Тема 19. Класс Пресмыкающиеся (Рептилии)

Теоретическая часть

Рептилии – настоящие первичноназемные позвоночные животные. Оплодотворение только внутреннее. Яйца относительно крупные, богатые желтком и белком, покрытые пергаментообразной оболочкой. Эмбриональное развитие идет в воздушной среде с образованием эмбриональных оболочек (амнион, аллантоис, хорион). Личиночная стадия отсутствует.

Кожа сухая, плотно прилегает к телу, почти лишена желез. Наружные слои эпидермиса ороговевают; в коже образуются роговые чешуи и щитки. Смена рогового покрова происходит путем линьки (сбрасывания старого чехла).

Скелет полностью окостеневает. Осевой скелет подразделяется на 5 отделов (шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой). Удлинение шеи и высокая подвижность 2 первых позвонков (атлант и эпистрофей) обеспечивают высокую подвижность головы. Грудной и поясничный несут ребра, к крестцовому причленяется тазовый пояс. Ящерицы имеют особое строение тел хвостовых позвонков и способны к отбрасыванию хвоста (аутотомии). Череп имеет 1 затылочный мыщелок и хорошо развитые покровные кости, характерно образование височных ям и ограничивающих их височных дуг. Конечности наземного типа с суставами располагающимися между двумя рядами косточек запястья (интеркарпальный) или предплюсны (интертарзальный). Мускулатура дифференцирована. Метамерия сохраняется лишь в области позвоночника и межреберных мышц.

Возрастают относительные размеры головного мозга, особенно за счет увеличения полушарий (особенно за счет разрастание лежащих на дне полосатых тел) и мозжечка. В мозговом своде полушарий появляется зачаток неопаллиума. Развивается кора среднего мозга (помимо обработки зрительной информации, участвует в формирование актов сложного поведения). Продолговатый мозг образует изгиб в вертикальной плоскости, характерный для всех амниот. Основные органы чувств (по степени значимости): зрение, термолокаторы (ямкоголовые, питоны, некоторые гадюки), слух, обоняние (в т.ч. Якобсонов орган), осязание.

Пищеварительная система. Общая схема строения: рот (зубы, слюнные железы, часто вырабатывающие ферменты, язык, Якобсонов орган) - глотка – пищевод (длинный) – кишечник (в двенадцатиперстную кишку впадают протоки пищеварительных желез – печени и поджелудочной, между тонкой и толстой кишкой – слепой отросток, прямая кишка) – клоака.

Дыхание только легочное. Образуются воздухоносные пути – трахея и бронхи. Легкие сохраняют мешкообразное строение, но их внутреннее строение сложнее, чем у земноводных. Некоторые виды имеют пальцевидные выросты, являющиеся дополнительным воздушным резервуаром. Дыхание осуществляется благодаря движениям грудной клетки.

Кровеносная система. Сердце трехкамерное. Кругов кровообращения 2. От разделенного неполной перегородкой желудочка самостоятельно отходят 3 кровеносных ствола – правая и левая дуги аорты и легочная артерия. Большой и малый круги кровообращения полностью не разделены, но степень их разобщения выше, чем у земноводных. Есть воротные системы печени и почек. Эритроциты ядерные. Основной орган кроветворения – селезенка.

Выделение и водный обмен обеспечивают тазовые (метанефрические) почки, имеющие вид компактных бобовидных тел, расположенных в тазовой области. Моча по мочеточникам стекает в мочевой пузырь, а затем – в клоаку. Основной продукт обмена – мочевая кислота.

Раздельнополы. Половые железы парные. Их протоки (семяпроводы и яйцеводы) открываются в клоаку. Оплодотворение происходит в верхних отделах яйцеводов. Выделения средних участков яйцеводов формируют затем яйцевые оболочки. Большинство пресмыкающихся откладывает яйца, некоторые – яйцеживородящи.

Систематика. Современная фауна рептилий насчитывает около 6300 видов. Выделяют 4 отряда. Отряд черепахи (около 200 видов). Подотряды: скрытошейные (пресноводные – болотная, каспийская; сухопутные – среднеазиатская); морские (суповая, бисса); мягкокожистые (трионикс); бокошейные; бесщитковые (кожистая черепаха). Отряд клювоголовые (1 вид - гаттерия или туатара). Отряд чешуйчатые (6100 видов). Подотряды: хамелеоны (90 видов); ящерицы (3300 видов – семейства: гекконы, игуаны, агамы, сцинки, настоящие ящерицы, веретеницы, вараны, ядозубы); амфисбены (или двуходки – 140 видов); змеи (2700 видов – семейства: ложноногие, ужеобразные, аспидовые, морские, гадюковые, ямкоголовые). Отряд крокодилы (21 вид – семейства: аллигаторы, крокодилы, гавиалы).

Практическая часть

Вопросы для самоподготовки

1. Назовите основные факторы среды, являющиеся причиной впадения рептилий в спячку.

2. Каковы особенности размножения рептилий, находящихся у северных границ ареала?

3. Перечислите отделы позвоночника, характерные для рептилий. Назовите отличия в строении, характерные для разных отделов позвоночника ящерицы.

4. Где располагаются «ямки» у ямкоголовых (гремучих) змей. Каковы их функции?

5. Перечислите основные особенности строения челюстного аппарата змей.

6. Перечислите основные особенности строения скелета, характерные для змей.

7. Назовите рептилий, приспособившихся к обитанию в древесном ярусе, перечислите основные приспособления, сформировавшиеся у них в связи с древесным образом жизни.

8. Назовите рептилий, приспособившихся к обитанию в морях и пресных водоемах, перечислите основные приспособления, сформировавшиеся у них в связи с водным образом жизни.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 20

Тема: ВНЕШНЕЕ И ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ПРЕСМЫКАЮЩИХСЯ.

Тип ХОРДОВЫЕ

Подтип ПОЗВОНОЧНЫЕ (Черепные)

Надкласс ЧЕТВЕРОНОГИЕ (Наземные) позвоночные

Класс ПРЕСМЫКАЮЩИЕСЯ

1.Отряд ЧЕШУЙЧАТЫЕ

Представители Кавказская агамма, Agama caucasica Eichw.

Обыкновенный уж, Natrix natrix L.

2.Отряд ЧЕРЕПАХИ

Представитель Болотная черепаха, Emis orbicularis L.

Цели: Изучение внешнего и внутреннего строения пресмыкающихся.

Материалы и оборудование: влажные препараты вскрытой ящерицы или вскрытая свежеумерщвленная или фиксированная ящерица; смонтированные скелеты ящерицы, ужа, черепахи; раздаточный материал в коробках - "Характерные черты строения скелета пресмыкающихся".

Ход работы:

1. Рассмотреть внешнее строение ящерицы: расчлененность тела на голову, туловище, передние и задние конечности; особенности строения кожи, клоаку, внешние ноздри, глаза, слуховые отверстия, бедренные поры, ротовое отверстие.

2. Рассмотреть расположение и строение внутренних органов ящерицы.

3. Рассмотреть строение скелета ящерицы в целом, строение черепа, позвоночника, парных конечностей и их поясов.

4. Рассмотреть и сравнить детали строения отдельных частей скелета пресмыкающихся различных систематических групп.

5. Зарисовать:

а) общее расположение внутренних органов ящерицы

На рисунке обозначить:

ротовую полость

язык

зубы

глотку

трахею

гортань

бронхи

легкие

предсердия

желудочек

пищевод

желудок

двенадцатиперстную кишку

тонкую кишку

толстую кишку

прямую кишку

печень

желчный пузырь

поджелудочную железу

селезенку

почки

мочевой пузырь

мочеточники

яичники или семенники

 

б) общий вид скелета ящерицы сбоку

На рисунке обозначить:

мозговую часть черепа

висцеральную часть черепа

большое затылочное отверстие

атлант

эпистрофей

шейный отдел позвоночника

грудной отдел позвоночника

крестцовый отдел позвоночника

хвостовой отдел позвоночника

поясничный отдел позвоночника

ребра

коракоид

ключицу

грудину

лопатку

плечо

локтевую кость

лучевую кость

запястье

пясть

подвздошные кости

седалищные кости

лобковую кость

бедро

большую берцовую кость

малую берцовую кость

предплюсну

плюсну

фаланги пальцев

 

Сделать вывод по работе соответственно поставленной цели.

 

Задания для самостоятельной работы

 

Тестовая контрольная работа

1. Атлант (атлас) представляет собой: а) позвонок, имеющий вид костного кольца, разделенного плотной связкой на верхнюю и нижнюю половину; б) позвонок, имеющий на теле зубовидный отросток; в) позвонок, верхние и нижние дуги которого смыкаются, образуя спиномозговой и гемальный каналы.

2. Пластрон черепах представляет собой: а) брюшной щит, образованный из костной пластины кожного происхождения; б) брюшной щит, образованный из кожной пластины костного происхождения, с которой срастаются ребра и туловищный отдел позвоночника; в) спинной щит, образованный из костной пластины кожного происхождения; г) спинной щит, образованный костных пластин, гомологов ключиц и брюшных отделов ребер.

3. Вторичное костное небо представляет собой; а) разрастание небных отростков межчелюстной и верхнечелюстной костей, необходимое для разделения ротовой полости на носоглоточный отдел и собственно ротовую полость; б) подъязычный аппарат, состоящий из хрящевой пластинки, гомологичной гиоидам и остатков жаберных дуг; в) переднюю часть дна мозгового черепа.

4. Для какой группы рептилий характерно расположение зубов в специальных ячейках – альвеолах: а) змеи; б) черепахи; в) ящерицы; г) гаттерии; д) крокодилы; е) амфисбены;

5. В качестве ядовитых желез у змей функционируют видоизмененные: а) кожные железы; б) слюнные железы; в) пищеварительные железы; г) специальные железы, расположенные в основании зубов.

6. Дыхание у рептилий происходит благодаря: а) ротоглоточному механизму дыхания; б) работе грудной клетки при участии межреберной и брюшной мускулатуры; в) кожному газообмену.

7. От желудочка рептилий отходят следующие сосуды: а) левая дуга аорты; б) правая дуга аорты; в) легочная артерия; г) легочная вена; д) левая полая вена; е) правая полая вена.

8. Якобсонов орган змей представляет собой образование, располагающееся: а) в полости рта и воспринимающее запах находящейся во рту пищи; б) в ямке на передней части головы и являющееся термолокатором; в) на темени и выполняющее функции теменного глаза; г) во внутреннем ухе и отвечающее за так называемый «сейсмический слух».

9. Аутотомия у ящериц представляет собой: а) «отбрасывание» хвоста, происходящее благодаря разрыву хвостовых позвонков, осуществляющемуся между двумя соседними позвонками; б) «отбрасывание» хвоста, происходящее благодаря разрыву хвостовых позвонков, осуществляющемуся по хрящевой прослойке тела позвонка; в) способность к размножению на личиночной стадии.

 

Тема 20. Класс Птицы

Теоретическая часть

 

Птицы – покрытые перьями гомойотермные (теплокровные) животные, передние конечности которых превратились в крылья.

Кожа тонкая, сухая, практически без желез (исключение – копчиковая. Производные кожи: рамфотека (роговой покров клюва), роговые чешуи рептильного типа на ногах, перья (основные типы – контурное, пуховое, пух, нитевидное, щетинка).

Скелет полностью окостеневает. Все кости длинные, тонкостенные, пневматизированы. Осевой скелет подразделяется на 5 отделов (шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой). Позвонки гетероцельные. Шея относительно длинная и подвижная, есть атлант и эпистрофей. Грудные позвонки срастаются, образуя спинную кость. К ним подвижно причленяются ребра. Есть грудина, с развитым выростом – килем. Поясничные, крестцовые и часть хвостовых позвонков срастаются между собой и с костями тазового пояса, образуя сложный крестец. Несколько последних хвостовых позвонков сливаются в уплощенную кость – пигостиль. Череп образован тонкими губчатыми костями очень плотно срастающимися между собой. Имеется 1 затылочный мыщелок. Есть 3 слуховые косточки. Конечности сильно изменены. Для передней конечности (крыла) характерны: слияние части костей запястья и пясти в общую кость (пряжка), редукция пальцев (сохраняется по 1 фаланге 1 и 3 пальцев и 2 фаланги 2 пальца), ограничение движения в плечевом суставе. Для пояса передних конечностей характерно: наличие узких длинных лопаток, срастание ключиц в вилочку. Для задней конечности: образование голено-предплюсны (срастание б. и м. берцовых костей с частью костей предплюсны), срастание оставшихся костей предплюсны и плюсны в единую кость – цевку. Для пояса задних конечностей – срастание с костями позвоночника с образованием сложного крестца, таз открытого типа. Мускулатура дифференцирована.

Возрастают относительные размеры головного мозга, передний мозг образует большие полушария, основная часть которых – полосатые тела (разрастание дна переднего мозга). Хорошо развиты средний мозг и выражен изгиб в вертикальной плоскости. Основные органы чувств (по степени значимости): зрение, слух, обоняние (не у всех), осязание, вкусовые рецепторы.

Пищеварительная система. Общая схема строения: клюв (язык, слюнные железы) – гортанная щель – пищевод (длинный, у многих – с зобом) – желудок (2 отдела – железистый и мускульный, гастролиты, погадки) - кишечник (в двенадцатиперстную кишку впадают протоки пищеварительных желез – печени и поджелудочной; между тонкой и толстой кишкой – слепой отросток, прямая кишка) – клоака.

Дыхание только легочное. Общая схема строения: ноздри – носовая полость – хоаны – гортанная щель – гортань – трахея (в нижней части – голосовые связки – «нижняя гортань») – бронхи (ветвятся в легких, образуя густую сеть, газообмен – в бранхиолях) – воздушные мешки. Образуются воздухоносные пути – трахея и бронхи. Дыхание осуществляется благодаря движениям грудной клетки. Характерно «двойное дыхание».

Кровеносная система. Сердце четырехкамерное. Кругов кровообращения 2. От левого желудочка (большой круг кровообращения) самостоятельно отходит левая дуга аорты. Большой и малый круги кровообращения разделены полностью. Есть воротная система печени, воротная система почек частично редуцируется. Эритроциты ядерные. Основной орган кроветворения – селезенка.

Выделение и водный обмен обеспечивают тазовые (метанефрические) почки. Моча по мочеточникам стекает в клоаку. Мочевого пузыря нет. Моча сильно концентрирована. Основной продукт обмена – мочевая кислота.

Раздельнополы. Половые железы у самцов парные, у самок развивается только левый яичник. Протоки (семяпроводы и яйцевод) открываются в клоаку. Оплодотворение внутреннее, происходит в верхних отделах яйцеводов. Выделения средних участков яйцеводов формируют затем яйцевые оболочки. Для большинства характерны гнездостроение, инкубация яиц, забота о потомстве.

Систематика. Современная фауна птиц насчитывает около 8 600 видов. Выделяют следующие отряды: Пингвинообразные, африканские страусы, нандуобразные, казуарообразные, кивиобразные, гагарообразные, поганкообразные, трубконосые (буревестники, альбатросы, качурки), пеликанообразные (бакланы, пеликаны, олуши), голенастые (аисты, цапли, ибисы, фламинго), гусеобразные (гуси, лебеди, утки, казарки), соколообразные (скопа, ястребиные, соколиные), курообразные (фазаны, тетерева, индейки, куропатки, цесарки, павлины, сорные курицы, перепела), журавлиные (журавли, пастушки, дрофы), ржанкообразные (кулики, чайки, крачки, чистики), голубеобразные (рябки, голуби, горлицы), попугаеобразные, кукушкообразные, совообразные (филины, совы, сипухи, совки, сычи), козодоеобразные, стрижеобразные (стрижи, колибри), ракшеобразные (сизоворонки, щурки, зимородки, удоды), дятлообразные (дятлы, вертишейки, туканы, медоуказчики), воробьинообразные (жаворонки, ласточки, вороны, трясогузки, синицы, поползни, пищухи, крапивники, дрозды, славки, мухоловки, сорокопуты, скворцы, ткачики, овсянки, вьюрки).

 

Практическая часть

Вопросы для самоподготовки

1. Перечислите основные особенности строения птиц, связанные с их способностью к полету.

2. Перечислите основные функции перьев.

3. Что такое «погадки»? Каковы причины их образования. Для каких птиц характерно образование погадок.

4. Каковы особенности строения и функции зоба?

5. Что такое механизм двойного дыхания? Приведите схему процесса дыхания у птиц.

6. У каких птиц обоняние играет ведущую роль при кормодобывании?

7. Какие птицы способны впадать в оцепенение при понижении температуры воздуха?

8. Перечислите основные причины осенних миграций птиц.

9. Что такое явление гнездового паразитизма? Перечислите птиц, для которых оно характерно.

10. Перечислите отличия птенцов гнездового типа от птенцов выводкового типа. Приведите примеры видов с птенцами различного типа.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 21

Тема: ВНЕШНЕЕ И ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ПТИЦЫ

Тип ХОРДОВЫЕ

Подтип ПОЗВОНОЧНЫЕ (Черепные)

Надкласс ЧЕТВЕРОНОГИЕ (Наземные) позвоночные

Класс ПТИЦЫ

Подкласс ВЕЕРОХВОСТЫЕ

Отряд ГОЛУБИ

Представитель Сизый голубь, Columba livia (forma domestica)

Цели: Изучение внешнего и внутреннего строения птицы

Материалы и оборудование: чучело птицы; влажные препараты вскрытой птицы или отпрепарированная свежеумерщвленная птица; смонтированный скелет птицы; раздаточный материал в коробках - "Характерные черты строения скелета птиц".

Ход работы:

1. Рассмотреть внешнее строение птицы: расчлененность тела на голову, шею, туловище, хвост; особенности строения передних и задних конечностей, глаза, клюв, наружные ноздри, восковицу, слуховые отверстия.

2. Рассмотреть расположение и особенности строения основных систем органов.

3. Рассмотреть строение скелета в целом, строение черепа, позвоночника, парных конечностей и их поясов. Выделить основные особенности скелета птицы.

4. Зарисовать:

а) общее расположение внутренних органов.

На рисунке обозначить:

трахею

бронхи

легкие

сердце

пищевод

зоб

железистый желудок

мускулистый желудок

двенадцатиперстную кишку

тонкую кишку

толстую кишку

слепую кишку

поджелудочную железу

печень

селезенку

почки

половые железы

клоаку

 

6) общий вид скелета птицы сбоку

На рисунке обозначить:

сросшиеся кости мозговой короки

глазницу

верхнечелюстную кость

нижнюю челюсть

шейные позвонки

сросшиеся грудные позвонки

крестцово-поясничный отдел

хвостовые позвонки

пигостиль

грудину

киль грудины

ребра

коракоид

лопатку

ключицу

подвздошную кость

седалищную кость

лобковую кость

плечо

предплечье

пряжку

пальцы кисти (2,3,4)

бедро

голень

цевку

пальцы стопы (1.2,3,4)

 

 

5. Сделать вывод по работе соответственно поставленной цели.

 

Задания для самостоятельной работы

 

Тестовая контрольная работа

1. Перечислите особенности строения кожных покровов у птиц: а) наличие большого количества желез; б) практически полное отсутствие желез; в) наличие большого количества роговых образований эпидермального слоя кожи; г) отсутствие роговых образований эпидермального слоя кожи.

2. Длинные прочные перья, образующие плоскость крыла, называются: а) маховые; б) рулевые; в) покровные; г) пуховые; д) нитевидные.

3. Перечислите основные функции перьев: а) образуют несущие плоскости в полете; б) обеспечивают терморегуляцию; в) принимают участие в уменьшении веса тела; г) обеспечивают охлаждение тела в полете.

4. Выделите основные факторы, ограничивающие возрастание массы и размеров птиц: а) характер питания; б) особенности гнездовой экологии; в) способность к полету; г) защитные способности предпочитаемых местообитаний.

5. Перечислите отделы позвоночника птиц, в которых позвонки обладают значительной подвижностью относительно друг друга: а) шейный; б) грудной; в) поясничный; г) крестцовый; д) хвостовой.

6. Перечислите элементы, участвующие в образовании сложного крестца птиц: а) грудные позвонки; б) поясничные позвонки; в) крестцовые позвонки; г) хвостовые позвонки; д) кости тазового пояса; е) ребра; ж) грудина.

7. Выделите основные преобразования, произошедшие в строении верхней конечности птиц: а) редукция плечевой кости; б) срастание лучевой и локтевой костей; в) образование цевки; г) образование пряжки; д) частичная редукция пальцев; е) ограничение вращательных движений в суставах; ж) увеличение подвижности в суставах.

8. Выделите основные преобразования, произошедшие в строении нижней конечности птиц: а) редукция бедренной кости; б) срастание большой и малой берцовых костей; в) образование цевки; г) образование пряжки; д) частичная редукция пальцев; е) ограничение вращательных движений в суставах; ж) увеличение подвижности в суставах.

9. Пряжка представляет собой: а) срастание части костей запястья и костей пясти; б) срастание фаланг 1,2 и 3 пальцев; в) срастание дистальной части костей предплечья и части костей запястья; г) срастание большой и малой берцовых костей; д) срастание дистальных частей голени с частью костей предплюсны; е) срастание части костей предплюсны и костей плюсны; ж) срастание костей плюсны и фаланг пальцев;

10. Цевка представляет собой: а) срастание части костей запястья и костей пясти; б) срастание фаланг 1,2 и 3 пальцев; в) срастание дистальной части костей предплечья и части костей запястья; г) срастание большой и малой берцовых костей; д) срастание дистальных частей голени с частью костей предплюсны; е) срастание части костей предплюсны и костей плюсны; ж) срастание костей плюсны и фаланг пальцев.

11. Перечислите функции воздушных мешков: а) являются дополнительными органами газообмена; б) предотвращают перегревание организма при движении; в) способствуют интенсификации дыхания, являясь временными резервуарами богатого кислородом воздуха; г) участвуют в образовании звуков.

12. Гастролиты представляют собой: а) ферменты, вырабатывающиеся в железистой части желудка; б) ферменты слюнных желез; в) камешки, скапливающиеся в полости мускульной части желудка и принимающие участие в перетирании пищи.

13. Половая система самок птиц состоит из: а) парных яичников и яйцеводов; б) левого яичника и яйцевода; в) правого яичника и яйцевода.

14. Протоки половой, выделительной и пищеварительной систем птиц открываются: а) самостоятельными отверстиями; б) в клоаку.