокожих представлена рядом систем органов, выполняющих разные функции. К производным целома относятся: внутренняя полость тела (собственно целом), амбулакральная и псевдогемальная системы, полость гонад. Целомическая полость, в которой расположены внутренние органы, выпол­няет функцию гомеостаза внутренней среды, частично опорную функ­цию, а также транспортную. Ам­булакральная система – в основном двигательную. Она обеспечивает движение иглокожих на амбулакральных ножках, кото­рые также служат для дыхания и подачи пищи ко рту. Псевдогемальная система сопровождает нервную систему и обеспечивает транспорт пита­тельных веществ к нервным клеткам.

4. Кровеносная система лакунарного типа и у большинства иглокожих слабо развита.

5. Дыхание иглокожих осуществляется преимущественно всей поверхностью кожи. Для дыхания служат, кожные жабры, амбулакральные ножки, щупальца. А у многих голотурий имеются еще особые «водные» легкие – производные задней кишки.

6. Специальных органов выделения у иглокожих нет. Особые клетки – амебоциты поглощают из целома экскреты, которые затем удаляются через кожу.

7. Нервная система примитивна и представлена тремя отделами, каждый из которых состоит из нервного кольца и отходящих от него радиальных нервных стволов.

8. Большинство иглокожих раздельнополые. Половой диморфизм выражен слабо. Оплодотворение наружное.

9. Развитие с метаморфозом. Ранняя личинка всех иглокожих – диплеврула с двусторонней симметрией.

 

Практическая часть

Вопросы для самоподготовки

1. Какая симметрия у иглокожих?

2. Каковы особенности строения иглокожих животных?

3. Как называется личинка иглокожих и какой симметри­ей она обладает?

4. Каковы особенности скелета иглокожих?

5. Чем можно объяснить низкий уровень развития нервной системы иглокожих?

6. Строение и функции амбулакральной системы.

7. Функции псевдогемальной системы.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 16.

Тема: ВНЕШНЕЕ ИВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ИГЛОКОЖИХ

Тип ИГЛОКОЖИЕ (ECHINODERMATA)

Класс МОРСКИЕ ЗВЕЗДЫ

Представитель: Морская звезда

Класс МОРСКИЕ ЕЖИ

Представитель: Морской еж

Цели: Изучить внешнее и внутреннее строение иглокожих, выявить принципиальные черты организации.

Материалы и оборудование: фиксированные препараты морских звезд и морских ежей, препаровальные ванночки, препаровальные иглы, ножницы, пинцеты.

Ход работы:

1. Рассмотреть и зарисовать внешнее строение морской звезды, обозначив на рисунке оральный и аборальный полюса, радиусы, интеррадиусы, лучи, рот, анальное отверстие, мадрепоровую пластинку, амбулакральные бороздки и амбулакральные ножки.

2. Вскрыть морскую звезду. Для этого сделать круговой надрез на аборальной стороне от мадрепоровой пластинки и радиальный разрез одного из лучей. Рассмотреть внутреннее строение и зарисовать желудок, печеночные выросты, гонады, каменистый канал, кольцевой канал, радиальный канал амбулакральной системы, ампулы.

3. Рассмотреть и зарисовать внешнее строение морского ежа, обозначив оральный и аборальный полюс, иглы, ротовое и анальное отверстия.

4. Рассмотреть и зарисовать строение скелета морского ежа (аборальное поле, мадрепоровую пластинку, радиальные и интеррадиальные ряды пластинок), строение зубного аппарата. Выявить черты радиальной симметрии.

Задания для самостоятельной работы

 

Задание 1. Заполнить таблицу 1.

Таблица 1.

Характеристика иглокожих

 

Признаки	Класс Морские звезды	Класс Офиуры	Класс Морские ежи	Класс Голотурии	Класс Морские лилии
Симметрия тела
Полость тела
Нервная система
Производные полости тела
Пищеварительная система
Кровеносная система
Дыхательная система
Органы выделения
Передвижение

 

 

Тема 14. Эволюция беспозвоночных животных.

 

Теоретическая часть

 

Этапы филогении животного мира.

У основания филогенетического «древа» животных находятся одноклеточные (подцарство Protozoa). Это самый примитивный уровень орга­низации животных, так как все функции одноклеточного организма вы­полняются одной клеткой.

Подцарство многоклеточных (Metazoa) представляет собой качествен­но более высокий уровень организации животных, у которых различные функции организма выполняются специализированными клетками или органами.

К самым примитивным многоклеточным относятся фагоцителлообразные, которые представлены типом Пластинчатые (Placozoa). Представители этого типа состоят из двух типов клеток: двигательные – жгути­ковые и пищеварительные – амебоидные.

Следующий, более продвинутый уровень организации многоклеточ­ных представляют паразои, к которым из современ­ных животных относятся только губки (тип Spongia). В отличие от фагоцителлообразных губки состоят из множества специализированных клеток, выполняющих разнообразные функции (покровную, скелет­ную, пищеварительную и др.). Однако у губок еще отсутствуют оформ­ленные ткани, органы, нет нервных клеток. Низкий уровень организации губок проявляется в их высокой регенерационной способности. Согласно современной гипотезе А.В.Иванова, эти низшие многоклеточные произошли от фагоцителлы.

Высшие многоклеточные образуют надраздел Эуметазии. Их тело со­стоит уже из оформленных тканей, органов, выполняющих разные функ­ции. Впервые на этом этапе развития животных появляются нервные и чувствующие клетки.

Низшую ступень среди них образуют двуслойные животные с ради­альной симметрией, к которым отно­сятся типы кишечнополостных и гребневиков, ведущих малоактивный или прикрепленный образ жизни. Их тело формируется из двух зародышевых листков: наружного – эк­тодермы и внутреннего – энтодермы. Согласно современным воззрени­ям они также произошли от фагоцителлы. Об этом свидетельствует строение личинок кишечнополос­тных, похожих на паренхимулу губок. При эволюционном переходе от фагоцителлы к кишечнополостным кинобласт дал начало эктодерме, и у подвижных форм сохранилась ее первоначальная двигательная функция. Кишечнополостные перешли в ос­новном к прикрепленному образу жизни.

Высшую ступень в развитии Eumetazoa представляют билатеральные трехслойные животные ведущие, как правило, активный образ жизни. У них различают передний и задний концы тела. Рот смещен на брюшную сторону тела, что привело к формированию билатеральной симметрии. Тело их образуется из трех зародышевых пластов: эктодермы, энтодермы и промежуточного слоя – мезодермы.

Надраздел Eumetazoa развивался в двух направлениях (Radiata и Bilateria) от исходных фагоцителлообразных предков.

В эволюции Bilateria различают два этапа: образование низших бесполостных и высших целомических животных.

Бесполостные, или низшие черви, объединяют группу типов, у которых отсутствует вторичная полость тела – целом. У низших групп этого подраздела – плоских червей (тип Plathelminthes) и некоторых круглых (тип Nemathelminthes) промежутки между органами заняты паренхимой, а у более продвинутых групп круглых червей образуется первичная полость тела – схизоцель за счет разрушения паренхимы. Наиболее примитивными среди современных бесполостных принято считать бескишечных турбеллярий, сохраняющих во многом черты фагоцителлообразных предков.

Высший подраздел билатеральных животных образуют целомические, у которых образуется вторичная полость тела – целом, выстланная целомическим эпителием мезодермального происхождения.

К целомическим организмам относятся кольчатые черви, моллюски, членистоногие и хордовые. Впервые целом возникает у кольчатых червей. У них гомономная сегментация, выделительные органы из протонефридиев превращаются в метанефридии. Возникают замкнутая кровеносная система и органы дыхания в виде кожных жабр. Нервная система представленга парными надглоточными ганглиями, подглоточными ганглиями и ганглиями брюшной нервной цепочки.

Наиболее примитивные олигомерные кольчатые черви, вероятно послужили началом типа моллюсков. Эволюция типа моллюсков связана с обитанием в раковине. Моллюски теряют сегментацию, целом почти полностью зарастает паренхимой. Кровеносная система испытывает значительное усложнение: возникает сердце, которое состоит из желудочка и двух предсердий. Кровеносная система становится незамкнутой, а органами дыхания служат жабры.

От предков полимерных кольчецов возникают членистоногие. По общему плану строения они весьма близки к кольчатым червям, от которых отличаются дальнейшим усложнением организации. Параподии кольчатых червей заменяются подвижными членистыми конечностями. Тело покрываются защитным хитиновым покровом. Число сегментов сокращается, происходит формирование основных отделов тела: головы, груди и брюшка. Высокого совершенства достигают нервная система и органы чувств. Полость тела у членистоногих смешанная, кровеносная система незамкнутая. Органами дыхания у водных форм служат жабры, у сухопутных – легкие или трахеи. Выделительные органы у водных животных метанефридиального происхождения, у сухопутных – мальпигиевы сосуды.

От предков олигомерных кольчатых червей возникает новая ветвь животных – вторичноротые. К ним относятся иглокожие, погонофоры, полухордовые и хордовые.

По уровню организации иглокожие находятся на том же уровне, что и высшие черви. Полухордовые и погонофоры, в связи с сидячим образом жизни или с обитанием в защитных трубках, еще более приметивны. Из вторичноротых только хордовые пошли по пути прогрессивной эволюции.

 

 

Тема 15. Тип Хордовые (Chordata), эволюция хордовых

 

К типу Хордовые относится около 43 тыс. современных видов, распространенных по всему земному шару: они заселяют моря и океаны, реки и озера, континенты и острова. Внешний облик и размеры представителей различных систематических групп сильно различаются.

Однако, несмотря на огромное разнообразие представителей типа, могут быть выделены определенные черты организации, присущие только представителям этого типа:

1. Наличие на протяжении всей жизни или определенных фаз развития спинной струны (хорды), играющей роль внутреннего осевого скелета. У большинства позвоночных животных хорда в ходе онтогенеза заменяется позвоночным столбом, состоящим из отдельных позвонков;

2. Центральная нервная система, имеющая форму трубки, располагается над хордой. У позвоночных животных дифференцируется на два отдела – головной и спинной мозг;

3. Передний отдел пищеварительной трубки (глотка) пронизан открывающимися наружу жаберными отверстиями (у наземных позвоночных образуются только у зародышей, однако легкие формируются также как парные выпячивания на задней стороне глотки);

4. Пульсирующий отдел кровеносной системы (сердце) расположен на брюшной стороне тела под хордой и пищеварительной трубкой.

О происхождении хордовых можно говорить лишь на гипотетическом уровне. Ископаемые остатки непосредственных предков хордовых не сохранились, поэтому о ранних стадиях эволюции хордовых можно судить лишь на основании косвенных данных: путем сопоставления строения взрослых форм и сравнительного изучения эмбриогенеза.

В настоящее время считается, что предшественниками хордовых являлись морские донные червеобразные животные, перешедшие к сидячему образу жизни и питавшиеся путем фильтрации. Эволюционируя, они дали начало четырем типам: Иглокожие, Погонофоры, Полухордовые (классы Перистожаберные и Кишечнодышащие) и Хордовые.

Дальнейшая эволюция хордовых, очевидно, шла тремя путями.

Представители одной ветви (давшие начало современным оболочникам) на раннем этапе эволюции перешли к донному сидячему образу жизни на твердых грунтах. Этот процесс сопровождался развитием эффективного фильтровального аппарата, обеспечивающего питание при неподвижном образе жизни, упрощением строения (редукцией ряда органов и систем органов, в т.ч. органов чувств, хорды, центральной нервной системы), образованием на поверхности тела толстой оболочки (туники), пропитанной минеральными солями и защищающей от хищников. Наличие подвижной, относительно сложной по строению личинки позволило животным широко расселяться, способность к бесполому размножению – быстро заселять занятые участки. Все это обеспечило очень устойчивое положение в биоценозах, о чем свидетельствует большое число ныне живущих оболочников.

Представители другой ветви (давшие начало современным бесчерепным) сохранили донный образ жизни, но выработали приспособления для закапывания в грунт. В связи с этим упростилась исходная организация. Развитие миохордального комплекса позволило им увеличить подвижность, а разрастание глотки, увеличение количества жаберных щелей и развитие околожаберной полости дали возможность перейти к жизни в грунте, сохранив пассивный характер питания. В результате эта ветвь уцелела до настоящего времени в виде бесчерепных, освоивших довольно узкий спектр биоценозов песчаных грунтов. Небольшое число современных видов, ограниченное количество освоенных биотопов отражает противоречивость организации: наличие примитивного пассивного характера питания при довольно высокой подвижности.

Представители третьей ветви увеличили подвижность и перешли к активному питанию, дав начало группе позвоночных животных (отделились около 500 млн. лет назад, в ордовикском периоде палеозойской эры). Повышение подвижности сопровождалось совершенствованием нервной системы и органов чувств, усложнением поведения, возникновением сложных форм поведения.

Дальнейшая их эволюция была связана с переходом активно плавающих позвоночных в новую среду обитания – опресненные предъустьевые пространства и реки. Здесь, в условиях низкой, по сравнению с морями, конкуренции с беспозвоночными, формируются бесчелюстные (около 450 млн. лет назад, конец ордовика-начало силура), от которых начинает обосабливаться группа челюстноротых. Дифференциация челюстей обеспечивает более успешное кормодобывание. В дальнейшем обе эти группы заселяют как пресноводные, так и солоноводные системы.

К концу силура–началу девона (около 370–380 млн. лет назад) из примитивных челюстноротых формируются современные группы рыб.

Уже в середине девона (около 320 млн. лет назад) от кистеперых рыб обособились земноводные, что явилось началом освоения суши позвоночными животными. Земноводные широко заселили многочисленные в этот период побережья пресных водоемов и заболоченные территории.

В середине каменноугольного периода (около 250–260 млн. лет назад) от земноводных обособились пресмыкающиеся. Они господствовали всю мезозойскую эру (около 120 млн. лет), освоив практически все среды обитания. Расцвет пресмыкающихся и значительная засушливость климата способствовала гибели значительного числа видов древних амфибий. В конце триаса (около 170–200 млн. лет назад) от различных групп рептилий обособились группы птиц (предки – псевдозухии) и млекопитающих (предки – звероподобные рептилии).

К концу мелового периода (около 60–80 млн. лет назад) вымерли многие группы пресмыкающихся. Их вымиранию способствовали неблагоприятные изменения климата, смена характера растительного покрова, сопровождавшие альпийский горообразовательный цикл, а также усилившаяся в это время конкуренция с птицами и млекопитающими.

На протяжении всей Кайнозойской эры шла интенсивная эволюция этих групп позвоночных животных.

В настоящее время тип Хордовые подразделяют на следующие систематические единицы:

 

Тип Хордовые Chordata

Подтип Бесчерепные Acrania

Класс Головохордовые Cephalochordata

Подтип Оболочники (Личиночнохордовые) Tunicata (Urochordana)

Класс Асцидии Ascidiae

Класс Сальпы Salpae

Класс Аппендикулярии Appendiculariae

Подтип Позвоночные (Черепные) Vertebrata (Craniota)

Раздел Бесчелюстные Agnatha

Класс Круглоротые Cyclostomata

Раздел Челюстноротые Gnathostomata

Надкласс Рыбы Pisces

Класс Хрящевые рыбы Chondrichthyes

Класс Костные рыбы Osteichthyes

Надкласс Четвероногие Tetrapoda

Класс Земноводные (Амфибии) Amphibia

Класс Пресмыкающиеся (Рептилии) Reptilia

Класс Птицы Aves

Класс Млекопитающие Mammalia

Вопросы для самоподготовки

 

1. Перечислите черты организации, присущие представителям типа Хордовые.

2. Перечислите черты организации, встречающиеся как у представителей типа Хордовые, так и у животных, относящихся к другим типам.

3. Представителей каких 3-х типов животных можно считать ближайшими родственниками Хордовых?

4. В чем проявляется метамерия у представителей типа Хордовые?

5. Перечислите основные систематические единицы, на которые подразделяется тип Хордовые.

 

Тестовая контрольная работа

 

1. Хорда является образованием, представляющим собой: а) полую трубку, б) эластичный тяж, в) позвоночный столб.

2. Материалыом для формирования хорды является: а) мезодерма, б) эктодерма, в) энтодерма.

3. Центральная нервная система Хордовых представлена: а) полой трубкой, б) эластичным тяжом, в) узловой цепочкой.

4. Назовите полость тела, характерную для хордовых: а) первичная, б) вторичная, в) смешанная.

5. Хордовые относятся к подразделу: а) первичноротые, б) вторичноноротые, г) третичноротые.