Учебник Биология 7 класс Ерхова часть 1

Национальный фонд подготовки кадров Проект «Информатизация системы образования» Н.В. Ерхова Животные Учебник для 7 класса общеобразовательных учебных заведений (с электронным вариантом на компакт-диске) В двух частях Часть 1 Москва 2008 Издание подготовлено в рамках проекта «Информатизация системы образования», реализуемого Национальным фондом подготовки кадров по заказу Министерства образования и науки Российской Федерации. Концепция учебников для малочисленной сельской школы разработана в лаборатории «Малочисленной сельской школы» под руководством Г.Ф. Суворовой. Материалы межпредметного характера также подготовлены сотрудниками лаборатории: Е.Г. Ивлиевой (математика-биология), К.Л. Лисовой (история-биология). Ерхова Н.В. Биология. Животные: Учебник для 7 класса общеобразовательных учебных заведений (с электронным вариантом на компакт-диске). В 2 ч. Ч. 1. - М.: Федеральный центр НСО, 2008. - 164 с.: ил. Учебник входит в комплект, который создаётся для учащихся малочисленной сельской школы. Впервые в практике работы малочисленной школы ей адресуются учебники, выполненные в двух версиях: бумажной и электронной. Курс строится в соответствии с Государственным образовательным стандартом основного общего образования по биологии. Среди идей, положенных в основу представленного в учебнике курса, ведущее положение принадлежит двум: 1) современного многообразия животных и их приспособленности к условиям обитания, 2) исторического становления животного мира нашей планеты. В учебник включены дополнительные справочные материалы, необходимые для полноценного освоения курса. © Ерхова Н.В. 2007 © ГУ «Федеральный центр НСО», 2008 Как работать с учебником Дорогой семиклассник! Представляем тебе новый учебник биологии, который выполнен на двух «носителях»: бумажном и электронном. Бумажный «носитель» -это хорошо знакомая тебе учебная книга (учебник). Другой «носитель» - компактдиск - может быть прочитан лишь на экране монитора компьютера. Обе версии учебника построены по одному плану. То есть у обеих версий - одинаковое оглавление, название рубрик параграфов, нумерация вопросов. Тебе, конечно уже известно, что знакомство с учебником начинается с внимательного просмотра оглавления и с ознакомительного пролистывания. Остановимся кратко на характеристике тех рубрик, на которые делится материал в каждом параграфе учебника. Заглавие параграфа представляет собой тему урока. Посмотрев на неё, попробуй представить, о чём будет идти речь в параграфе. Рубрика «Познакомься с задачами урока» позволит понять, что требуется на уроке сделать. Её внимательное прочтение поможет работать с материалом параграфа целенаправленно. «Повторение - мать учения» гласит старое правило. Рубрика «<Повтори изученное ранее» предусматривает «наведение мостков» между тем, что уже узнано, и тем, что ещё только предстоит узнать на данном уроке. Название следующей рубрики - «Освой новый материал» - говорит само за себя. В ней сосредоточен самый важный материал параграфа. Именно здесь: в учебных текстах, в вопросах и заданиях, в лабораторных работах - раскрывается тема урока. Главное содержание любой науки сосредоточивается в её терминах. Поэтому в процессе школьного освоения биологии работа с терминами требует отдельного внимания. Задания рубрики «Учись использовать биологические термины» помогают овладеть «языком предмета» от верного применения только что усвоенных на уроке терминов до правильного их произношения и написания. Естественным логическим завершением изложения темы урока служат материалы рубрики «Подведение итогов и выводы». Каждый параграф учебника заканчивается именно этой рубрикой. Мы познакомились с общим планом построения двух версий учебника. Теперь пришло время выяснить, какие отличия имеют бумажная и электронная части учебника. В электронном учебнике содержится намного больше различных биологических сведений, рисунков, фотографий. Поэтому с помощью электронного учебника можно получить более глубокие знания по выбранным тобой вопросам. Для этого следует читать соответствующие рубрики и выполнять дополнительные задания. Электронная версия позволяет получить помощь при работе над материалом параграфа. Так, если возникают трудности при выполнении заданий (ответах на вопросы), то стоит открыть это задание или вопрос в электронной версии. Возможно, там есть подсказка (ответ сверстника), помощь (объяснение как поступить) или предлагается проверить себя (дан правильный ответ). Работа с «электронным» вариантом учебника требует специальных умений. Они приходят с опытом. Пользуясь «электронной» версией учебника, например, надо понимать некоторые принципы работы с так называемым гипертекстом. Особенность гипертекста заключается в словах (они выделены специальным шрифтом или подчеркиванием), способных тут же открывать другие тексты, истолковывающие данные слова. Для того чтобы открыть этот новый текст, нужно навести курсор на соответствующее слово и нажать левую кнопку манипулятора 3 «мышь». Этот новый текст может содержать всего лишь формулировку значения слова, а может быть достаточно длинным. Причём ссылка может указывать не только на материал, находящийся в учебнике, но и на ресурсы, которые есть в сети Интернет. Подробнее о работе с электронным учебником можно узнать в самом электронном учебнике (в разделе «Как работать с учебником»). Помимо содержания параграфов и оглавления в учебнике есть материал рубрик «Любопытные факты», словарь биологических терминов, математический справочник, исторический справочник, словарь латинских и греческих слов и частей слов. Работать с материалами учебника можно самостоятельно, а также в парах и группах. Занимаясь по учебнику вместе с товарищами, можно посоревноваться друг с другом: кто набрал большее число очков, кто узнал больше терминов или точнее их понимает и т. д. Ниже приведены обозначения, встречающиеся в бумажном учебнике: * - трудные вопросы или задания. Термины - слова, на которые надо обратить внимание. вопросы для устного ответа. вопросы и задания, предполагающие выполнение с помощью электрон- ного учебника. - вопросы и задания для письменного выполнения в рабочей тетради. - вопросы и задания для работы в паре и группе. и - задания, предполагающие выполнение лабораторных работ. Вопросы и задания к главе «Как работать с учебником»: Перечисли пункты плана, в соответствии с которыми выстроен материал параграфов электронной версии учебника. Каково назначение каждого пункта? Некоторые термины, встретившиеся в тексте ВЕРСИЯ - вариант. ГИПЕРТЕКСТ - текст, содержащий переходы к другим текстам (ссылки). Гипертекст является удобным способом представления информации в электронном виде. ИНТЕРНЕТ (Internet) - всемирная компьютерная сеть, объединяющая миллионы компьютеров в единую информационную систему. КОМПАКТ-ДИСК - электронный носитель информации. МАНИПУЛЯТОР «МЫШЬ» - широко распространённое устройство, позволяющее управлять работой компьютера. 4 Введение § 1. Зоология — наука о животных Не то, что мните вы, природа: Не слепок, не бездушный лик -В ней есть душа, в ней есть свобода, В ней есть любовь, в ней есть язык^ Ф. Тютчев Наша жизнь проходит среди животных и растений^ Эти два царства живого всегда вызывали у любознательного человека много вопросов. Отчего жужжит шмель? Как птице удалось подняться в воздух? Почему муравей сидит на стебле рядом с тлями? А теперь - попробуем вообразить себе более экзотические живые существа: удивительных обитателей жаркой Африки и холодной Арктики, высоких горных кряжей и таинственных морских глубин^ Всех этих жирафов, антилоп, обезьян, морских котиков, горных оленей, осьминогов, акул... И в каждом из них хранится тайна, с названьем кратким - «жизнь». Как разнообразен и удивителен мир вокруг нас, с вечной душою своею - жизнью! Рис. 1.1. Представители животных § 1. Зоология - наука о животных 5 Познакомься с задачами урока Чтобы ответить на многие вопросы, касающиеся «братьев наших меньших», тебе предстоит войти в новый отдел биологической науки - зоологический. Познакомиться с предметом и методами исследования - этими двумя «визитными карточками любой науки». Узнать о специальных науках, входящих в зоологию. Оценить многообразие населяющих нашу планету видов животных, задуматься о причинах этого многообразия. Уже в этом параграфе можно познакомиться со многими биологическими правилами и закономерностями, которые будут изучаться в течение года, выбрать тему проекта. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-4 © Что изучает биология? В чём, по твоему мнению, заключается её значение для человека? Какие царства живой природы тебе известны? Начиная изучение царства Животных, необходимо вспомнить, каковы общие признаки живых организмов и основные признаки растений, бактерий, грибов. Как называется основная единица биологической классификации организмов? Освой новый материал 1. Зоология как наука Биология - наука, исследующая живую природу. Зоология это часть биологической науки. Она исследует животных: их строение и образ жизни, места распространения, связь со средой обитания, закономерности исторического происхождения. Есть науки, где преобладают отвлечённые знания, абстрактные построения. Зоология не такова. Её внимание направлено на конкретный вид животного, здесь важно уметь наблюдать, сопоставлять, находить сходство и различие в строении, выделять прогрессивные моменты в образе жизни, делать выводы об исторической изменчивости. Зоология - часть биологии. Однако и сама зоология - это комплексная наука. Внутри неё существует специализация. Назовём некоторые из специальных областей, на которые зоология «распадается». Так, ихтиология занимается изучением рыб, орнитология -птиц и т.д. Есть и сугубо теоретические области зоологии. В систематике животных, например, виды описываются, распределяются по родам, отрядам, классам. В морфологии животных исследуют строение животного: внешнее и внутреннее. И т.д. Важнейшие методы исследования, применяемые в зоологии: Метод наблюдения является наиболее традиционным. Он применяется как в естественных, так и в специально созданных условиях. Во время наблюдения, которое носит, как правило, общий характер, изучаемые явления обычно фиксируют (описывают или зарисовывают). Эксперимент (лат. experimentum -проба, опыт). В отличие от наблюдения, эксперимент - это активная форма изучения. Он преследует уже не общую, а строго определённую цель. Сравнительный метод получил широкое распространение еще в XVIII в. Он заключается в сопоставлении организмов и их частей. Исторический метод выясняет закономерности появления и развития организмов. Итак, предметом исследования в зоологии являются животные. В эту группу живых существ входит и человек разумный (Homo sapiens). Правда - лишь одной своей стороной: физической. Другой стороной - духовной - он к этой группе не относит- 6 Введение ся. Принципиальное различие, существующее между человеком и животным, представлено в следующем размышлении: «Пчела постройкой своих восковых ячеек посрамляет некоторых людей-архитекторов. Но и самый плохой архитектор от самой лучшей пчелы отличается тем, что, прежде чем строить ячейку из воска, он уже построил её в своей голове» (К. Маркс). Это сопоставление сознательной деятельности архитектора с инстинктивными действиями пчелы наглядно показывает, чем именно отличается человек от всех остальных животных на нашей планете. Его отличает способность предвидеть результаты своих дел, поступков и т.д. - результаты своей будущей жизни. Как существо духовное, человек не просто живёт: он еще и сознательно реализует, воплощает себя в действительности^ Зоология необходима человеку для того, чтобы глубже понять свою физическую сущность, чтобы знать и охранять животный мир Земли, чтобы успешно обеспечивать себя продовольствием, одеждой и другими материальными ценностями. Задания №№ 5-6 Какие специальные области зоологии ты знаешь? |@| Перечисли методы, применяемые при изучении зоологии. 2. Особенности животных Животные, как и все другие живые организмы, дышат, питаются, растут, размножаются, обладают раздражимостью. Однако у животных, как мы знаем, есть весьма значительные отличия от других групп живых организмов, характерные, как правило, только для этой группы. В отличие от растений животные питаются готовыми органическими веществами. Поэтому в природных сообществах они играют роль потребителей органического вещества. Большинство животных способно к передвижению. Растения же и грибы ведут прикреплённый образ жизни. В отличие от растений, которые растут в течение всей жизни, большинство животных растёт лишь на ранних стадиях развития. У большинства животных имеются сложные системы органов: опорнодвигательная, пищеварительная, дыхательная, кровеносная, нервная, выделительная и другие, которых нет у растений, грибов и бактерий. Задания №№ 7-8 @ Чем животные отличаются от рас- тений, грибов? @ О чём может говорить сходство жи- вотных с другими организмами? 3. Многообразие животных Животные - самая разнообразная группа организмов на Земле. В настоящее время на планете насчитывают около 2 млн. видов животных. Большую часть из них составляют насекомые (бабочки, комары, жуки, мухи^). Известно около 130 тыс. видов моллюсков: улиток, слизней, перловиц, кальмаров. Значительно скромнее разнообразие у рыб - всего 25 тыс. видов, у птиц - 8 600 видов. А млекопитающих - всего около 4 тыс. видов. Заметим, что речь здесь идёт не об общем количестве животных вообще, а о количестве видов животных. Абсолютное же число животных на нашей планете выражается числом астрономическим! Животные разнообразны по размерам. Например, у гигантского синего кита масса тела достигает 150 т (масса языка такого кита равна массе небольшого слона), а инфузорию-туфельку можно обнаружить лишь с помощью микроскопа. § 1. Зоология - наука о животных 7 Рис. 1.2. «Чемпионы» животного мира Задание № 9 © Приведи несколько примеров раз- личных животных. 4. Многообразие сред и мест обитания На Земле для жизни организмов есть самые разнообразные условия. Животные обитают в различных средах (в воде и на суше, в почве, воз- духе, внутри растении, других животных и человека). Основные среды обитания животных - это водная, наземно-воздушная и почвенная. Каждую из них населяют различные животные. Животные в любои среде обитания не живут везде, а занимают наиболее благоприятные для них участки. Их называют местами обитания Любопытные факты о животных Организмы в природе живут не изолированно друг от друга, а видами. Вид - совокупность сходных особей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства. Вид состоит из множества особей, которые размножаются, расселяются, поддерживают единство в борьбе за существование. Территорию распространения вида называют ареалом. Рис. 1.3. Особь, популяция, вид Например, заяц-беляк встречается по всей таёжной зоне Евразии. Местом обитания этого вида служат таёжные леса. В каждом лесу обитает группа особей зайца-беляка, изолированная от других таких групп. Все особи одного вида, населяющие определённую территорию, образуют популяцию. Сумма всех популяций и составляет вид. Соотношение между понятиями «особь», «популяция», «вид» отражено на рисунке. 8 Введение (или местообитанием) животных. Например, соловьи встречаются в сырых и затенённых участках леса. Щуки в реках предпочитают места с медленным течением (омуты, заводи), заросшие у берегов. Задание № 10 @ Назови известных тебе животных, обитающих в почве, на земле, в воде, в телах других организмов. 5. Приспособления животных Животные хорошо приспособлены к обитанию в определённых условиях. Их строение всегда соответствует месту обитания и образу жизни. Так, изучая форму тела животных, мы непременно отметим, что у многих плавающих животных форма тела обтекаемая (рыбы). Роющие почвенные животные часто обладают червеобразной формой тела (дождевые черви). Один из характерных признаков животных - чёткая симметрия тела. По типу симметрии различаются радиально-симметричные и двусторонне-симметричные животные. Радиальная симметрия свойственна животным, ведущим малоподвижный образ жизни. Через их тело можно провести несколько воображаемых плоскостей, каждая из которых делит животное на зеркально подобные друг другу половины. Двусторонне-симметричные животные -активно передвигающиеся организмы. Через их тело можно мысленно провести только одну плоскость, которая делит животное на две одинаковые половины. Эти животные имеют переднюю и заднюю, правую и левую части тела, парные органы (так, у лягушки пара глаз и др.). Различны у животных покровы тела. Например, у лягушки, голая, покрытая слизью кожа. С такой кожей хорошо жить во влажных местах. У окуня кожа покрыта чешуей. Это не только защитное приспособление. Строение чешуи рыбы и скользкая плёнка на её поверхности способствуют быстроте скольжения вперед. Кожа голубя покрыта перьями, собаки - шерстью. Каждая из перечисленных особенностей вырабатывалась в процессе развития вида как приспособление к среде обитания и образу жизни. Различны по форме и строению органы передвижения животных -ноги, крылья, ласты, плавники. А некоторые животные совсем не имеют органов передвижения (коралловые полипы и др.). Задание № 11 © Какие типы симметрии различают у животных? С чем это связано? двусторонняя симметрия тела лучевая симметрия тела Рис. 1.4. Радиальная и двусторонняя симметрия тела животных § 1. Зоология - наука о животных 9 6. Происхождение организмов, их приспособленность и многообразие Одним из самых интересных и важных вопросов биологии является вопрос: в чём причина такого многообразия живых организмов на нашей планете? Ведь только животных насчитывается около 2 млн. видов. Чем можно объяснить их удивительную приспособленность к условиям жизни? На Земле трудно найти такое место, где не обитало бы какое-либо существо. Самую известную теорию, объясняющую многообразие животных на Земле, можно найти в книге великого английского биолога Чарлза Дарвина «Происхождение видов путём естественного отбора» (1859). В ней Дарвин показал, как в процессе исторического развития (эволюции), организмы вырабатывали разнообразные приспособления к среде, месту обитания и образу жизни, который они ведут. Суть естественного отбора среди организмов заключается в том, что среди миллионов нарождающихся особей в живых остаются самые при-способленные^ Приспособленные естественно к той среде обитания, к тем условиям, в которых живет конкретный вид. В дальнейшем они передадут свои, оказавшиеся полезными, признаки потомкам. Таким образом, из поколения в поколение в результате естественного отбора виды изменяются в направлении всё большей приспособленности к условиям среды. Дарвин утверждает, что путём естественного отбора и формируется многообразие живой природы. Учение Дарвина доказывает, что движущие силы эволюции - развития природы - находятся в ней самой. Одно из главных мест среди них принадлежит естественному отбору. Задания №№ 12-15 © На Земле обитает огромное коли- чество самых разнообразных видов животных. Как это объяснил Дарвин? © Как ты считаешь, где, в какой сре- де обитания может жить самое большое животное на Земле и почему? * Для организмов какого царства наиболее важно быть высоким? Какие организмы на Земле самые высокие? * Для организмов какого царства наиболее важно быть подвижным? Как совершенствовались способы передвижения животных? Учись использовать биологические термины Задания №№ 16-21 Выпишите новые термины урока © в словарь. Составьте и проведите биологический диктант с терминами изученного параграфа. © Какими методами исследования пользуется зоология? © К животным относят муху, улит- ку, червя, окуня, волка, снегиря, ящерицу и пр. По каким признакам можно отличить животных от других живых организмов, например, растений и грибов? © Различия в строении животных разных видов очень многообразны. Можно ли это объяснить? © * Попробуй сформулировать ос- новную задачу современной зоологии. Выбери тему проекта для работы в течение учебного года из предложенных или придумай свою тему (посмотри также аналогичные задания в двух следующих параграфах): • Изучение многообразия и численности животных мира (России, края, области). • Изучение строения тела животных и их приспособленности к среде обитания. • Фотовыставка. • Создание «забавы». 10 Введение Подведение итогов и выводы Зоология - наука, исследующая животных. У животных есть характерные отличия: они питаются готовыми органическими веществами, большинство могут активно передвигаться, растут только на ранних стадиях развития, у большинства животных наблюдается чёткая симметрия тела, имеются сложные системы органов. Животные - самая разнообразная группа организмов на Земле. Животные обитают в различных средах и ме- стах обитания. Их строение соответствует месту обитания и образу жизни. В этом и заключается причина такого многообразия живых организмов. В процессе исторического развития (эволюции), организмы вырабатывали разнообразные приспособления к среде, месту обитания и образу жизни, который они ведут. Из поколения в поколение в результате естественного отбора виды изменяются в направлении всё большей приспособленности к условиям среды. Любопытные факты о животных Биологи считают, что все животные находятся между собой в том или ином родстве. Как же это возможно? Да и родственники должны быть похожи между собой. Возьмём, к примеру, рыбу и собаку. Ну чем они похожи? Однако при более близком их изучении выясняются любопытные вещи. Например, зародыши этих животных имеют сходное развитие. У эмбриона собаки в процессе развития сначала, как и у рыбы, появляются жаберные щели, а потом они исчезают. Рис. 1.5. Сравнительное развитие зародышей позвоночных животных: 1 - рыба; 2 - саламандра; 3 - черепаха; 4 - собака § 2. История развития зоологии. Современная классификация животных Познакомься с задачами урока Биология - это наука о тайнах живой природы. Постигает их человек всю жизнь. Кто сколько сможет. И не устаёт удивляться многообразию организмов и их приспособленности к разнообразным условиям жизни. Стремление к изучению нового, умение объяснять закономерности существования и развития мира - важные свойства человеческой натуры. И без людей, готовых посвятить себя этому, не могла бы состояться ни одна наука, а жизнь человека замерла бы на месте. Хотелось бы, чтобы каждый человек развивал в себе умение искать новое, никогда не утрачивал способности удивляться новым сведениям об окружающем мире и открытиям в себе самом. В этом параграфе можно узнать о том, как начиналась зоологическая наука, как проводились зоологические экспедиции, кто и когда предложил важнейшие классификации животных; можно познакомиться с «древом эволюции» животного мира: с тем, как оно выглядит на сегодняшнем этапе развития зоологической науки. § 2. История развития зоологии 11 Рис. 2.1. Наскальные рисунки с изображением животных Повтори изученное ранее Задания №№ 2-4 Задание № 1 © Назови известных учёных-биоло- гов. Освой новый материал 1. Практическое и теоретическое знание К выводу о том, что «знание -сила», древний человек приходил практическим путём. Раз за разом убеждаясь, например, что не погибает на охоте и не умирает с голоду тот, кто лучше знает повадки зверей. Частные, отдельные зоологические представления людей довольно быстро выходили за границы охотничьих потребностей и подвергались обобщению. Таким образом, с течением веков практический интерес к изучению животных дополнился теоретическим. Начался процесс углублённого, систематического исследования животных. Знания о животных накапливались постепенно. В деле этом прямо или косвенно принимало участие большое количество людей. В конечном счёте, каждый из них привносил свой, хотя бы маленький кирпичик в то здание, которое и сейчас уже выглядит колоссальным, однако постройкой своей не закончится никогда. Здание это именуется зоологической наукой. © О чём говорят изображения живот- ных на стенах древних пещер? © Для чего древнему человеку нуж- ны были знания о животных? © Чем отличается практическое и те- оретическое знание? 2. Зарождение науки «зоология» Зоология как наука берёт своё начало в Древней Греции. Из великих зоологов древнего мира наиболее известным является греческий философ Аристотель. Рис. 2.2. Аристотель 12 Введение Известно, что этому учёному было поручено воспитание наследника македонского престола Александра Македонского, будущего прославленного полководца. Из благодарности своему учителю бывший ученик стал привозить животных, которые попадались ему на пути его длительных военных походов. Так что в строительстве того грандиозного здания зоологической науки, о котором упоминалось выше, принимали самое непосредственное участие не только Аристотель, но и сам Александр Македонский, и те его воины, которым было поручено отлавливать, а затем, в течение всего долгого пути, кормить и оберегать этих животных. Легко догадаться, что Аристотель подходил к изучению животных уже совсем не как охотник. Им руководил интерес именно теоретический. Он не только изучал конкретных животных, но и объединял их в виды, обобщая те зоологические знания, которые были накоплены до него учёными древнего мира. В зоологических работах Аристотеля упомянуто и описано более пятисот видов животных - цифра для того времени громадная. С тех времён биологи делят органический мир на растения и животных. Таким образом, Аристотель оказался словно бы на вершине того, пока ещё не самого высокого здания зоологической науки, которое людям удалось возвести в древности. Задания №№ 5-7 Эти задания выполняются только с помощью электронного учебника. Задание № 8 @ * Чем могли обогатить зоологию эпоха Великих географических открытий и изобретение микроскопа? За всю дальнейшую историю зоологии таких вот учёных, имевших честь выступить в роли архитекторов здания зоологической науки, было не так уж и много. И первое место среди них по праву занимают швед Карл Линней (17071778), француз Жан Батист Ламарк (1744-1829) и англичанин Чарлз Дарвин (1809-1882). Им в XVIII-XIX веках удалось продолжить ту же самую Аристотелеву работу по обобщению собранных ранее знаний о животных, которые неутомимо добывались тысячами и тысячами учёных и неучёных людей. 3. Расставить по местам — значит понять Карл Линней отправной точкой своей классификации сделал вид животного. Он собрал описания и исследовал сам 4208 животных. Затем произвёл их классификацию, то есть сходные виды свёл в роды, близкие роды - в отряды, а те, в свою очередь, - в классы. Для обозначения животных Линней предложил использовать латинский язык. Рис. 2.3. Карл Линней Задание № 9 © Сколько животных рассмотрели Аристотель и Линней? Как ты считаешь, почему количество животных в классификации Линнея так возросло? Задания №№ 10-11 Эти задания выполняются только с помощью электронного учебника. § 2. История развития зоологии 13 Каждый вид имел двойное наименование: сначала назывался род, затем вид. Эта традиция наименования животных сохранилась и теперь. Даже на родном языке мы говорим теперь, например, заяц-беляк, лисица обыкновенная и т.д. К концу XVIII века система Линнея была принята большинством биологов во всём мире. Классификация Линнея основывалась не на родстве, а на сходстве видов по наиболее чётко различаемым признакам. По аналогии можно сослаться на классификацию минералов по цвету, без учёта их химического состава; тогда совершенно далёкие минералы - белый мрамор и поваренная соль могут оказаться в одной группе, а чёрный мрамор - в другой. Такая классификация искусственна, хотя - в отсутствие более естественной классификации - может выполнять свои функции хорошо. Интересно, что К. Линней в 10-м издании своей «Системы природы» (1735) описал в роде человек (Homo) кроме человека разумного (Homo sapiens) виды Человек лесной и Человек пещерный, подразумевая под ними, по всей видимости^ шимпанзе и орангутанга. Мы до сих пор пользуемся многими линнеевскими научными названиями. Не все из 4208 описанных им видов животных продолжают оставаться в тех группах, куда он их поместил, но сами эти группы сохранились. Задание № 12 © Каковы заслуги К. Линнея перед биологической наукой? 4. Научные экспедиции Конечно, в XVIII-XIX веках новых животных отыскивали уже не воины. С этой целью на ту или иную территорию планеты снаряжались специальные зоологические экспедиции (см. фото). Рис. 2.4. Научная экспедиция. Фото начала XX века У нас в России организация зоологических экспедиций началась ещё в XVIII веке. В составе экспедиции Витуса Беринга (1733-1743) натуралист Степан Петрович Крашенинников исследует Восточную Сибирь, Камчатку. Он рассматривает увиденных животных в тесной связи с условиями их обитания. Академик Пётр Симон Паллас (1741-1811) организовал экспедиции в Поволжье, на Урал, на юг России, в результате которых создал труд «Русско-Азиатская зоография», где были описаны все известные к тому времени позвоночные животные России. Совершают свои знаменитые путешествия Николай Алексеевич Север-цов (1827-1885) и Николай Михайлович Пржевальский (1839-1888). Николай Алексеевич Северцов собирает большой материал по распространению, классификации и образу жизни птиц в России и в Туркестанском крае (его коллекция птиц насчитывает около 12 тыс. экземпляров). Николай Михайлович Пржевальский исследует Центральную Азию. Во время экспедиций им были собраны обширные зоологические данные (свыше 7,5 тыс. экз. млекопитающих, птиц, пресмыкающихся, земноводных и рыб). Пржевальский открыл и описал дикого верблюда, лошадь, названную впоследствии его именем, и другие виды позвоночных. 14 Введение В результате научных экспедиций такого рода за XIX и XX века биологами мира было описано колоссальное число видов животных. Если в начале XIX века науке было известно 48 тыс. животных, то в конце XIX века их было уже 400 тыс., а в настоящее время - около 2 млн. Задание № 13 © Какие отечественные исследователи изучали многообразие животных нашей страны в XVIII-XIX веках? 5. Понять—значит расставить по местам В XIX веке Жан Батист Ламарк высказал предположение не о сходстве видов, а об их родстве. Однако объяснить родственное происхождение видов он не сумел. Эта заслуга принадлежит Ч. Дарвину. Отличительная особенность того здания зоологической науки, проект которого предложил Дарвин, заключалась в принципиально новом типе «несущих конструкций». Рис. 2.5. Чарлз Дарвин Точнее говоря, Дарвин всесторонне обосновал тот новый принцип классификации животного мира, идея которого была высказана Ж.Б. Ламарком. Любопытные факты из истории жизни на Земле В истории жизни на нашей планете были такие времена, когда на ней существовали только простейшие. Затем путём эволюции из одноклеточных животных произошли многоклеточные. Сегодняшнее многообразие видов живых существ на Земле во многом связано именно с многоклеточными существами! Рис. 2.6. Развитие жизни В течение миллионов лет в ходе длительной эволюции произошли из первоначально единого вида такие непохожие сегодня животные, как птичка колибри и слон, морской конёк и орёл^ Отличительным признаком строения всех этих животных, перешедшим к ним от общего предка, является наличие позвоночника. Единство происхождения подтипа Позвоночные отчётливо доказывается следующей схемой эмбриональной стадии их развития (см. рис. 1.5.) Рассматривая «спираль», можно обнаружить очень значительные качественные изменения, происходящие с животными, например - первую в животном царстве Земли революцию, суть которой отмечена при переходе от одноклеточных к многоклеточным. Особо значимым этапом явилось и образование вида Человек разумный. § 2. История развития зоологии 15 Дарвин считал, что все животные Земли, включая человека, произошли эволюционным путём от каких-то общих родоначальных форм и что между ними существуют родственные отношения - близкие или далёкие. Теперь в основу классификации животных положен признак выделения родственных (эволюционных) связей. Чарлз Дарвин объяснил развитие природы действием естественных законов. С этого момента в зоологии классификация становится естественной. Задания №№ 14-15 © Какой вклад в развитие науки си- стематики внес Ч. Дарвин? 0^ Выпиши в тетрадь сведения о работах по классификации Аристотеля, Линнея и Дарвина. 6. Современная классификация животного мира нашей планеты Схематически развитие животного мира на нашей планете принято представлять в виде дерева. Чаще всего, правда, его называют по-старославянски «древо». Дело в том, что все слова, пришедшие в наш язык из старославянского языка, имеют высокую, торжественную окраску. Она становится совершенно уместной тогда, когда речь заходит о столь фундаментальном процессе, как развитие жизни на Земле. Вот почему схему, отражающую ход исторического развития животного мира Земли, принято именовать «эволюционным древом» или «древом эволюции». Самые крупные группы, на которые делят теперь царство Животных, называют типами. Каждый тип делят последовательно на классы, отряды, семейства, роды и виды (иногда выделяют и промежуточные категории, например подтипы, надсемейства и т.п.). По мере перехода от царства к видам степень родства между животными, входящими в одну группу, возрастает. Рис. 2.7. «Эволюционное древо» В пределах одного вида все животные очень сходны по признакам и при скрещивании дают плодовитое потомство. В таблице на странице 17 такая система классификации проиллюстрирована несколькими примерами. Такова современная классификация животного мира на нашей планете. Продвигаясь взглядом по эволюционному древу снизу вверх, мы прослеживаем ход процесса эволюции животных на Земле: от самых простых до сложнейших. В курсе зоологии изучение царства Животные построено в эволюционной последовательности. Миллиарды лет потребовались процессу эволюции, чтобы прийти к окружающему нас сегодня разнообразию форм животного мира. Задание № 16 [©! Рассмотри классификацию животных. Сравни её с классификацией растений. Задания №№ 17-18 Эти задания выполняются только с помощью электронного учебника. 16 Введение Таблица. Современная классификация животного мира Тип Хордовые Хордовые Хордовые Хордовые Подтип Позвоночные Позвоночные Позвоночные Позвоночные Класс Костные рыбы Земноводные Млекопитающие Млекопитающие Отряд Сельдеобразные Бесхвостые Хищные Приматы Семейство Лососевые Лягушковые Кошачьи Гоминиды Род Форели Настоящие лягушки Кошки Человек Вид Форель ручьевая Лягушка леопардовая Кошка домашняя Человек разумный Научное название Salmo trutta Rana pipiens Felis catus Homo sapiens Учись использовать биологические термины Задания №№ 19-22 © Выпиши новые термины урока в словарь. Составь и проведи биологический диктант с терминами изученного параграфа. © Животный мир многообразен. Каким способом наши представления о нём могут быть упорядочены? © В какой последовательности лучше начиная с самых простых форм животных, - или, наоборот, сверху вниз - начиная с высшего уровня организации жизни? Ответ аргументируй. изучать животный мир: снизу вверх Выбери тему проекта для работы в течение учебного года из числа предложенных или придумай свою тему. (Посмотри также аналогичные задания в первом и третьем параграфах.) • Изучение истории биологических (зоологических) и географических открытий России (края, области). • Изучение истории зоологии. Любопытные факты о зоологии Чрезвычайно важной областью зоологической науки является палеонтология. Если сравнить количество существующих и вымерших видов животных, то последних окажется, по крайней мере, в десять раз больше. Палеонтология изучает животных, уже исчезнувших с лица Земли, восстанавливая их строение на основе тех ископаемых остатков, которые удаётся отыскать. Благодаря изучению ископаемых животных был воссоздан облик переходных форм между представителями некоторых классов позвоночных и доказано последовательное развитие животного мира. Рис. 2.8. Переходные формы между представителями некоторых классов позвоночных животных § 2. История развития зоологии 17 Подведение итогов и выводы Первые знания о животных нужны были древнему человеку в практических целях. «Отцом» науки зоологии нередко называют древнегреческого учёного Аристотеля. Он обобщил имеющиеся сведения о животных. Следующий крупный шаг в построении системы животного мира нашей планеты был сделан Карлом Линнеем. С формальной точки зрения (принципы рас- пределения видов в более крупные блоки; терминология) его классификация животных была превосходной. Однако она была немного искусственной. Первую естественную классификацию создал Чарлз Дарвин. В её основу положена общность происхождения организмов. Дарвину глубже, чем кому бы то ни было другому, удалось объяснить многообразие видов животных на планете Земля. § 3. Использование знаний, полученных на уроках по другим предметам Познакомься с задачами урока Биологи используют знания математики, химии, физики, географии, языков (русского и иностранных) и многих других наук в процессе изучения природы. На данном уроке ты сам сможешь попробовать это сделать при решении конкретных задач. Это поможет тебе понять, как и зачем на уроках биологии можно пользоваться знаниями, полученными по другим предметам. Кроме того, для решения биологических задач часто приходится прибегать к разным справочным материалам, содержащим сведения из других областей знаний (математики, географии, экологии, истории, русского языка). Их можно найти в разных справочных изданиях (энциклопедиях, словарях и т.д.). Иногда справочные материалы включаются в различные книги на правах специальных разделов. Есть такой раздел и в настоящем учебнике. На этом уроке тебе предстоит понять, как с ним следует работать. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-2 @ Есть ли в твоём учебнике алгебры © Припомни случаи, когда в процессе изучения одного школьного предмета (любого, не обязательно биологии) тебе приходилось использовать знания, полученные на уроках по другому предмету. задачи про животных? Какие ты знаешь художественные произведения, в которых рассказывается о животных? Освой новый материал 1. Знания по математике Задание № 3 Прочитайте текст. Ответьте, к ка- ким областям знаний он имеет отношение. Чтобы установить ряд биологических зависимостей, учёным пришлось измерять разные величины, сравнивать. Оказалось, например, что масса, длина тела у медведей, волков, лис, зайцев, лосей на севере больше, чем на юге. А вот уши, клювы, хвосты, ноги у птиц и зверей на севере короче, чем на юге. У птиц, живущих в холодном климате, в кладке больше яиц, а у зверей - детёнышей в помёте. Сезонные работы в поле, на садовом участке, на огороде трудно представить себе без измерений длины, площади, температуры, урожайности, накопления данных о растениях в таблицах и т.д. Биологам, животноводам, рыбакам, охотникам нужны сведения о длине, массе животных, температуре 18 Введение тела, продолжительности жизни, скорости движения и т. д. Их собирают, накапливают, сохраняют в таблицах. Затем данные обрабатывают, строят графики, диаграммы, делают выводы и обобщения. Величины (длина, площадь, объём, температура, время, масса и др.) являются результатами измерений. Их записывают числами вместе с указаниями единиц измерения. Измерения производят с помощью различных инструментов. На уроках математики ты научился измерять некоторые величины и выполнять действия над ними. Применяй эти умения при решении биологических задач. Задание № 4 Обсуди прочитанное в классе. Подведи итоги выполнения задания 3. 2. Справочные данные Всё знать нельзя, но можно находить необходимый материал в справочниках, энциклопедиях и других источниках информации. В нашем учебнике вы найдёте справочники, словари, материалы для любознательных и др. Материалы математического справочника расположены в алфавитном порядке, как это принято везде. Например, чтобы для решения биологической задачи найти справку о длине, единицах длины, правило перехода от одних единиц длины к другим, надо открыть «Математический справочник» (он помещён в электронном варианте настоящего учебника и частично в конце бумажного). Поскольку речь идёт о длине, выбираем букву «Д», с которой начинается слово «длина». Статья справочника «Длина. Единицы длины» даст краткую информацию об этой величине, её единицах и связях между ними, образцы решения биологических задач. При работе со справочником, совсем не обязательно читать статью целиком. Можно всего лишь просмотреть её и найти необходимый материал. При изучении биологии нам часто придется пользоваться справочниками. Попробуем этому научиться. 3. Задачи Задания №№ 5-13 Диаметр животной клетки от 1 мкм до 100 мкм. Выразите диаметр животной клетки в мм. Длина эвглены 0,05 мм, а дли- © на инфузории-туфельки от 100 до 1000 мкм. Установите, кто кем может питаться. На пришкольном участке числен- © ность дождевых червей под озимыми составила 450 особей на квадратный метр, а средняя биомасса - 60 г на квадратный метр. Сколько червей обитает на 1 гектаре поля? Какова биомасса дождевых червей на 1 гектаре поля? В 100 см3 воды через 65 дней рако- © вины улиток достигают 6 мм, тогда как в 2 тыс. см3 раковины этих же улиток за тот же отрезок времени увеличиваются втрое, т.е. до 18 мм. Какова зависимость роста раковины улитки от объёма воды, в котором она находится? В Дарвиновском музее есть элект- © ронные весы, которые позволяют обозначить вес посетителя в мышках, слонах и других животных. Мышка весит 30 г, слон - 5 т. Установите, что покажут электронные весы в мышках и слонах для школьника, вес которого 36 кг? Полученный результат вычислений округлите до единиц. Моллюск мидия пропускает через мантийную полость за час 3,5 литра воды. а) Какое количество воды профильтровывает мидия за сутки? б) Какое количество воды профильтровывает колония мидий в 300 особей за сутки? Детёныш синего кита при рожде- ©. нии имеет массу 2 т. Он быстро растёт и прибавляет за трое суток 300 кг. Какой будет масса китёныша через 4 недели? Через сколько дней масса китёнка будет составлять 5 т? § 3. Использование знаний, полученных на уроках по другим предметам 19 Прочитайте текст и установите, сколько дней грачи и журавли пребывают в северных широтах. Грачи зимуют в Средней Азии и на юге Европы, а журавли - в Индии. Грачи прилетают в наши северные широты 18-20 марта, улетают они 15-25 августа. Журавли прилетают 12-20 марта, а улетают 10-27 сентября. ©@ Составьте информационный листок «Цифры и факты», используя данные, полученные в результате решения задач №№ 5-12. 4. Знания русского и иностранного языков Задание № 14 Прочитайте тексты. В процессе совместной работы ответьте на вопросы и выполните задания. а) Какие фрагменты взяты из текстов научного характера? б) Назовите признаки, по которым вы сумели догадаться о принадлежности фрагмента к тексту научного характера. в) К какой науке относится фрагмент текста? г) Как вы это определили? Текст 1 - Тебе нельзя играть, - с ходу заявила Гермиона. - Скажи, что ты заболел, - предложил Рон. - Сделай вид, что сломал ногу, -уточнила Гермиона. - Или сломай её на самом деле, -добавил Рон. - Я не могу, - признался Гарри. -У нас нет запасного ловца. Если я не выйду на поле, то и вся команда не выйдет. Текст 2 Органы вкуса располагаются в ротовой полости, в коже и даже в хвосте. Рыбы различают горькое, сладкое, кислое, солёное^ А те из них, кто обладает предротовыми усиками (напри- мер, сомы и налимы) распознают вкус пищи, не дотрагиваясь до неё. Текст 3 Архимеду самой важной казалась доказанная им теорема о том, что объём шара и объём описанного около него цилиндра относятся как 2:3. Задания №№ 15-18 Из данного в скобках перечня слов © выберите то, которое соответствует следующему определению. Принятое в той или иной науке условное обозначение изучаемых объектов или процессов называется... (интонацией, термином, омонимом, существительным). В знакомых вам фрагментах тек- © ста научного характера выберите по три слова, которые: 1) являются терминами, 2) не являются терминами (см. тексты из задания 14). Как вы думаете, может ли наука © обойтись без терминов? Ответ аргументируйте. Постарайтесь определить, что такое терминология. р@| Попробуйте привести конкретные примеры из терминологии следующих наук: математики, языкознания, биологии, истории. Часть самостоятельной работы, направленной на изучение биологии, может происходить путём выполнения проектов. Проект (от лат. projectus -брошенный вперёд) - замысел какой-либо работы, рассчитанной на перспективу. Суть учебного проекта состоит в выборе одной темы курса биологии. Имеется в виду, что в течение всего времени освоения курса ученик будет уделять ей особое внимание: целенаправленно отбирать соответствующий материал, подготавливать письменные доклады, делать устные сообщения перед другими учащимися и т.д. Таким образом, проект призван предоставить каждому ученику возможность углублённых занятий именно тем в биологии, что ему особенно интересно. 20 Введение Учись использовать биологические термины Задания №№ 19-21 Просмотрите материал параграфа % и отберите термины для диктанта. Проведите взаимодиктант. Просмотри перечень различных единиц измерения. Сколько в нём единиц, используемых для измерения биомассы, длины и времени? Ангстрем, декада, тонна/гектар, нанометр, квартал, грамм, год, микрометр, квадратный сантиметр, килограмм/ квадратный метр, тонна/километр. [(^ Выбери тему проекта для работы в течение учебного года из предложенных ниже или придумай свою тему. (Посмотри также аналогичные задания в первом и втором параграфах.) • Составление математического задачника для учащихся начальной школы на основе биологического материала. • Построение зоогеографической карты своего района. • Составление этимологического словаря биологических терминов. • Ежемесячный выпуск информационного зоологического листка. • Ознакомление с зоологическими музеями и заповедниками мира (России, края). • Красота в мире животных. Подведение итогов и выводы На уроках биологии открываются широкие возможности применения знаний и умений, полученных при изучении других предметов (языкознания, истории, математики, географии, экологии). Необходимость определить значение термина подразумевает обращение к языкознанию. Считать, сравнивать, измерять растения, животных - значит использовать математику. Учитывать климатические особенности, представлять места обитания животных и растений - применять знания по географии. Рассматривать связь мест обитания с особенностями живых организмов - означает использовать сведения по экологии. Факты истории облегчают понимание биологических терминов, открытий, законов природы. Для поиска информации, необходимой для изучения биологии и решения биологических задач, следует использовать словари, справочники, энциклопедии, художественные и научно-популярные книги, Интернет, другие источники. Часть такой информации помещена и в справочных материалах настоящего учебника. § 3. Использование знаний, полученных на уроках по другим предметам 21 Глава 1. Подцарство Простейшие (Одноклеточные) Биологи считают, что первыми организмами на Земле были бактерии, которые возникли около 3,5 млрд. лет назад. Около 1,5 млрд. лет назад появились первые простейшие. С тех пор они живут на Земле. § 4. Общая характеристика, многообразие и значение простейших Познакомься с задачами урока Весь организм простейшего существа состоит из одной-единственной клетки. Так что те функции, которые у многоклеточного организма выполняют специальные органы, у простейшего приходится принимать на себя составным частям клетки. В этом параграфе предстоит разобраться в том, как это происходит. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-3 © Назови признаки живых орга- низмов. |©| Что ты знаешь о строении клетки? Попробуй её нарисовать. Корненожки, радиолярии, солнечники, жгутиконосцы, инфузории. Попробуй представить, как могут выглядеть животные с такими названиями? 22 Глава 1. Подцарство Простейшие (Одноклеточные) Освой новый материал 1. Систематическое положение подцарства Простейшие (Одноклеточные) Царство Животные (Animalia) Подцарство Простейшие (Одноклеточные) Тип Саркодовые Тип Жгутиковые Тип Инфузории инфузория Рис. 4.1. Систематическое положение простейших 2. Общая характеристика подцарства Простейшие (Одноклеточные) Подцарство Простейшие включает в себя животных, тело которых состоит из одной клетки. Она выполняет все функции живого организма: самостоятельно питается, дышит, удаляет из организма ненужные вещества, размножается, перемещается. Таким образом, у простейших функции клетки и целого отдельного организма сочетаются! Эти животные имеют микроскопические размеры (от 2 до 150 мкм). Средние размеры простейших 20-50 мкм. Только некоторые инфузории заметны невооруженным глазом. Правда, среди ископаемых видов встречались такие, размеры которых превосходили 6 см. Простейшие живут в водной среде. Их можно найти, зачерпнув воды из лужи, взяв на пробу воду океана, комочек влажной почвы, а также - внутри растений, животных и человека. Почти все простейшие питаются готовыми органическими веществами. Их пища - бактерии, одноклеточные водоросли, мелкие органические частицы (останки животных и растений). В зависимости от строения, процесс питания у различных видов простейших протекает по-разному. При наступлении неблагоприятных условий большинство простейших способны к образованию цисты (тол- стой многослойной капсулы), позволяющей им перейти от активного состояния к покою. Инцистирование - способ переживания неблагоприятных условий. При попадании в благоприятные условия цисты «раскрываются» и простейшие возвращаются к активной жизнедеятельности. К настоящему времени описано более 30 тыс. видов подцарства Одноклеточные. 3. Тип Саркодовые Характерный внешний признак животных этого типа — ложноножки, с помощью которых осуществляется передвижение и захват пищи. Саркодо-вые населяют пресные и солёные водоёмы. Среди них множество свободноживущих форм. Наиболее известна среди них амёба протей или обыкновенная. Некоторые амёбы образуют поверх тела раковинки. Встречаются среди амёб и паразитические. Примером может служить амёба, вызывающая у человека опасное заболевание - дизентерию. Этот вид так и называется: амёба дизентерийная. Наиболее разнообразны морские саркодовые, а из них радиолярии, лучевики и фораминиферы. фораминиферы Рис. 4.2. Саркодовые § 4. Общая характеристика, многообразие и значение простейших 23 4. Амёба протей Задание № 4 Прочитай текст о строении и жизнедеятельности амёбы протей. Выпиши в тетрадь названия органелл клетки амёбы и зарисуй её строение. Амёба протей живёт в иле на дне небольших пресных водоёмов (в канавах, прудах). Её размеры не превышают 0,5 мм. Внешне тело этого животного представляет собой сероватый студенистый комочек, не имеющий постоянной формы. За эту изменчивость амёбе и было присвоено имя древнегреческого бога Протея, обладавшего способностью менять свой облик. Тело амёбы содержит цитоплазму, покрытую тончайшей плазматической мембраной. Благодаря ей амёба и может менять свою форму. На теле амёбы постоянно образуются выросты - ложные ножки. Это органеллы, обеспечивающие передвижение и захват пищи. Движение происходит при помощи медленного перетекания животного с одного места на другое. Передвигаясь, амёба наталкивается на различные частицы и организмы: одноклеточные водоросли, бактерии. С помощью ложноно- жек амёба захватывает их, включает в цитоплазму. Здесь вокруг комочка пищи образуется пузырек - пищеварительная вакуоль. В пищеварительной вакуоли происходит внутриклеточное пищеварение. Жидкие продукты переваривания поступают в цитоплазму, а непереваренные остатки выбрасываются из пищеварительной вакуоли наружу в любом участке тела. Из водной среды в тело амёбы постоянно проникает жидкость. В цитоплазме имеется одна сократительная пульсирующая вакуоль, удаляющая излишки жидкости через каждые 1-5 минут. Дышит амёба всей поверхностью тела, поглощая растворённый в воде кислород и выделяя углекислый газ. При участии кислорода происходит разложение сложных пищевых частиц на более простые. При неблагоприятных условиях (высыхании водоема, охлаждении воды и других изменениях среды) амёба втягивает ложноножки, покрывается двойной оболочкой и образует цисту. Амёба размножается только бесполым путем - происходит деление клетки пополам. От одного деления до другого в среднем проходит 2 дня. Рис. 4.4. Размножение амёбы Задание № 5 Что тебе удалось сегодня узнать нового про амёбу протея и других амёб? 5. Тип Жгутиковые Характерный внешний признак животных этого типа - жгутики, служащие органеллами движения и спо- 24 Глава 1. Подцарство Простейшие (Одноклеточные) собствующие захвату пищи. Этих жгутиков может быть один, два или множество. Совершая вращательные движения, жгутик как бы ввинчивается в воду и увлекает за собой весь организм-клетку. При движении жгутика в окружающей воде образуется водоворот, благодаря которому мелкие взвешенные в воде частички увлекаются к основанию жгутика, где у хищных жгутиконосцев имеется небольшое отверстие - клеточный рот, ведущий в глубокий канал - глотку. Жгутиковые покрыты плотной эластичной оболочкой, которая определяет постоянную форму тела. Рис. 4.5. Многообразие жгутиковых Генетический аппарат у жгутиконосцев представлен одним ядром, но существуют также виды двуядерные (например, лямблии) и многоядерные (например, калонимфа). Жгутиковые широко распространены в пресных водоёмах. Особенно -в небольших и загрязненных органическими остатками, а также - в морях. Некоторые виды жгутиковых паразитируют в человеке и в животных. Так, мельчайшие трипаносомы живут в крови человека, вызывая тяжёлые заболевания (например, сонную болезнь в тропических странах). Характерным представителем жгутиковых является эвглена зелёная. 6. Эвглена зелёная Задание № 6 |jg^| Прочитай текст о строении и образе жизни эвглены. Выпиши в тетрадь названия органелл клетки эвглены и зарисуй ее строение. Тело эвглены вытянутое, длиной около 0,05 мм. На переднем конце тела эвглены находится жгутик, при помощи которого она передвигается. Зелёная окраска эвглен обусловлена многочисленными зелёными хлоропластами, расположенными в цитоплазме. Благодаря им на свету эвглена способна питаться как растение, т.е. автотрофно, а в темноте - как животное, гетеротрофно. Помещённая в темноту эвглена начинает поглощать органические вещества, образующиеся при гниении отмерших организмов. В передней части тела находится сократительная вакуоль. Благодаря наличию светочувствительного глазка, расположенного рядом со жгутиком, эвглена способна выбирать места с наилучшими для фотосинтеза условиями. Рис. 4.6. Эвглена зеленая § 4. Общая характеристика, многообразие и значение простейших 25 Обычно эвглены размножаются продольным делением (бесполое размножение). Однако у жгутиковых отмечается так же и половой процесс, при котором животные обмениваются генетическим материалом. В небольших пресных водоёмах эвглены иногда размножаются в таком количестве, что придают воде зелёный цвет. Задания №№ 7-9 © Сравни строение эвглены зелёной и амёбы обыкновенной. © Сравни размеры эвглены зелёной и амёбы обыкновенной. © Ботаники относят эвглену к расте- ниям, а зоологи - к животным. Почему? На что указывает существование таких промежуточных форм жизни, как эвглена? 7. Внешнее строение и образ жизни колониальных жгутиковых Среди простейших есть колониальные животные, у которых особи дочерних поколений при размножении остаются соединёнными с материнскими организмами. Одним из таких видов является вольвокс. Это - подвижный живой шарик (в диаметре до 3 мм). Внутри он студенистый, а снаружи весь усеян жгутиконосцами (одноклеточными водорослями с двумя хвостиками-жгутиками, колебания которых приводят вольвокс в движение). Это настоящая колония зелёных жгутиконосцев - на поверхности вольвокса их от 200 до 50 тыс. У соединённых в единое целое жгутиконосцев есть примитивные глазки -стигмы. На одном полюсе шара они развиты лучше, на другом - хуже. Более «глазастым» полюсом вольвокс и плывёт вперёд. Большинство учёных полагают: от колониальных простейших организмов, подобных вольвоксу, и произошли многоклеточные растения и животные. 8. Тип Инфузории Отличительный внешний признак простейших этого типа - реснички. Они рядами покрывают всё тело животного. Инфузории медленно перемещаются вперёд тупой частью тела. Их движение осуществляется посредством колебаний ресничек. Другой важный признак - наличие двух ядер. Инфузории бывают самой разной формы (чаще всего - овальной). В длину их размеры не достигают 1 мм. Рис. 4.7. Вольвокс Рис. 4.8. Многообразие инфузорий Свободноживущие инфузории встречаются и в морях, и в пресных водах. Некоторые виды обитают в желудке (рубце) жвачных животных, участвуя в химическом разложении их пищи. Есть и паразитические виды. К ним относится, например, паразитирующая в чешуе рыб инфузория ихти-офтириус («рыбья вошь»). Известно более 7 тыс. видов различных инфузорий. 26 Глава 1. Подцарство Простейшие (Одноклеточные) 9. Инфузория-туфелька Задания №№ 10-11 @ С чем, как ты считаешь, связано такое название «инфузория-туфелька»? Прочитай текст о строении и жиз- недеятельности инфузории-туфельки. Выпиши в тетрадь названия орга-нелл клетки инфузории и зарисуй её строение. Размеры инфузории-туфельки -около 200-300 мкм. Инфузория-туфелька - быстро передвигающееся животное. За одну секунду она проплывает около 2 мм, и наблюдать за ней в микроскоп непросто. В передней половине тела инфузории-туфельки находится продольная выемка - околоротовая впадина. Реснички, сидящие в воронке, загоняют в неё кусочки пищи. В глубине воронки расположено овальное отверстие - клеточный рот, ведущий в изогнутую глотку. Вокруг попавшей через глотку пищи образуются пищеварительные вакуоли. Каждая вакуоль движется в цитоплазме, а остатки пищи выбрасываются через особое отверстие оболочки (порошицу). У свободноживущих инфузорий имеются сократительные вакуоли. У инфузории-туфельки их две (спереди и сзади). Каждая состоит из собственно вакуоли и приводящих канальцев. Внутри животного есть два ядра: крупное и мелкое. Большое ядро оказывает влияние на процессы питания, выделения и движения, а малое служит для передачи наследственной информации. Для инфузорий характерно чередование полового и бесполого размножения. Рис. 4.9. Инфузория-туфелька При попадании в неблагоприятные условия инфузории образуют цисты. Образование цист можно вызвать, поместив пробирки с инфузориями на холод (от 0 до -5 °С). На стенках пробирок с помощью лупы можно увидеть маленькие правильные шарики. В сравнении с другими простейшими животные типа инфузорий имеют наиболее сложное строение. У них имеются большое и малое ядра, клеточный рот и глотка, постоянное место удаления непереваренных остатков пищи -порошица. Сократительные вакуоли имеют более сложное строение. Любопытные факты о животных Бесполое размножение и половой процесс у инфузорий При бесполом размножении происходит поперечное деление инфузорий: тело туфельки вытягивается в длину, по середине появляется перетяжка, которая делит клетку пополам. Повторяется это 1-2 раза в сутки, а через несколько поколений бесполого размножения происходит половой процесс. При этом две инфузории сливаются вместе. Большие ядра разрушаются, а малые ядра путём ряда делений образуют в каждой инфузории по одному женскому и одному мужскому ядру. Мужское ядро переходит в клетку своего партнёра, где сливается с женским ядром. Таким образом, при половом процессе происходит обмен генетическим материалом между отдельными особями, которые получают новые признаки и свойства. Вскоре в каждой из них ядро делится на большое и малое. При таком половом процессе число особей не увеличивается, а обновляются наследственные свойства организма, и возрастает его способность приспосабливаться к условиям среды. § 4. Общая характеристика, многообразие и значение простейших 27 Рис. 4.10. Колониальная инфузория Кархезиум Задание № 12 * На рисунке 4.10 представлены колониальные инфузории вида Кархезиум. Попробуйте объяснить, как устроены эти животные? Лабораторная работа «Знакомство с многообразием водных простейших» Цель: рассмотреть простейших и изучить их строение. Оборудование: микроскоп, штативная лупа, предметные и покровные стекла, пипетка, вата, соль, проба воды из открытого водоёма или аквариума, можно отдельно приготовить культуру инфузорий. Как приготовить культуру простейших: туфельки и другие простейшие встречаются почти в каждом водоёме со стоячей водой, особенно с опавшей листвой и гниющими органическими веществами, где они питаются размножающимися там бактериями. Для получения культуры в стеклянную пол-литровую банку следует поместить треть высушенной корки банана и залить её кипятком. Через 3-5 дней настой сливают в чистую банку и добавляют туда же воды из пруда или аквариума. Банку необходимо накрыть куском картона и дать ей постоять неделю. Через неделю культуру можно обнаружить в поверхностной плёнке. Ход работы: 1. Налей на одно из предметных стёкол при помощи пипетки одну-две капли пробы воды (поверхностной плёнки). При рассматривании культуры инфузорий следует учесть, что туфелька довольно быстро перемещается (до 0,2 см/с), поэтому положи в воду немного ваты. 2. Накрой подготовленный препарат покровным стеклом и рассмотри его под микроскопом. Если ты правильно подготовил препарат, то увидишь под микроскопом изучаемых простейших (рис. 4.11): 1 - амёб; 2 - раковинных амёб-ар-целл; 3 - вольвокса; 4 - инфузорию-туфельку; 5 - инфузорию трубача; 6 - инфузорий сувоек. Волокна ваты ограничивают движение простейших, не давая им уйти за край экрана. Попробуй определить увиденных животных. В случае затруднения обсуди работу с одноклассником, в группе и с учителем. 3. Настрой изображение так, чтобы одно из простейших оказалось в центре экрана, увеличь его и рассмотри. Зарисуй увиденное. Пронаблюдай передвижение животного. 4. Найди и прочитай в учебнике текст с описанием данного животного. Обсуди увиденное с одноклассником, расскажите друг другу о строении, движении простейшего (туфельки, амёбы, эвглены). 5. Посмотри, что произойдёт, если в свой микропрепарат ты положишь кристаллик соли. (Положи кристаллик соли к краю препарата). Что ты наблюдаешь? Как называется это явление? (Раздражимость.) 6. Сделай вывод. 28 Глава 1. Подцарство Простейшие (Одноклеточные) Рис. 4.11. Простейшие в капле воды Задания №№ 13-18 Имеют ли простейшие постоянную форму тела? Как передвигаются простейшие? Как доказать, что простейшие это живые организмы? О каких систематических группах простейших рассказано в текстах параграфа? Почему изученные организмы на- зываются простейшими? Все ли простейшие являются одно- клеточными? Поясни свой ответ. 10. Значение простейших в природе и жизни человека Простейшие как самые маленькие представители животного мира являются основой цепей питания всех водных сообществ. При этом, с одной стороны, они очищают водоёмы от загрязнения органическими остатками, с другой, - являются пищей для многих водных животных (личинок, мальков, мелких ракообразных и др.). Простейшие - обитатели почв выполняют важнейшую почвообразовательную работу. Жившие миллионы лет назад раковинные амёбы фораминиферы, опуска- ясь на дно, образовали многометровые толщи мела и известняка. Из известняка были построены египетские пирамиды, дворцы древней Руси, старые здания многих городов России, Франции, Италии и других государств. Среди простейших имеется множество паразитов, вызывающих тяжелые заболевания у человека и животных. Из болезней человека, вызываемых простейшими, опасны такие, как амёбная дизентерия, амёбный менингит, токсоплазмоз, сонная болезнь, малярия. Некоторые виды простейших приспособились к паразитированию на растениях. Задание № 19 р@| Прочитайте текст о кишечных инфекциях. Ответьте на вопрос: какие меры следует принимать, чтобы уберечься от этих инфекций? С пищей и водой в пищеварительный канал могут проникнуть болезнетворные микроорганизмы. Многие из них гибнут в полости рта под влиянием веществ слюны. Некоторые микробы обезвреживаются соляной кислотой желудочного сока и веществами желчи. Но есть микроорганизмы, устойчивые к действию этих веществ. К таким организмам относится, например дизентерийная амёба. Она вызывает тяжелое заболевание - амёбную дизентерию. Лямблии, поселившись в кишечнике человека, приводят к кишечным расстройствам. Яды, выделяемые паразитическими простейшими, отравляют организм. Учись использовать биологические термины Задания №№ 20-22 @ По каким признакам простейших объединили в одну группу? Составьте и проведите биологичес- кий диктант с терминами изученного параграфа. § 4. Общая характеристика, многообразие и значение простейших 29 Закончи фразы: 1. Имя человека, который впервые увидел простейших - ^ 2. Самая мелкая единица классификации животных - ^ 3. Амёба протей движется при помощи эвглена зелёная движется при помощи ^; инфузория-туфелька движется при помощи ^ 4. Один из видов колониальных простейших называется ^ 5. При попадании в неблагоприятные условия простейшие образуют ^ 6. Инфузория-туфелька движется вперёд ^ частью; эвглена зелёная движется вперёд ^ 7. Для выведения избытка воды из организма у простейших есть ^ Подведение итогов и выводы Простейшие - одноклеточные животные, тело которых состоит из одной клетки. Тем не менее, эта клетка представляет собой целостный организм, которому присущи все проявления жизни: дыхание, раздражимость, рост, размножение и т. д. Роль органов у неё выполняют органеллы. Распространены простейшие повсеместно. Наибольшая часть видов обитает в пресной и морской воде, многие живут в почве; некоторые являются паразитами. Простейшие входят в состав биогеоценозов и участвуют в круговороте веществ в биосфере. Хотя простейшие микроскопичны, их очень много, поэтому их суммарная масса достаточно велика. Первыми из животных на Земле появились именно одноклеточные животные, относящиеся к простейшим. Среди простейших имеются формы, которые можно считать переходными от одноклеточных к многоклеточным (например, вольвокс). Именно простейшим мы обязаны возникновением целых пластов геологических пород. Важнейшую роль простейшие играют в процессах почвообразования. Любопытные факты о простейших Простейшие есть в любых водоёмах. Первым их увидел, конечно же, Антони ван Левенгук в конце XVII века. Всех открытых им существ он назвал анималькули - «зверьки». Позднее микроскописты XVIII в. описали и зарисовали десятки видов простейших. Великий систематик К. Линней (1735) объединил простейших и некоторых других микроскопических животных в одну группу и назвал её «Хаос Инфузиум». От лат. infusum -настой. В XIX веке счёт пошёл на сотни и тысячи видов, теперь (в XXI веке) известно несколько десятков тысяч видов простейших. Рис. 4.12. Левенгук и его микроскоп Что касается количества особей, то например, в 1 г почвы простейших может быть от 150 тыс. до 1 млн., т. е. на 1 га придется 150-1000 кг простейших! В отдельных районах мирового океана численность простейших достигает 115 млрд. на 1 кв. м. 30 Глава 2. Подцарство Многоклеточные животные Многоклеточные животные -потомки древних одноклеточных (простейших). Их возникновение - качественно новый этап в развитии животного мира на Земле. Многоклеточные организмы объединены в большое подцарство, включающее в себя свыше 20 типов животных. Один из первых типов многоклеточных животных - Кишечнополостные. § 5. Тип Кишечнополостные Познакомься с задачами урока Переливающаяся на солнце поверхность океанов, белизна коралловых рифов^ Завораживающая красота нашей планеты!.. В этом параграфе ты повстречаешься с обитателями подводного мира, которые появились на Земле задолго до рыб. Познакомишься с общим строением и образом жизни этих существ. Проследишь за одним из представителей этого типа животных - гидрой обыкновенной. Повтори изученное ранее Задание № 1 © Какие отличия существуют меж- ду одноклеточными и многоклеточными животными? Что называют радиальной симметрией? Какой образ жизни ведут организмы, обладающие радиальной симметрией? Что такое колониальные животные? Приведи примеры таких животных. § 5. Тип Кишечнополостные 31 Освой новый материал 1. Подцарство Многоклеточные животные Как подсказывает само название, в это подцарство входят животные, тело которых состоит из большого числа клеток. Различаясь по строению и функциям, группы этих клеток объединяются в ткани и органы. Правда, такое наблюдается не у всех многоклеточных. У низших представителей этого подцарства ткани и органы находятся ещё в стадии^ формирования. Ну, так что ж! Тем интереснее будет их рассматривать! Многоклеточные животные - потомки древних одноклеточных (простейших). Характерно, что развитие многоклеточной особи начинается с одной клетки, которая делится, образуя остальные. Легко догадаться, что многоклеточные организмы лучше приспосабливаются к окружающей среде. Поэтому их возникновение на Земле явилось некогда качественно новым этапом в развитии животного мира нашей планеты. Царство Многоклеточные включает в себя свыше 20 типов животных. К рассмотрению этих типов мы теперь и переходим. Задание № 2 В чём заключается главное отли- чие между одноклеточными и многоклеточными животными? Задания №№ 3-4 Эти задания выполняются только с помощью электронного учебника. Изучение многоклеточных мы начнём с типа Кишечнополостных. К животным этого типа относятся кораллы (акропора или оленьи рога, красные кораллы и другие), медузы (крестови-чок, португальский кораблик, пурпурная, аурелия, компасная, корнерот, арктическая) разные виды актиний. Открыв электронную версию учебника, ты сможешь не только увидеть этих животных, но и познакомиться с жизнью этих обитателей морей. 2. Положение кишечнополостных в системе животного мира Царство Животные (Animalia) Подцарство Многоклеточные (Metazoa) Тип Кишечнополостные (Coelenterata) Классы: Гидроидные Сцифоидные Коралловые полипы Рис. 5.1. Систематическое положение кишечнополостных Задание № 5 © С какими особенностями строения может быть связано название кишечнополостные? 3. Общая характеристика кишечнополостных, их роль в природе Кишечнополостные - один из низших типов многоклеточных животных. Самой приметной частью их внутреннего строения служит обширная кишечная полость (недаром именно этот признак положен в основу названия данного типа животных). Стенки тела, которые окружают эту область со всех сторон, состоят из двух слоёв клеток - наружного (эктодермы) и внутреннего (энтодермы). Ещё одним отличительным признаком кишечнополостных является радиальная симметрия тела. Таким образом, кишечнополостные - это двуслойные многоклеточные животные с радиальной симметрией тела. Живут такие организмы в морях и пресных водоёмах, ведут прикреплённый или плавающий образ жизни. На морском дне обитают актинии, напоминающие крупные цветки, а в толще морской воды - медузы, похожие на 32 Глава 2. Подцарство Многоклеточные животные зонтики или колокола. Медузы и актинии - одиночные организмы. Но есть и колониальные виды кишечнополостных. Примером могут служить красные кораллы. Их колония насчитывает несколько сотен особей. Ту часть тела, с помощью которой гидры и актинии способны прикрепляться к поверхности, называют подошвой. На верхнем конце тела имеется рот, окружённый щупальцами. Их лучеобразное расположение даёт возможность животному схватить добычу, с какой бы стороны она ни приближалась. Итак, среди кишечнополостных есть такие, которые ведут прикреплённый образ жизни (их называют ещё полипами: от греч. «polypus» - многоног). Другие кишечнополостные (медузы) ведут подвижный образ жизни. Они плавают в толще воды. Рот и щупальца у них находятся на нижней стороне колокола. Подошва, естественно, отсутствует. Кишечнополостные играют большую роль в цепях питания морских биоценозов. Коралловые полипы и другие кишечнополостные очищают воду от взвешенных в ней органических частиц. Но и сами они, в свою оче- редь, становятся пищей многих рыб и других морских животных. Среди морских кишечнополостных: медуз, актиний - много очень опасных видов. Парализованную с помощью стрекательных клеток добычу животное подтягивает щупальцами к ротовому отверстию и проглатывает её. Однако между кишечнополостными и другими обитателями моря могут устанавливаться и взаимовыгодные отношения (см. рис. 5.2 и 5.4). Щупальца актиний и медуз служат подчас вполне надёжным убежищем, где некоторые виды рыб спасаются от хищников. Те, в свою очередь, поставляют актиниям кусочки корма. Рис. 5.2. Актиния на раковине рака-отшельника Исторический справочник юного биолога В греческой мифологии Медуза - самая известная из трёх сестер Горгон. Её внешность была столь устрашающей, что всякий, кто бросал на неё взгляд, превращался в камень. У неё были широко раскрытые глаза, клыки вместо зубов, язык всегда был высунут. Вместо волос у Медузы вились змеи. Рис. 5.3. Изображение Медузы Горгоны Медуза была обезглавлена Персеем, но и после смерти её голова сохранила способность превращать в камень. Считалось, что даже изображение головы Медузы Горгоны, повёрнутое к врагу, способно защитить. Поэтому им часто украшали щиты воинов. Карл Линней, давший такое название животным, имел в виду сходство головы смертоносной Медузы (со змеями вместо волос) и животного со множеством щупалец. § 5. Тип Кишечнополостные 33 Рис. 5.4. Рыба клоун среди щупалец актинии Среди кишечнополостных выделяют три класса: Гидроидные, Сцифоидные и Коралловые полипы. 4. Класс Гидроидные Задание № 6 © Найди на эволюционном древе ме- сторасположение класса Гидроидные. Класс Гидроидные объединяет около 2 800 морских видов. Это преимущественно мелкие полипы, напоминающие морские растения. Представителями одиночных гидроидных могут служить актиния и (пресноводная!) гидра. Рис. 5.5. Одиночные гидроидные: актиния (слева) и гидра (справа) Колониальные виды гидроидных имеют вид небольших ветвящихся кустиков. Кишечные полости полипов сообщаются между собой, и пища, захваченная одним из них, усваивается всеми членами колонии. Рис. 5.6. Колонии гидроидных полипов Любопытные факты о животных Самый большой в мире коралловый риф Вдоль северо-восточной части Австралии, как бы повторяя очертания береговой линии, протянулся самый большой в мире коралловый риф (длина более двух тысяч километров). «Живой свет морей» Многие кишечнополостные могут светиться. Особенно часто светятся гидроидные и сцифоидные медузы. Некоторые из них живут на глубинах от 1 до 6 км в царстве вечного мрака и холода, в условиях высокого давления. Эти глубоководные медузы плавают очень медленно. Большинство глубоководных медуз имеют красный или коричневый цвет благодаря особому пигменту лю-циферину. Окисление этого жироподобного вещества ферментом люциферазой сопровождается ярким свечением. Рис. 5.7. Светящаяся медуза Излучают свет и некоторые медузы, обитающие у поверхности моря, например сцифоидная медуза Пелагия ночесветка. При больших скоплениях этих кишечнополостных волны кажутся пламенеющими - это феерическое, завораживающее зрелище. 34 Глава 2. Подцарство Многоклеточные животные Морские гидроидные в процессе своего развития выступают в двух жизненных формах: как колониальные сидячие полипы и плавающие медузы. Задания №№ 7-10 Рассмотрите в электронном учеб- нике, как происходит развитие морских гидроидных полипов. Расскажите друг другу об этом процессе. С помощью электронного учеб- ника познакомься с представителями других классов кишечнополостных. Расскажи, что ты знаешь о медузах. Щ, Расскажи, что т^1 знаешь о кораллах. 5. Гидра обыкновенная Класс Гидроидные полипы (Hydrozoa) Семейство Гидроидные (Hydndae) Род Гидра (Hydra) Вид Гидра обыкновенная (Hydra vulgaris) В озёрах, реках или прудах с чистой, прозрачной водой, на корнях ряски, стеблях и листьях водных растений часто встречаются прикреплённые животные, похожие на небольшие полупрозрачные буроватые или зеленоватые стебельки, с венчиком щупалец на свободном конце тела. Это пресноводные гидры. Задание № 11 * Висеть вниз щупальцами излюб- ленная поза гидры, а положение вверх щупальцами наблюдается редко. Как ты думаешь, почему? Среди кишечнополостных семейство Гидроидные единственное, которое состоит из обитателей исключительно пресных вод. На территории России насчитывают около 7-8 видов пресноводных гидр. Тело гидры цилиндрической формы. Её размеры от 1 до 1,5 см (причём само тело обычно не превышает в длину 5-7 мм, зато щупальца способны вытягиваться на несколько сантиметров). Задание № 12 Рассмотри гидру в аквариуме. Ка- ковы её размеры? Что можно отметить в её строении? 6. Клетки тела гидры и их работа Тело гидры как и других кишечнополостных состоит из двух слоёв клеток - наружного и внутреннего (эктодермы и энтодермы). Между ними находится студенистое неклеточное вещество. У гидры, в отличие от медуз, его немного. Внутри тела находится кишечная полость. Рис. 5.8. Гидра обыкновенная Рис. 5.9. Продольный срез тела гидры § 5. Тип Кишечнополостные 35 Рис. 5.10. Стенка тела гидры Большая часть клеток эктодермы (кожно-мускульные клетки) имеет кубическую или цилиндрическую форму. Когда волоконца этих клеток сокращаются, тело гидры сжимается. Если это происходит на одной стороне тела, то в эту сторону гидра и нагибается. Задание № 13 Почему эти клетки называют кожно-мускульными ? Передвигается гидра по-разному. Например, изогнув своё тело и прикрепившись щупальцами к поверхности предмета, она подтягивает к переднему концу тела подошву. Другой способ передвижения гидры можно сравнить с акробатическим «кувырканием» (см. рис. 5.11). В эктодерме разбросаны также звёздчатые нервные клетки, отростки которых соприкасаются, образуя нервную сеть, оплетающую тело. Эта сеть носит название диффузной нервной системы. С её помощью осуществля- ется ответная реакция на воздействия внешней среды. Если дотронуться до тела гидры, то раздражение по нервным клеткам распространяется на всё тело и вызывает сокращение мускульных волокон, что обуславливает изменение формы тела и его движение (см. рис. 5.12). Такая реакция называется безусловным рефлексом. Поскольку гидра относится к самым примитивным многоклеточным организмам, то можно предположить, что безусловные рефлексы характерны для всех многоклеточных животных. Рис. 5.12. Раздражимость гидры Особые стрекательные клетки предназначены для защиты от врагов, а также - для нападения. Интересно, что у других типов животных стрекательных клеток не обнаружено. Эти клетки находятся в эктодерме щупалец и верхней части тела. В них имеется наполненная ядом капсула, содержащая свернутую спиралью трубчатую нить (см. рис. 5.13). На поверхности этих клеток торчит небольшой волосок. Когда какое-либо мелкое животное касается этого волоска, из клетки немедленно появляются шипики, наносящие жертве ранку. Затем спиральная нить, несущая яд, касается жертвы и вызывает её гибель. Рис. 5.11. Передвижение гидры 36 Глава 2. Подцарство Многоклеточные животные Парализованную с помощью стрекательных клеток добычу гидра подтягивает щупальцами к ротовому отверстию и проглатывает. Рис. 5.13. Стрекательные клетки Есть в эктодерме ещё один вид клеток. Называют эти клетки промежуточными. Их особенность заключается в том, что при повреждении тела гидры, они начинают усиленно расти и делиться. Из промежуточных клеток могут образовываться кожно-мускульные, нервные, половые и другие клетки. Энтодерма выстилает кишечную полость. Основная функция этого слоя клеток - пищеварительная. Энтодерма сложена из цилиндрических клеток с несколькими жгутиками на внутренней поверхности. Эти клетки называют пищеварительномускульными. Жгутики передвигают мелкие кусочки пищи к поверхности клеток, которые захватывают их ложноножками. Есть в энтодерме и железистые клетки, которые выделяют в кишечную полость сок, способствующий перевариванию пищи. С его помощью в кишечной полости происходят процессы пищеварения. 7. Процессы жизнедеятельности Питание гидры. Гидры питаются мелкими животными, в основном рачками - дафниями и циклопами, но могут захватывать и мальков рыб. Голодные гидры вытягивают щупальца. Как только добыча прикоснёт- ся к ним, щупальца сразу же сокращаются и схватывают её. Эти животные могут проглотить сравнительно крупную добычу, так как их тело способно сильно растягиваться. У гидры есть два вида пищеварения: «остаточное», внутриклеточное (с помощью фагоцитоза) и прогрессивное, внеклеточное (полостное). Непереваренные остатки выбрасываются наружу через рот. Задание № 14 © * Какой вывод можно сделать из этого факта? Можешь ли ты привести другие факты, которые свидетельствуют о происхождении простейших? Дыхание, выделение. Органы дыхания, выделения у гидры не сформированы. Соответствующие функции выполняет вся поверхность тела. Через неё в организм поступает растворённый в воде кислород и выводятся продукты обмена веществ (например, углекислый газ). Размножение. Гидра размножается как бесполым, так и половым путём. В течение лета она размножается бесполым путем - почкованием. В средней части тела гидры находится пояс почкования, на котором образуются бугорки (почки). Почка вырастает, на её верхушке образуются рот и щупальца, после чего почка утончается у основания, отделяется от тела матери и начинает жить самостоятельно. Рис. 5.14. Почкование гидры Это напоминает развитие побега растения из почки - отсюда и название этого способа размножения. § 5. Тип Кишечнополостные 37 Осенью, с приближением холодов в эктодерме гидры из промежуточных клеток образуются половые клетки - сперматозоиды и яйцеклетки. Яйцеклетки располагаются ближе к основанию гидры, имеют ложноножки и похожи на амёбу, а сперматозоиды похожи на жгутиковых простейших и развиваются в бугорках, расположенных ближе к ротовому отверстию. Сперматозоид имеет длинный жгутик, с помощью которого он плавает в воде и достигает яйцеклетки, а затем сливается с ней. Происходит оплодотворение. После этого ложноножки втягиваются, клетка округляется, на её поверхности выделяется толстая оболочка - образуется яйцо. Оплодотворение происходит внутри тела матери. Яйцо покрывается плотной двойной оболочкой, опускается на дно и там зимует. Поздней осенью гидры погибают. Весной яйцо начинает делиться, из него образуются две клетки, потом четыре и т. д. Затем эти клетки располагаются в два слоя. Оболочка яйца разрушается. Из него выходит маленькая гидра. Рис. 5.15. Половое размножение гидры Пресноводная гидра - гермафродит, т. е. в одной и той же особи развиваются и мужские и женские половые клетки. Но есть и раздельнополые виды (стебельчатые гидры, например). Задание № 15 Расскажи о процессе полового раз- множения гидры. Воспользуйся терминами: эктодерма, промежуточные клетки, половые клетки, сперматозоиды, яйцеклетки, оплодотворение, яйцо, деление, плотная оболочка. Регенерация. Регенерация - это восстановление целого организма из его части. Повреждённая гидра восстанавливает утраченные части тела не только после того, как её разрезали пополам, но даже в том случае, если её разделили на огромное количество частей. Новое животное способно вырасти из 1/200 части гидры, фактически из крупинки восстанавливается целостный организм. Поэтому регенерацию гидры часто называют дополнительным способом размножения. Возможно, своё название гидра получила именно за это свойство. Учись использовать биологические термины Задания №№ 16-28 Составь биологический диктант с © 3-4 терминами изученного параграфа и продиктуй его товарищу. @ Что такое безусловный рефлекс? Приведи примеры. Морские раки-отшельники, живу- © щие в пустых раковинах моллюсков, находят актиний и клешнями переносят к себе на раковину. По мере роста и смены раковины на более просторную, рак переносит на неё и актинию. Объясните такие взаимоотношения. С наступлением неблагоприятных © условий гидры исчезают из водоёмов, а затем появляются вновь. Как вы думаете, откуда появляются гидры? @ Известны ли тебе представители сухопутных кишечнополостных? @ В чём, по твоему мнению, заклю- чается биологическая значимость радиальной симметрии? @ О чём говорит то, что гидра в на- чале своей жизни состоит из одной клетки? © Какие типы клеток находятся в теле гидры? 38 Глава 2. Подцарство Многоклеточные животные У гидр почти нет врагов. Если рыба схватит гидру, то сейчас же вместо того, чтобы проглотить выпустит её. Почему? @ В чём состоит ценность полового размножения в отличие от бесполого? Это животное изображалось на а щитах и доспехах воинов эпохи Возрождения. Его можно и сейчас увидеть на решётках ворот и мостов. Что это за животное? © Что такое регенерация? Почему таких разных животных, как кораллы и медузы, относят к одному типу? Подведение итогов и выводы Кишечнополостные - двуслойные многоклеточные организмы, ведущие исключительно водный образ жизни. Многие представители кишечнополостных существуют в двух формах: в виде полипов и в виде медуз и имеют радиальную симметрию тела. Особенность представителей этого типа заключается в наличии стрекательных клеток. Помимо них различают и другие клетки: нервные, кожно-мускульные, промежуточные, пищеварительно-мускульные, железистые. Размножаются кишечнополостные как бесполым (почкованием), так и половым путём. Среди кишечнополостных выделяют три класса: Гидроидные, Сцифоидные и Коралловые полипы. Задание № 29 ^ Проведи наблюдения за передви- жением и питанием гидры. Готовимся к экскурсии на водоём «На экскурсиях гидры обнаруживаются сравнительно редко, скорей всего там, где имеется у берегов достаточно водных растений, в особенности ряски или кувшинки. Следует иметь в виду, что найти гидр на экскурсии - дело далеко не лёгкое, и большей частью поиски их являются тщетными. Мы должны внимательно осматривать нижнюю сторону листьев кувшинок, где можно заметить небольшие светло-коричневые слизистые комочки - это гидры, съёжившиеся при вытаскивании их из воды. Впрочем, можно обнаружить присутствие гидр в воде, не прибегая к вылавливанию растений, на месте их пребывания. Для этой цели нужно осматривать водные растения в мелком месте, низко нагибаясь над водой и почти касаясь лицом поверхности пруда. Для того чтобы рассмотреть пойманную гидру, необходимо дать ей время расправиться. Поэтому можно порекомендовать кусочек листа кувшинки или другого растения, на котором мы обнаружили упомянутые комочки, положить в небольшую баночку с водой, затем поставить её и подождать минут 10-15, чтобы гидра расправилась. Надо иметь в виду, что при сотрясении гидры снова съёживаются; поэтому самое лучшее, если есть возможность поставить банку с гидрами на какой-нибудь столб, пень и т. п., на котором можно затем рассмотреть гидр, не трогая сосуда. На расправившихся гидрах мы можем различить тело гидры и ее щупальца, окружающие ротовое отверстие». Б.Е. Райков, М.Н. Римский-Корсаков. Зоологические экскурсии. 1956. Скорость передвижения гидры 1. Гидру, не кормленную в течение 3-4-х дней, достань из аквариума с помощью стеклянной трубки и посади на стенку наклонённой стеклянной банки. (Положение банки не изменяй, пока гидра не прикрепится к стенке.) 2. Затем поставь банку в хорошо освещённое место (но не под прямые световые лучи). 3. На наружной стенке банки отметь место, где прикрепилась гидра (например, маленьким кусочком пластилина). 4. Затени черной бумагой часть банки с местом прикрепления гидры. Место при- § 5. Тип Кишечнополостные 39 крепления должно быть в центре затенённой площади и на противоположной стороне от источника света. 5. Ежедневно, сняв чёрную бумагу, отмечай новые места прикрепления гидры. В дневнике фиксируй их в виде схемы (с указанием расстояния между местами прикрепления). 6. После 10-дневного наблюдения (можно установить и другой срок) следует перенести весь путь передвижения гидры со стенки банки на бумагу. Вычисли расстояние, которое «прошагала» гидра за это время, и скорость передвижения в сутки. 7. Параллельно веди записи в дневнике, подробно описывая условия наблюдения, изменения положения гидры по датам и т.п. В конце нужно сделать вывод о скорости передвижении гидры. Питание гидры 1. Голодную гидру помести в чашку Петри, поставленную на миллиметровую бумагу. 2. При помощи миллиметровой бумаги, пользуясь лупой, измерь длину тела и щупалец успокоившейся гидры. Сделай её рисунок. 3. Выпусти над гидрой поочередно 2-3-х циклопов или брось над щупальцами маленький кусочек мяса. 4. Пронаблюдай за процессом питания гидры (работа щупалец, заглатывание пищи, изменение формы тела). 5. Измерь длину тела и щупалец насытившейся гидры. Сделай её рисунок. 6. Сопоставь внешний вид и размеры гидры до и после кормления. 7. В дневнике наблюдений сделай соответствующие записи и выводы. 40 Глава 3. Типы Плоские, Круглые, Кольчатые черви На нашем пути (вслед за эволюцией) - Плоские, Круглые и Кольчатые черви. У этих многоклеточных животных появилась двусторонняя симметрия, трех-слойность тела и столь необходимая многим сегментация. § 6. Тип Плоские черви. Белая планария Познакомься с задачами урока Напоминая гидру, любой вид плоских червей также имеет кишечную полость с единственным отверстием, ртом, посредством которого он сообщается с внешней средой. Однако, в отличие от кишечнополостных, у плоских червей есть хорошо развитые органы. В связи с этим, первая и самая главная задача урока состоит в том, чтобы со всем вниманием отнестись к этим, впервые возникшим на нашей планете органам живых существ. В данном параграфе плоские черви будут рассматриваться на примере белой планарии. Значит, вторая задача урока - познакомиться со строением и образом жизни белой планарии. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-3 @ Из скольких слоёв клеток состоит тело кишечнополостных? Как называются эти слои? § 6. Тип Плоские черви. Белая планария 41 Животные с двусторонней симмет- рией тела способны к активному перемещению в среде. А животные с радиальной симметрией тела ведут прикреплённый образ жизни. Как ты считаешь, какая из этих двух групп животных должна занять более высокое место в иерархии живых существ на нашей планете? © Что такое ткани и органы? Освой новый материал 1. Систематическое положение плоских червей Царство Животные (Animalia) Подцарство Многоклеточные (Metazoa) Тип Плоские черви (Plathelminthes) Классы: Ресничные черви Сосальщики Ленточные черви Рис. 6.1. Систематическое положение плоских червей 2. Общая характеристика типа Тело червей этого типа уплощено в спино-брюшном направлении (отсюда его название). Это двустороннесимметричные животные. Важнейшей особенностью плоских червей является трёхслойность тела. Между наружным (энтодермой) и внутренним (эктодермой) слоями у них появляется ещё и средний слой клеток (мезодерма). В процессе развития именно этого слоя у плоских червей образуется большинство органов. Пространство между внутренними органами также заполнено клетками мезодермы. Интересно, что большая часть клеток мезодермы остается в «нереализованном» состоянии, то есть потенциально готовой к развитию из неё любых тканей, а следовательно, - и любых органов. Удивительнейшая, прямо-таки фантастическая способность плоских червей к регенерации обеспечивается как раз существованием мезодермы. В типе Плоские черви выделяют три класса: Ресничные черви, Сосальщики и Ленточные черви. Среди них есть как свободноживущие, так и паразитические виды. В общей же сложности Плоских червей насчитывается 11 000 видов. 3. Класс Ресничные черви, или Тур-беллярии Насчитывают более 3000 видов ресничных червей. Длина их покрытого ресничками тела варьируется от 1 до 50 см. Живут как в воде, так и в почве. Водные виды - это хищники, питающиеся мелкими водными животными. Паразитов среди них мало. Самые обычные представители этой группы - планарии (см. рис. 6.2). Они во множестве обитают в прудах и реках, на суше - под корягами, камнями, листьями. Рис. 6.2. Различные виды планарий 42 Глава 3. Типы Плоские, Круглые, Кольчатые черви 4. Белая планария Внешнее строение и образ жизни. В длину белая планария достигает 1-2 см. На переднем конце сплющенного тела расположены глаза и осязательные щупальца. Задний конец заострен. Белая планария ведёт ночной образ жизни. Питается мелкими ракообразными, червями и остатками крупных организмов. ^ Пронаблюдай за белой планарией. Отметь особенности её строения и передвижения. Воспользуйся рекомендациями в конце параграфа. Внутреннее строение планарии. Процессы жизнедеятельности протекают у планарии благодаря работе соответствующих систем внутренних органов: движения, пищеварения, выделения, нервной и половой. Рассмотрим каждую из них в отдельности. Система органов движения. Передвижение белой планарии осуществляется при помощи кожно-мускульного мешка, который покрывает тело. Его наружный слой представлен клетками с ресничками (ресничным эпителием). Под ним расположены три вида мышечных волокон (кольцевые, продольные и спино-брюшные). Рис. 6.3. Мышцы белой планарии Благодаря такому разнообразию мускулатуры белая планария (как и все другие плоские черви) способна совершать сложные движения: сокращать и вытягивать тело, сужать и расширять его, а также скручивать и волнообразно изгибать. За счёт ресничек она движется, словно скользит. Система органов пищеварения. На брюшной стороне посредине тела белой планарии расположен рот, переходящий в глотку. В отличие от других животных, глотка планарии представляет собой совершенно замечательное приспособление! Она обладает способностью^ высовываться через рот наружу и захватывать добычу. Следовательно, глотка белой планарии выполняет ещё и функцию ловчего аппарата! Рис. 6.4. Пищеварительная система белой планарии Из глотки захваченная добыча поступает в кишечник, чтобы там, в его разветвлениях, перевариваться. (Необходимые для этого вещества выделяют одноклеточные железы, расположенные по стенкам кишечника.) Питательные вещества проникают затем во все остальные клетки тела. Непереваренные остатки пищи выводятся наружу через рот. Система органов выделения. Выделительная система представлена двумя продольными выделительными каналами, которые многократно ветвятся, пронизывая всё тело. Рис. 6.5. Система органов выделения белой планарии § 6. Тип Плоские черви. Белая планария 43 С помощью выделительной системы организм удаляет излишки воды и других веществ. Дыхание. Дышит планария растворённым в воде кислородом, который поступает в организм через всю поверхность тела. Специальных органов дыхания нет. Нервная система. Если у гидры нервные клетки ещё «разбросаны» по всему телу, то у планарии они уже «собраны» в два продольных нервных ствола. А в передней части даже объединены в специальное утолщение - нервный узел. От нервных узлов к органам чувств и другим участкам тела подходят чувствительные окончания нервных клеток. В таком виде нервная система способна хорошо координировать деятельность всех органов и систем белой планарии. Рис. 6.6. Нервная система белой планарии У большинства ресничных червей имеются глаза (от одной пары до нескольких десятков), в коже - осязательные клетки, а у некоторых видов - щупальца на переднем конце тела. Улавливаемые органами чувств различные раздражения, изменения в среде обитания через чувствительные окончания передаются к нервным узлам. А оттуда подаётся сигнал к мышцам. Таким образом, нервная система осуществляет ответ на раздражение - рефлекс. Половая система. По бокам тела белой планарии расположены два овальных тельца - яичники. По всему телу разбросаны многочисленные пузырьки - семенники. В яичниках развиваются яйца. В семенниках образу- ются сперматозоиды, которые по семяпроводам попадают в семенные мешки и там хранятся. Рис. 6.7. Половая система белой планарии Следовательно, у одной и той же планарии образуются как женские, так и мужские половые клетки. Таких животных, как известно, называют двуполыми, или гермафродитами. Яйцеклетки по яйцеводам попадают в семяприёмник, где и происходит оплодотворение. Размножение и развитие белой планарии. У планарии наблюдают как бесполое, так и половое размножение. Бесполым путём она размножается посредством поперечного деления пополам с последующей регенерацией недостающих частей тела. При размножении половым путём, планарии откладывают яйца в плотные коконы, образующиеся из застывшей слизи. Из них вылупляются белёсые черви, которые тут же начинают охотиться на самых мелких животных: инфузорий, коловраток и пр. Учись использовать биологические термины Задания №№ 4-7 Объясни значение слов: энтодерма, © эктодерма, мезодерма, турбеллярии. В какие из систем входят следую- © щие «органы»: выделительные каналы, нервные стволы, рот, головной нервный узел, яичники, кожно-мускульный мешок, глотка, кишечник, нервная система, семенники, глаза. '■'5 Как называют животных, у кото- рых образуются как женские, так и мужские половые клетки? 44 Глава 3. Типы Плоские, Круглые, Кольчатые черви Id Назови термины, соответствую- щие данным определениям: 1. Совокупность наружных покровов и нижележащей мускулатуры, образующая в виде мешка стенку тела червей. 2. Обоеполое существо, обладающее признаками мужского и женского пола. 3. Часть многоклеточной особи, выполняющая определённые функции и состоящая из двух или более тканей. 4. Сходные по своему строению, развитию и функциям органы, объединённые вместе в единую, согласованно работающую структуру. 5. Группы клеток, сходных по происхождению, строению и функциям. 6. Ответ организма на раздражение, осуществляемый при участии нервной системы. Подведение итогов и выводы Основными особенностями плоских червей являются: двусторонняя симметрия, наличие трех слоев тела (эктодермы, мезодермы и энтодермы), появление тканей, органов и систем органов. Среди плоских червей выделяют три класса: Ресничные, Сосальщики и Ленточные черви. Представителем ресничных червей является белая планария. У неё обособлены нервная, двигательная, пищеварительная, выделительная и половая системы. Кровеносной и дыхательной систем пока ещё нет. Белая планария умеет видеть, чувствовать прикосновения, различать вкус пищи и на этой основе - ловить добычу, защищаться. В том числе - и благодаря своей удивительной способности к регенерации утраченных частей тела. Задание № 8 ^ Проведи наблюдения за питанием планарии. Любопытные сведения о научных исследованиях Научные эксперименты с планариями У человека восстанавливаются удалённые части печени, срастаются переломы, зарастают порезы и крупные раны. Восстанавливаются даже (при определённых условиях) нервные клетки. Но ампутированная нога или рука уже никогда заново не отрастут. А есть животные, которых можно разрезать, - и из каждого кусочка вырастет точно такая же новая особь. Учёные изучают способности к восстановлению плоских червей - планарий. Многие из этих червей, живущих в морях, пресных водах и на суше (преимущественно в почве и в лесной подстилке, состоящей из опавших листьев), способны регенерировать даже из тонкого ломтика своего длинного тела. Достаточно десяти тысяч клеток - пары кубических миллиметров. Секрет планарий в том, что даже у взрослой особи по всему телу рассеяны неспециализированные клетки, которые могут при необходимости превратиться в любой тип клеток тела. У планарии на такие клетки приходится 40% клеток тела. Даже «ломтик», вырезанный из середины планарии, уже через два с половиной дня отращивает голову и хвост. Если сделать в переднем конце тела планарии два параллельных надреза, вскоре получается червяк с тремя головами - две по бокам и одна в середине, как у Змея Горыныча. Планарию длиной полтора сантиметра можно разрезать на 279 кусочков - и вскоре мы получим 279 полноценных червей. Илья Ильич Мечников, известный русский биолог, изучая планарий в 1866 году, открыл факт первостепенной важности, определивший всё направление его будущей деятельности: он обнаружил у планарии внутриклеточный способ пищеварения. Тогда он ещё не подозревал всего значения этого факта, впоследствии послужившего фундаментом его будущей фагоцитарной теории. § 6. Тип Плоские черви. Белая планария 45 Питание планарии 1. В чашку Петри налей небольшое количество воды и помести туда просвечивающую (голодную) планарию. 2. Рассмотри животное с помощью лупы, особенно - его кишечник. Затем осторожно, мягкой кисточкой переверни планарию так, чтобы можно было разглядеть её ротовое отверстие и мускулистую глотку. 3. Надо подождать 20-30 мин. для того, чтобы животное могло успокоиться и вернуться в естественное положение. По истечении этого срока попробуй опустить рядом с планарией мотыля. Отметив время, наблюдай с помощью лупы за реакцией планарии. Необходимо установить, как долго она будет наползать на жертву, какие при этом совершать движения и т.д. Если для наблюдения используется молочно-белая планария, установи, за сколько времени пища попала в основные ветви кишечника (их у этого вида планарии три). Узнать об этом можно по красному цвету кишечника (мотыль - красного цвета). Сколько времени кишечник остаётся окрашенным, столько длится переваривание пищи. 4. Сравни планарию до и после кормления. Сделай рисунок накормленной планарии, обозначив на нём кишечник. 5. В дневнике сделай записи всех наблюдений с соответствующими выводами. § 7. Классы Сосальщики и Ленточные черви. Разнообразие плоских червей Познакомься с задачами урока Паразитические плоские черви способны нанести большой вред организму животных и человека. Чтобы суметь предохранить себя и домашних животных от заражения паразитическими червями, нужно хорошо представлять себе особенности их образа жизни, познакомиться с их непростым жизненным циклом. Плоские черви являются важными объектами исследования биологии. Знания о них позволяют сопоставлять их с другими группами животных, изучать зависимости между строением, средой обитания, образом жизни и делать соответствующие биологические обобщения. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-3 © Каких животных называют пара- зитами? Приведи примеры. Назови признаки животных, при- надлежащих к типу Плоские черви. © Какие классы плоских червей ты Освой новый материал 1. Класс Сосальщики Класс Сосальщики насчитывает около 4 000 паразитических видов. Эти черви обитают внутри других животных. Их тело покрыто плотной оболочкой - кутикулой. На теле присутствуют одна или более присосок для прикрепления к хозяину. Система размножения приспособлена к паразитическому образу жизни. Большинство из сосальщиков являются гермафродитами. Рассмотрим строение печёночного сосальщика. знаешь? Рис. 7.1. Внешнее строение печёночного сосальщика 46 Глава 3. Типы Плоские, Круглые, Кольчатые черви Рис. 7.2. Цикл развития печёночного сосальщика: 1 - взрослый червь, 2 - яйца, 3 - личинка, покрытая ресничками; 4 - личинка в промежуточном хозяине - малом прудовике; 5 - хвостатая личинка (церкария); 6 - циста Печёночный сосальщик имеет уплощённое тело листовидной формы длиной 3-4 см с разветвлённым кишечником внутри. Орган прикрепления - ротовая присоска - расположен вокруг рта. Брюшная присоска обеспечивает дополнительную надёжность прикрепления. Покрывающая кожномускульный мешок толстая кутикула предохраняет червя от переваривания в организме хозяина. Питается сосальщик кровью и клетками печени. Печёночный сосальщик во взрослом состоянии живёт в печени некоторых млекопитающих (включая человека). Организм, в котором паразитирует половозрелая форма червя, называется основным хозяином. Половозрелые паразиты выделяют тысячи яиц в сутки через пищеварительный тракт организма основного хозяина. Для дальнейшего развития яйцо должно попасть в воду. Здесь из яйца выходит свободноплавающая личинка. Она покрыта ресничками. Плавая в воде, личинка находит промежуточного хозяина - моллюска малого прудовика и внедряется в его тело. Здесь личинка не только растёт, но и размножается, давая мелких хвостатых личинок следующего поколения (церкарий). Они покидают тело прудовика и свободно плавают. Церкарии помимо хвоста имеют две присоски для прикрепления к водным растениям. Прикрепившись, они покрываются оболочкой и образуют цисту. В таком состоянии личинка может провести долгое время. Вместе с растениями циста может попасть в пищеварительную систему млекопитающего. Человек заражается печёночным сосальщиком при употреблении некипяченой прудовой воды или овощей и фруктов, вымытых в этой воде. Таким образом, развитие сосальщика зависит от многих случайностей. Приспособлением к выживанию является огромное количество яиц и способность к размножению в личиночной стадии. Задания №№ 4-6 P5I Ориентируясь по схеме, расскажи о разных стадиях развития печёночного сосальщика. @ «Основной хозяин», «промежуточный хозяин». Как ты понимаешь эти термины? Приведи примеры. Какие меры предосторожности следует соблюдать, чтобы избежать заражения печеночным сосальщиком? 2. Ленточные черви (цепни) Класс насчитывает около 3 000 видов паразитов. Уплощённое лентовидное тело обычно состоит из сегментов. Вблизи головы происходит непрерывное образование новых сегментов. Каждый сегмент содержит полную гермафродитную половую систему. Пищеварительная система отсутствует: питательные вещества всасываются всей поверхностью тела. Голова снабжена разного рода присосками и крючками, которыми § 7. Классы Сосальщики и Ленточные черви 47 червь прикрепляется изнутри к стенке кишечника хозяина. Представителем этого класса является бычий цепень. Рис. 7.3. Внешнее строение бычьего цепня Бычий цепень обитает в кишечнике человека, а его личинки развиваются в организме крупного рогатого скота (отсюда название - бычий). Тело цепня состоит из головки, вооружённой присосками, короткой шейки и длинного, лентовидного тела. Оно достигает в длину 4-10 м и состоит из большого количества сегментов (их бывает около 1000). В области шейки постоянно образуются новые сегменты. В связи с паразитическим образом жизни нервная система червя развита слабо. Специальные органы пищеварения отсутствуют. Питание происходит за счёт всасывания питательных веществ из кишечника хозяина всей поверхностью тела. Кровеносная система отсутствует. Бычий цепень гермафродит. В каждом его сегменте имеется один яичник и множество семенников. В самых старых задних сегментах созревают яйца, которые вместе с оторвавшимися сегментами выводятся из кишечника хозяина. Задание № 7 © Рассмотри схему развития бычьего цепня. Какие меры предосторожности следует соблюдать, чтобы избежать заражения бычьим цепнем? 3. Многообразие плоских червей Таким образом, к плоским червям относят ресничных червей, сосальщиков и ленточных червей. Среди плоских червей много паразитических видов: широкий лентец, свиной цепень, эхинококк и другие. Рис. 7.5. Многообразие плоских червей: 1 - апидогастер, 2 - трематода кровяная, 3 -описторх кошачий, 4 - эхинококк, 5 - свиной цепень,6 - планария Задания №№ 8-10 р0| Рассмотри рис. 7.5. Найди свободноживущего плоского червя. *Какие особенности строения характерны для червей, ведущих паразитический образ жизни? По словарю установи, какой из разделов зоологии называется гельминтологией. Объясни с биологической точки а зрения, почему нельзя употреблять сырую воду и плохо проваренное или прожаренное мясо и рыбу. Учись использовать биологические термины Задания №№ 11-13 К каким классам Плоских червей относятся планария, бычий цепень, печёночный сосальщик? Какой организм называют основ- ным хозяином, а какой - промежуточным. Приведи примеры. Приведи примеры приспособле- а ний, которые выработались у паразитических червей. Подведение итогов и выводы Тело плоских червей уплощено в спино-брюшном направлении. Важнейшей особенностью их строения является трёх-слойность тела: между наружным (энтодермой) и внутренним (эктодермой) слоями у них появляется ещё и средний слой клеток (мезодерма). Способность плоских червей к регенерации обеспечивается как раз существованием мезодермы. В типе Плоские черви выделяют три класса: Ресничные черви, Сосальщики и Ленточные черви. К плоским червям относится много гельминтов (около 10 000 видов). У этих червей выработались специальные приспособления к паразитическому образу жизни: органы прикрепления - присоски и крючья, высокая плодовитость и др. Рассмотрев строение и образ жизни печёночного сосальщика и бычьего цепня, можно сделать вывод о том, какую опасность представляют гельминты для животных и человека. А проследив за их жизненными циклами, - убедиться в необходимости мер профилактики, которые следует соблюдать с целью предупреждения заражения ими. § 8. Тип Круглые черви Познакомься с задачами урока Круглые черви обитают в морях, пресных водах, почве, растениях и внутри тела животных и человека. Известно более 100 тыс. видов этих червей. По сравнению с плоскими червями, круглых червей принято считать более прогрессивным типом животных. В процессе изучения особенностей строения и образа жизни круглых червей предстоит установить их отличительные черты. Помимо собственно биологического интереса, знакомство с представителями этого типа может оказать- ся полезным с точки зрения профилактики заражения гельминтами. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-2 Расскажи об особенностях внеш- него и внутреннего строения плоских червей. Как устроена их пищеварительная система? *Чем у плоских червей заполнено пространство между внутренними органами? © Покровы планарии и печёночного сосальщика^ В чём сходство этих покровов? И в чём различие? § 8. Тип Круглые черви 49 Освой новый материал 1. Систематическое положение круглых червей Царство Животные (Animalia) Подцарство Многоклеточные (Metazoa) Тип Круглые черви (Nematoda) Классы: Коловратки Нематоды Волосатики Рис. 8.1. Систематическое положение круглых червей Задание № 3 pij)| Рассмотри рисунки с изображениями отдельных представителей круглых червей. С чем связано название типа? 2. Общая характеристика типа Круглые черви Задание № 4 Прочитайте текст. Выделите осо- бенности строения круглых червей, которые считаете прогрессивными по сравнению с плоскими червями. У круглых червей длинное, гладкое, круглое в поперечном сечении и покрытое плотной кутикулой тело. В отличие от плоских червей, у круглых между внутренними органами имеется пространство - первичная полость тела. Она заполнена так называемой полостной жидкостью. С помощью полостной жидкости в теле червя осуществляется транспорт питательных веществ и продуктов выделения. Помимо этого жидкость, напол- няющая внутреннюю полость, придаёт упругость телу и позволяет червям совершать активные движения даже в такой твёрдой среде, как почва. Ещё одна важнейшая особенность -появление у круглых червей сквозной пищеварительной системы, открывающейся ртом и заканчивающейся анальным отверстием. В связи с этим в теле круглого червя становится возможным выделить головной конец. Рис. 8.2. Многообразие круглых червей: 1 - коловратка, 2 - свободноживущие нематоды, 3 - волосатик, 4 - острицы, 5 - аскариды, 6 - паразитические нематоды, 7 - трихинелла Круглые черви - раздельнополые животные. Эти черви не способны к регенерации. К типу Круглые черви относят несколько классов: Нематоды, Коловратки, Волосатики и др. 3. Аскарида Рассмотрим строение и жизнедеятельность круглых червей на примере аскариды - представителя паразитических нематод. Рис. 8.3. Самка и самец аскариды 50 Глава 3. Типы Плоские, Круглые, Кольчатые черви Круглое в поперечном сечении тело аскариды имеет в длину: у самки - до 40 см, у самца - до 25 см. Задний конец тела самца закручен. Аскарида паразитирует в кишечнике человека. Она живёт в бескислородной среде, поэтому обмен веществ происходит у неё без участия кислорода. Рис. 8.4. Внутреннее строение аскариды Рассмотрим внутреннее строение аскариды. Кожно-мускульный мешок. Верхний слой кожи покрыт плотной кутикулой. Под ним расположена мускулатура, представленная только продольными мышечными волокнами. Они расположены четырьмя лентами. Как кутикула, так и мышцы образуются из эктодермы. Полость тела. Она помещается под кожно-мускульным мешком. Полость не имеет собственных стенок и заполнена жидкостью, что придаёт телу упругость. Пищеварительная система. Кишечник аскариды - сквозной (в форме прямой трубки). На переднем конце расположен рот с тремя губами, на заднем - анальное отверстие, через которое удаляются непереваренные остатки пищи. Выделительная система. Представлена двумя выделительными боковыми каналами. Они соединяются в передней части тела и открываются наружу одним отверстием. Продукты обмена ве- ществ поступают из полости тела в выделительные каналы, а из них наружу. Нервная система. Состоит из окологлоточного кольца и отходящих от него парных нервных стволов, связанных поперечными тяжами. Органы чувств отсутствуют, имеются лишь отдельные чувствующие клетки. Половая система. У самок имеются два яичника. В них развиваются яйцеклетки. От яичников отходят яйцеводы, переходящие в матки, а затем канал, открывающийся наружу половым отверстием. У самцов аскариды один семенник, переходящий в семяпровод, который впадает в заднюю кишку. Самки откладывают огромное количество яиц. Задание № 5 Выделите особенности аскариды, которые связаны с паразитическим образом жизни. Цикл развития аскариды Задание № 6 @ Прочитай текст о развитии аска- риды. Рис. 8.5. Цикла развития аскариды Развитие аскариды происходит без смены хозяев. Яйца аскарид из кишечника человека попадают наружу. Здесь внутри яйца через 2-3 недели развивается микроскопическая личинка аскариды. С загрязнённой пищей яйца могут попасть в кишечник человека. Там личинки выходят из яиц, внедряются в § 8. Тип Круглые черви 51 стенку кишки и попадают в кровь. Для дальнейшего развития личинка должна с током крови попасть в лёгкие. В лёгких личинки выходят из кровеносных сосудов в полость органов дыхания человека и с мокротой попадают в рот. Затем со слюной они заглатываются и вновь попадают в кишечник. Теперь из них вырастают взрослые аскариды. Они живут в кишечнике и питаются его содержимым. В процессе обмена веществ аскариды выделяют токсичные вещества. Задания №№ 7-8 Эти задания выполняются только с помощью электронного учебника. 4. Многообразие и значение круглых червей Круглые черви - большая по видовому разнообразию группа царства Животных. Они встречаются в любых пригодных для жизни средах и играют важную роль в биогеоценозах. К свободноживущим нематодам относятся очень мелкие (от 0,05 до 5 мм) почвенные черви. На площади в 1 га могут обитать миллиарды нематод, которые способствуют повышению плодородия почвы. Некоторые виды нематод - паразиты растений, поражающие корни, стебли и семена многих важных сельскохозяйственных культур. Рис. 8.6. Картофельные нематоды Борьба с этими паразитами ведётся путем обработки посевного материала. Селекционеры выводят сорта растений, устойчивые к нематодам. Сре- ди нематод известны также паразиты животных всех крупных систематических групп, включая простейших. Паразитические виды бывают и мелкими, и крупными (до 40 см). Часть из них можно обнаружить у человека. К классу Нематоды относятся острицы и трихинеллы. Острицы - маленькие беловатые черви длиной до 1 см. Они обитают в тонкой и толстой кишке человека. Для откладки яиц самки выползают к заднему проходу, вызывая сильный зуд. Дети расчёсывают зудящие места. При этом яйца остриц попадают под ногти и снова заносятся в пищеварительный тракт, опять заражая того же хозяина. Попадая в окружающую среду, яйца остриц заражают и других людей. Трихинелла паразитирует в теле крыс, свиней и человека. Взрослые трихинеллы живут в кишечнике животных и размножаются половым путем. У самки трихинеллы появляется около 2 тыс. личинок, которые внедряются в кровеносные сосуды и разносятся по всему организму. Личинки накапливаются в мышцах хозяина и покрываются плотной известковой капсулой. Заражение свиней происходит при поедании заражённых крыс, а крысы заражаются, поедая друг друга или свиное мясо с капсулами трихинелл. Люди заражаются, употребляя плохо обработанное свиное мясо. Это заболевание нередко приводит к смерти. Учись использовать биологические термины Задания №№ 9-11 @ Напиши, как человек может пре- дохранить себя от заражения паразитическими червями. © Сформулируй общие особенности животных, принадлежащих классу Круглые черви. © У каких червей впервые появля- ется сквозной кишечник? 52 Глава 3. Типы Плоские, Круглые, Кольчатые черви Подведение итогов и выводы Круглые черви - многоклеточные двустороннесимметричные животные, имеющие первичную полость тела, заполненную полостной жидкостью. Полостная жидкость выполняет транспортную функцию и придаёт телу упругость. У этого типа животных появляется сквозная пищеварительная система. Наиболее многочисленный класс круглых червей - Нематоды. В него входят как свободноживущие, так и паразитические виды. К последним относятся, например, аскарида и острица. Развитие этих видов происходит без смены хозяев. Рассмотрев строение и образ жизни аскариды и острицы, можно сделать вполне осознанный вывод о том, какую опасность представляют эти гельминты для человека. И внести в своё поведение соответствующие поправки, исключающие возможность заражения ими. § 9. Тип Кольчатые черви. Их многообразие Познакомься с задачами урока Сегодня на уроке предоставляется возможность поговорить об интересных животных, строение и поведение которых не оставило равнодушным даже Чарлза Дарвина. Ведь он посвятил изучению кольчатых червей много времени и написал о них несколько научных работ. Среди червей именно кольчатые считаются наиболее прогрессивной группой. Разумеется, делается этот вывод прежде всего на основе строения животных. Обнаружить эти элементы - значит понять особенности строения и образа жизни кольчатых червей. На этом же уроке можно будет познакомиться с разделением типа Кольчатые черви на отдельные классы. И, наконец, рассмотреть внешнее строение одного из видов кольчатых червей - дождевого червя. Повтори изученное ранее Задание № 1 Эволюция какого органа или сис- темы позволяет считать круглого червя существом более высокого порядка, чем плоский червь? Освой новый материал 1. Систематическое положение кольчатых червей Царство Животные (Animalia) Подцарство Многоклеточные (Metazoa) Тип Кольчатые черви (Annelida) Классы: Малощетинковые Многощетинковые Пиявки Рис. 9.1. Систематическое положение кольчатых червей 2. Общая характеристика типа Задание № 2 Внимательно прочитай текст. Вы- дели особенности типа. *Попытайся определить, почему данный параграф начинается утверждения: «Среди червей именно кольчатые считаются наиболее прогрессивной группой». § 9. Тип Кольчатые черви 53 Кольчатые черви - двустороннесимметричные животные с длиной тела от 0,5 мм до 3 м. Их круглое в сечении тело поделено на множество кольцевых сегментов (отсюда название типа). Так что каждое животное состоит из значительного количества сходных единиц. Различают головной, туловищный и хвостовой отделы тела. У кольчатых червей ясно выражена трёхслойность. Развитие полости тела приводит к тому, что всё тело состоит по существу из двух трубок, вложенных одна в другую. Наружная трубка представляет собой стенку тела, а внутренняя - стенку пищеварительного тракта. Между ними в полостной жидкости находятся внутренние органы. Помимо других систем органов у животных этого типа появилась кровеносная система. Сегменты отделены друг от друга поперечными перегородками и являются в какой-то мере самостоятельными отсеками тела. Каждый сегмент содержит по одному или паре органов важнейших систем (узлу нервной системы, органов выделения, половых желез). В этой сегментации и состоит эволюционный прогресс типа Кольчатые по сравнению с низшими формами червей. Оценить это приобретение по заслугам станет возможным при изучении следующей группы животных (членистоногих). Всего кольчатых червей насчитывается 7000 видов. 3. Класс Малощетинковые черви На каждом сегменте тела этих червей сидят маленькие упругие щетинки. Обитают малощетинковые черви в почве или в воде. Представителем ма-лощетинковых червей является дождевой червь. Его тело сверху покрыто тонкой прозрачной кутикулой, выделяемой клетками наружного слоя. Тело скользкое, влажное. Удлинённая форма тела и слизь, покрывающая кожу, облегчают передвижение в почве. Слизь также способствует проникновению кислорода через кожу при дыхании. На поверхность черви выползают в сумерки и ночью, а после сильного дождя и днём (отсюда их название). Питается дождевой червь остатками растений, затаскивая их с поверхности в почвенные ходы. Глаза отсутствуют, однако чувствительные клетки тела воспринимают свет, тепло, химические раздражения. Рис. 9.3. Малощетинковые: 1 - дождевой червь, 2 - стилярия Дождевые черви играют большую роль как почвообразователи и составляют существенные звенья в цепях питания. 4. Класс Многощетинковые черви В основном - это морские животные. Они встречаются на разных глубинах в тёплых и холодных водах. Эти черви фильтруют воду, служат пищей для рыб, отдельные представители ведут паразитический образ жизни. Рис. 9.3. Многощетинковые: 1 - пескожил, 2 - нереис, 3 - Афродита, 4 -серпула 54 Глава 3. Типы Плоские, Круглые, Кольчатые черви Щетинки, расположенные по бокам каждого сегмента, являются органами движения. На фоне множества туловищных сегментов выделяется головной отдел. На нём расположены органы чувств (щупики, усики, иногда глаза). Заканчивается тело анальной лопастью. 5. Пиявки Пиявки - хищники, поедающие других животных, или паразиты, питающиеся кровью позвоночных животных. Широко распространены в пресных водах. Но встречаются также в морях и на суше. Рис. 9.4. Пиявки: 1 - медицинская, 2 - улитковая, 3 - ложноконская большая, 4 - ложноконская малая Задание № 3 •2^ Выполни лабораторную работу «Строение дождевого червя», сделай записи в тетради. Лабораторная работа «Внешнее строение дождевого червя» Цель: исследовать, как дождевой червь приспособлен к среде обитания. Оборудование: дождевой червь в стеклянной банке с влажной промокательной бумагой, пинцет, кусочек репчатого лука, лист плотной бумаги, лабораторное стекло, лупа. Ход работы: 1. Достань червя из банки пинцетом и помести его на стекло. Рассмотри форму тела, окраску, размеры, сег-ментированность туловища. Обрати внимание на кожу червя. Определи, какая она - сухая или влажная? 2. Найди выпуклую спинную и плоскую брюшную части тела. Опиши, чем отличается передняя часть его тела от задней, спинная - от брюшной. 3. Подсчитай, сколько сегментов у червя. На каком сегменте находится утолщение - поясок? 4. Осторожно проведи пальцем по брюшной или боковой стороне тела червя от заднего конца к переднему (возникает ощущение прикосновения щетинок). Найди с помощью лупы щетинки. Где они расположены? Подсчитай количество щетинок на одном сегменте. 5. Пусти червя ползать по бумаге. Прислушайся, как шуршит червь щетинками о бумагу. Смочи водой стекло и пусти на него червя. Опиши, как червь передвигается по бумаге и мокрому стеклу. 6. Прикоснись к червю кончиком пинцета. Поднеси, не дотрагиваясь, к переднему концу тела кусочек лука. Опиши, как дождевой червь реагирует на прикосновение и раздражение луком. 7. Помести червя в банку с влажной бумагой. Как он реагирует на новые условия? 8. Зарисуй дождевого червя и сделай подписи к рисунку. 9. После работы помести червя во влажную почву, а затем - в естественные условия. Задание № 4 Обсудите, какие выводы о внеш- нем строении дождевого червя и наличии у него органов чувств можно сделать на основе проведённой лабораторной работы. § 9. Тип Кольчатые черви 55 Учись использовать биологические термины Задания №№ 5-8 По очереди отвечайте на вопросы, © проверяя друг друга. а) В результате чего тело дождевого червя может изменяться в длину и толщину? б) Как передвигаются дождевые черви? в) Какие особенности внешнего строения дождевого червя связаны с их жизнью в почве? г) Какие приспособления помогают дождевому червю при прокладывании ходов? д) Объясни, как дождевой червь обогащает и разрыхляет почву и какое это имеет значение для растений. © Приведи примеры эктопаразитов. (Можно воспользоваться словарём.) Составь биологический диктант из терминов данного параграфа. © Расскажи о характерных особен- ностях животных типа Кольчатые черви. Подведение итогов и выводы Кольчатые черви - прогрессивная группа червей. Их тело состоит из множества кольцевых сегментов. Полость тела поделена внутренними перегородками соответственно числу сегментов. Кольчатые черви имеют различные системы органов. У них появляется кровеносная система. К этому типу относятся классы Мало-щетинковые, Многощетинковые черви и Пиявки. Представителем мало-щетинковых червей является дождевой червь. На каждом сегменте его тела сидят маленькие упругие щетинки. Тело дождевого червя длинное, скользкое, влажное, покрытое слизью. Это облегчает передвижение в почве. Питается дождевой червь остатками растений, затаскивая их с поверхности в почвенные ходы. Глаза отсутствуют, однако чувствительные клетки тела воспринимают прикосновение, химические раздражения, свет, тепло. Любопытные факты о животных Чарлза Дарвина поразили следующие наблюдения: черви тянут в норку листья, ухватив их за вершину (не за черешок), поэтому лист оказывает наименьшее сопротивление при затаскивании в норку (ведь вершина листа уже его основания). А вот сосновые иглы черви всегда тянут за черешок, то есть общее для сдвоенных игл основание. И в этом случае предмет оказывает наименьшее сопротивление. Дарвин в своих опытах подкладывал червям вырезанные из бумаги треугольники, и те втягивали их наиболее целесообразным способом: за один из острых углов. Дальнейшие исследования показали, что ведущую роль в этом процессе играют рефлексы. Рис.9.5. Дождевой червь Дождевые черви способны к обучению. Их помещали в Т-образный лабиринт: в наиболее длинный коридор, образующий основание буквы Т. Когда черви доползали до его конца, им предоставлялся выбор повернуть направо или налево. Справа их ожидало затемнение и пища, слева - удар слабым разрядом электрического тока. После серии таких «уроков» у червей вырабатывался рефлекс безошибочно направляться в нужную сторону, к пище. 56 Глава 3. Типы Плоские, Круглые, Кольчатые черви § 10. Внутреннее строение дождевого червя. Значение кольчатых червей Познакомься с задачами урока В параграфе будет продолжено изучение животных, относящихся к типу Кольчатые черви. Рассматривая внутреннее строение дождевого червя, можно увидеть, как сегментация тела проявляется во внутренней организации. Любопытно проследить эволюцию уже известных систем органов и узнать об устройстве ранее нам неизвестной кровеносной системы. Важно также выяснить, какую роль играют кольчатые черви в природе и жизни человека. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-2 @ Какие классы кольчатых червей ты знаешь? @ Какие системы органов животных тебе известны? Для чего они служат? Освой новый материал 1. Внутреннее строение дождевого червя Покровы тела и мышцы. Кожа червя состоит из одного слоя покровных клеток. Среди них есть клетки, выделяющие слизь. Под кожей расположены кольцевые и продольные мышцы. При сокращении кольцевых мышц тело дождевого червя удлиняется, утончается и продвигается вперед. При сокращении продольных мышц задняя часть подтягивается к передней. Передвижение происходит волнообразно. Полость тела. Как мы уже знаем, дождевой червь относится к трёхслойным животным. Его тело состоит по существу из двух трубок, вложенных одна в другую. Наружная трубка представляет собой стенку тела, а внутренняя - стенку пищеварительного тракта. Полость тела, выстланная изнутри слоем клеток, расположена между ними. В полостной жидкости (она придаёт телу упругость) находятся внутренние органы. Задание № 3 * Есть ли разница в строении поло- сти тела аскариды и дождевого червя? Пищеварительная система. Пищеварительный тракт начинается ртом, затем следуют глотка, пищевод, зоб, желудок, кишечник и анальное отверстие. Кровеносная система. Кровеносная система предназначена для перемещения внутри тела кислорода, угле- продольныи срез цепочка поперечный срез Рис. 10.1. Внутреннее строение дождевого червя § 10. Внутреннее строение дождевого червя 57 кислого газа, питательных и других веществ. У дождевого червя кровь не выливается свободно в полость тела, а движется только внутри сосудов. Такая кровеносная система называется замкнутой. Кровеносная система состоит из двух главных сосудов: спинного и брюшного. По спинному кровь течёт вперед, по брюшному - назад. В области пищевода эти сосуды соединены кольцевыми сосудами, называемыми «сердцами». Они имеют мышечные стенки, с помощью которых нагнетают кровь в брюшной сосуд. Ко всем органам и к стенкам тела отходят мелкие кровеносные сосуды. Задание № 4а * У аскариды кровеносной систе- мы нет. Как же у неё происходит перемещение по организму различных веществ? Органы дыхания. Органы дыхания у дождевого червя отсутствуют. Дыхание осуществляется через влажную кожу, пронизанную кровеносными сосудами. Выделительная система. Выделительная система представлена парными органами (выделительными трубочками), расположенными в каждом сегменте тела. С помощью выделительной системы организм удаляет излишки воды и других веществ. Задание № 4б © Сравни выделительную систему аскариды и дождевого червя. Нервная система. Нервная система состоит из окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки с утолщениями в каждом сегменте, от которых отходят нервы. Окологлоточное кольцо состоит из надглоточного и подглоточного нервных узлов, соединённых кольцевой перемычкой. Специальных органов чувств нет, но чувствительные клетки в коже позволяют дождевому червю ощущать прикосновение и отличать свет от тьмы. Возникшее в этих клетках возбуждение передаётся по нервным волокнам в ближайший нервный узел, а оттуда по другим нервным волокнам - к мышцам, что вызывает их сокращение. Таким образом нервная система осуществляет ответ организма на раздражение (рефлекс). Задание № 4в © Как ты считаешь, у кого именно (у аскариды или дождевого червя) нервная система является более развитой. Ответ аргументируй. Половая система. Дождевые черви - гермафродиты. В 10-м и 11-м сегментах тела имеется по паре семенников. В 13-м сегменте - пара яичников. Яйцеклетки по яйцеводам попадают в семяприёмник, где и происходит оплодотворение. 2. Размножение и развитие Дождевой червь способен размножаться как бесполым, так и половым способами. При бесполом размножении тело дождевого червя распадается на две части, а затем, путём регенерации, каждая из них «достраивает» недостающие отделы тела. Рис. 10.2. Размножение и развитие дождевого червя 58 Глава 3. Типы Плоские, Круглые, Кольчатые черви Половое размножение протекает с участием двух особей, которые, соприкасаясь, обмениваются семенной жидкостью с мужскими половыми клетками (сперматозоидами). В передней части тела расположен поясок (утолщение нескольких сегментов). При созревании яйцеклеток он выделяет вязкую жидкость, которая затем как муфта, сползает с переднего конца тела. По дороге из яйцеводов и семяприёмников в «муфту» попадают яйца и семенная жидкость с чужими сперматозоидами. Попавшая в почву «муфта» называется кокон. Из кокона выходят молодые черви (см. рис. 10.2). 3. Значение кольчатых червей Кольчатые черви служат важными звеньями в цепях питания природных биогеоценозов. Дождевыми червями, например, питаются кроты, ежи, лягушки, жабы, птицы. Другими червями (например, трубочником) - рыбы (карп, карась). Многощетинковые (нереиды и прочие) - основная пища многих видов рыб, крабов, других обитателей моря. Велико значение морских и пресноводных червей в биологической очистке воды. Дождевые черви приносят огромную пользу человеку, разрыхляя почву. Они делают её более пористой, более доступной для проникновения воздуха и воды, чем облегчается рост растений и увеличивается урожай сельскохозяйственных культур. Роясь в земле, черви проглатывают кусочки почвы, измельчают их и выбрасывают вместе с органическим веществом. Пиявки используются в медицине (в слюне пиявки содержится белок гирудин, препятствующий свёртыванию крови, он останавливает развитие тромбов в кровеносных сосудах и полезен при гипертонической болезни). Задание № 5 Познакомься с текстом и озаг- Чарлз Дарвин заинтересовался дождевыми червями ещё в молодые годы. В 1837 г. он сделал в Лондонском геологическом обществе доклад на тему: «Об образовании почвенного слоя», в котором изложил теорию, согласно которой частицы почвы всё время выносятся дождевыми червями из глубины на поверхность, благодаря чему предметы, лежащие на земле, оказываются по прошествии немногих лет на глубине 6-10 см под дёрном. Таким образом, весь почвенный слой оказывается прошедшим через желудок дождевых червей. Задание № 6 © Доклад Дарвина «Об образовании почвенного слоя» начинался так: «Дождевые черви в истории образования земной коры играли значительно более важную роль, нежели это может показаться с первого раза^». Как ты думаешь, удалось ли ему доказать этот тезис? Учись использовать биологические термины Задания №№ 7-11 Составьте несколько предложений © о червях, употребляя слова и словосочетания: замкнутая кровеносная система, кровь, сосуды, кокон, поясок. Распредели по классам следую- щих представителей типа Кольчатые черви: дождевой червь, пиявка медицинская, нереида, трубочник, ложноконская пиявка, афродита. © Почему тип Кольчатые черви по- лучил такое название? Составь и проведи биологический диктант, используя различные термины, встречающиеся в этом параграфе. © * Прочитай текст. К какому типу лавь его. относятся животные, о которых идет речь? Среди червей имеются растительноядные паразиты: луковая нематода, § 10. Внутреннее строение дождевого червя 59 земляничная нематода, картофельная стеблевая нематода, свекловичная нематода, образующая вздутия на корнях свеклы, пшеничная нематода, поражающая колосья пшеницы и др. Все они наносят огромный вред человеку, вызывая порчу сельскохозяйственных продуктов. У свободноживущих нематод имеется колющий ротовой аппарат, через который они выделяют в ранки растений вещества, растворяющие содержимое клеток, а затем высасывают его расширенной частью пищевода. От нематод очень трудно избавиться, даже используя ядохимикаты. Задание № 12 © Перечитай в предыдущем парагра- фе общую характеристику типа Кольчатых червей. Подготовь ответ на эту тему. Подведение итогов и выводы Основным признаком кольчатых червей является деление тела на сегменты. Причём не только снаружи, но и изнутри, где полость тела разделена поперечными перегородками. Сегмен-тированность проявляется, например, в повторяемости многих внутренних органов. Брюшная нервная цепочка имеет утолщение в каждом сегменте. Посегментно расположены и выделительные органы. У кольчатых червей имеется хорошо развитая замкнутая кровеносная система. Она является транспортной системой организма и переносит кислород, углекислый газ, питательные и другие вещества обмена. Кольчатые черви служат важными звеньями в цепях питания природных биогеоценозов. Дождевые черви приносят огромную пользу человеку, разрыхляя почву. 60 Глава 4. Тип Моллюски Эти удивительные организмы пошли по пути создания наружной защиты тела - раковины. § 11. Тип Моллюски. Класс Брюхоногие Познакомься с задачами урока Моллюски^ С животными этого типа можно встретиться в разных местах. Ступая по дну пруда, реки, морского мелководья^ На полях, в лесу и даже в огороде^ Естественно, в строении того или иного вида моллюска отразились особенности окружающей среды обитания. Вот у прудовика форма присасывательной ноги - округлая. У беззубки - она уже клиновидная, похожая на плавник, удобная для плавания и закапывания. Широкая нога слизня приспособлена для ползания. А у осьминога конец ноги и вовсе превращён в хватательные щупальца. На данном уроке, изучая общие особенности строения и жизнедеятельности моллюсков, нам особенно интересно будет сопоставить их с кольчатыми червями, от которых, по мнению учёных, происходят моллюски. Поми- § 11. Тип Моллюски. Класс Брюхоногие 61 мо этого, нам предстоит познакомиться с конкретными представителями этого особого типа водных организмов. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-2 © Приходилось ли тебе встречать животных, живущих в раковине? Где именно? Расскажи об этом. © Что такое замкнутая кровеносная система? Освой новый материал 1. Систематическое положение моллюсков Царство Животные (Animalia) Подцарство Многоклеточные (Metazoa) Тип Моллюски (Mollusca) Классы: Брюхоногие Двустворчатые Головоногие Рис. 11.1. Систематическое положение моллюсков Задание № 3 © Рассмотри рисунки. Ответь, какие внешние признаки послужили основой для выделения в типе Моллюски трёх основных классов? 2. Общая характеристика животных типа Моллюски Задание № 4 Прочитай текст. Составь устный © ответ на тему «Общая характеристика моллюсков». Сравни моллюсков с кольчатыми червями. Моллюски (от лат. моИпвкив -мягкотелые) - животные с мягким, не разделенным на сегменты телом, имеющие раковину (или её остатки). У большинства моллюсков различают голову, туловище и мускулистую ногу. Под раковиной находится кожная складка - мантия. Кровеносная система незамкнутая, кровь выливается в полость тела. Большинство моллюсков раздельнополы, но есть и гермафродиты. По числу видов моллюски занимают второе место после членистоногих. Известно свыше 130 тыс. видов. Тип моллюски подразделяют на три класса: медленно ползающие улитки (брюхоногие), относительно осёдлые двустворчатые и подвижные головоногие. 3. Класс Брюхоногие Это наиболее многочисленный класс моллюсков. Раковина цельная, часто асимметричная, что возникает вследствие спирального закручивания. Слизни раковины не имеют. Тело подразделяется на голову, туловище и ногу. Размеры брюхоногих колеблются от 2-3 мм до нескольких десятков см. Большинство брюхоногих моллюсков - морские животные. Некоторые живут в пресных водоёмах и на суше. У брюхоногих хорошо развиты органы обоняния. Почти у всех брюхоногих есть орган слуха. Эти моллюски очень чувствительны к температуре окружающей среды: от неё зависит скорость протекания процессов в их организме. 4. Многообразие брюхоногих Среди брюхоногих есть фильтрато-ры и трупоеды, паразиты и хищники. Но в основном это моллюски растительноядные или поедающие донные отложения. Задание № 5 Познакомься с конкретными вида- ми улиток, представленными на рисунке 11.2. 62 Глава 4. Тип Моллюски Рис. 11.2. Брюхоногие: 1 - садовая улитка, 2 - катушка, 3 - конус, 4 - слизень, 5 - прудовик 5. Внешнее строение брюхоногого моллюска Рис. 11.3. Внешнее строение виноградной улитки Тело улитки покрыто спирально закрученной раковиной, в которую может втягиваться всё животное с головой и ногой. Раковина состоит из трёх слоёв: рогового (наружного), фарфорового и перламутрового (внутреннего). Форма раковины брюхоногих разнообразна, и это, как мы уже знаем, учитывается при классификации моллюсков. Голова явственно обособлена от тела. Сверху головы находится пара (или две пары) цилиндрических или сплющенных щупалец. Глаза брюхоногих располагаются или у основания щупалец (у прудовиков), или на концах щупалец (у катушек, слизней). Середину брюшной стороны тела занимает сильно развитая мускулистая нога, которая оканчивается снизу широкой, плоской подошвой, приспособленной для ползания. Задание № 6 Выполни лабораторную работу. Лабораторная работа «Особенности строения и жизни моллюсков» Оборудование: Чашки Петри с раковинами и живыми моллюсками, препаровальная игла, полоска бумаги, смоченная в спирте, нитка, простая бумага, лабораторное стекло. Ход работы: 1. Рассмотри раковины предложенных моллюсков. Раздели их на группы брюхоногих и двустворчатых. 2. У брюхоногих отметь: наличие или отсутствие симметрии; вправо или влево закрученную раковину. Рассмотри форму, завитки, выросты, размеры и окраску раковин. Обрати внимание на виды моллюсков, встречающиеся в вашей местности (назови их или выясни их названия). 3. У двустворчатых отметь: разницу между внутренним и внешним слоями створок раковин; наличие годичных колец на внешнем слое; форму, размеры, окраску раковин. Заметен ли перламутровый слой? 4. Рассмотри предложенных живых моллюсков. Определи, к каким классам они принадлежат. Любопытные факты о животных Скорость улитки. При ползании мышцы ноги улитки сокращаются волнообразно от переднего конца подошвы к заднему; скорость такого передвижения у наземных брюхоногих составляет от 4 до 12 см в минуту. § 11. Тип Моллюски. Класс Брюхоногие 63 5. Обрати внимание на характер перемещения моллюсков по стеклу и бумаге. Какой след от них остаётся? Пронаблюдай за моллюском, ползающим по стеклу, глядя на стекло с другой стороны. 6. Рассмотри подошву брюхоногого моллюска, держа его в руках. Сравни её площадь с площадью подошвы свободноползающего моллюска. 7. Рассмотри движения моллюска в аквариуме. Обрати внимание на работу тёрки и след, который она оставляет при движении моллюска по стеклу аквариума, заросшего водорослями. Найди моллюсков, передвигающихся по поверхностной плёнке воды. Подумай, как им это удается. Отметь, работает ли при этом тёрка. 8. Познакомься с реакциями моллюсков на различные раздражители. Прикоснись к телу моллюска препаровальной иглой, полоской бумаги, смоченной в спирте, ниткой. Какова реакция животного на раздражители? Возьми моллюска в руку. Какова его реакция на это действие? 9. Помести двух моллюсков одного вида в сосуды с водой разной температуры. Пронаблюдай за их поведением. 10. Сделай вывод. 6. Внутреннее строение виноградной улитки Задания №№ 7-8 Эти задания выполняются только с помощью электронного учебника. Рис. 11.4. Внутреннее строение виноградной улитки Вокруг тела улитки расположена кожная складка - мантия. Она-то и выделяет вещество, необходимое для постройки раковины. На мантии находятся специальные клетки, способные образовывать кристаллы известняка из солей морской или речной воды. Они откладываются слой за слоем. Растёт моллюск - растёт и раковина. Зимой моллюски растут медленнее, а летом быстрее; поэтому на раковине остаются швы и выпуклые кольца роста: по ним можно посчитать возраст моллюска, как по годовым кольцам на спиле дерева. Между мантией и телом находится мантийная полость. В неё открываются отверстия пищеварительной, выделительной и половых систем. Край мантийной полости свободно нависает над туловищем, таким образом мантийная полость сообщается с внешней средой. Пищеварительная система. Рот ведёт в глотку. В глотке находится орган, измельчающий пищу, - тёрка, с расположенными на ней роговыми зубчиками. Как правило, тёрка служит для соскабливания растительной пищи. Из глотки пища поступает в пищевод, зоб и желудок. В желудок открываются протоки пищеварительной железы. Далее пища поступает в кишку. Кишка открывается анальным отверстием в мантийную полость. Система органов выделения. Органы выделения представлены почками, протоки которых открываются в мантийную полость. Органы дыхания у наземных моллюсков представлены лёгкими. В отличие от большинства водных видов, обладающих жабрами. Кровеносная система характеризуется наличием сердца, состоящего из желудочка и одного-двух предсердий, и сосудов. Движение крови обеспечивается пульсацией сердца. Кровеносная система незамкнута, и часть пути кровь проходит по полостям между внутренними органами. 64 Глава 4. Тип Моллюски Нервная система. Нервная система улитки состоит из окологлоточного нервного кольца, в котором наибольшее развитие получает надглоточный нервный узел, и отходящих от него нервных стволов, соединяющих нервные узлы (ганглии) разных отделов тела. Нервная система координирует деятельность всех систем и органов. Органы чувств. У улиток есть органы обоняния и равновесия. У многих видов, как и у виноградной улитки, имеются глаза. Половая система. Моллюски преимущественно раздельнополые животные. У самок имеются яичники. У самцов - семенники. В яичниках развиваются яйцеклетки. В семенниках образуются сперматозоиды. Лёгочные брюхоногие принадлежат к гермафродитам. Размножаются моллюски, откладывая оплодотворенные яйца. 7. Значение моллюсков Многие брюхоногие моллюски служат кормом для рыб и птиц. Наземных брюхоногих поедают земноводные, кроты, ежи. Брюхоногие могут служить промежуточными хозяевами плоских паразитических червей, опасных для человека (см. рис. 7.2). Среди брюхоногих есть вредители садов и огородов - слизни, виноградная улитка и др. Поэтому людям приходится с ними бороться. Но в то же время в некоторых странах, особенно во Франции, виноградные улитки считаются деликатесом, их специально разводят. Употребляются в пищу также и некоторые другие виды моллюсков. Два рода тропических моллюсков -конус и теребра - имеют ядовитые же- лезы и могут серьезно «ужалить» неосторожного человека. Учись использовать биологические термины Задания №№ 9-11 © Объясни значение слов: моллюс- ки, мантия, ассиметричная. © Как иначе можно назвать брюхо- ногих моллюсков? © Опиши особенности внешнего и внутреннего строения брюхоногого моллюска. Подведение итогов и выводы Моллюски (мягкотелые) - животные с мягким, не разделённым на сегменты телом, имеющие раковину или её остатки. У большинства моллюсков различают голову, туловище и мускулистую ногу. Под раковиной находится кожная складка - мантия. Кровеносная система незамкнутая. Большинство моллюсков раздельнополы, но есть и гермафродиты. Известно свыше 130 тыс. видов моллюсков. Тип моллюски подразделяют на три класса: Брюхоногие, Двустворчатые и Головоногие. Характерная черта брюхоногих моллюсков - ассиметричность строения. Это наиболее многочисленный класс моллюсков. Раковина цельная, часто спирально закрученная. Слизни раковины не имеют. Многие брюхоногие моллюски служат кормом для рыб и птиц. Среди брюхоногих есть вредители садов и огородов. § 12. Класс Двустворчатые моллюски Познакомься с задачами урока На этом уроке ты встретишься с творцами жемчуга и перламутра, великолепными фильтраторами воды - двустворчатыми моллюсками. Для более конкретных наблюдений над строением и образом жизни этих животных избран вид, называемый «беззубка». § 12. Класс Двустворчатые моллюски 65 Повтори изученное ранее Задания №№ 1-6 * Есть ли какие-либо общие особен- ности строения у червей и у моллюсков? Назови общие признаки моллюс- ков? © Расскажи о раковинах моллюс- ков? Есть ли они у тебя дома? © На какие классы подразделяется тип Моллюски? К каким классам относятся мол- люски изображённые на рис. 11.1? Какие внешние признаки послужи- ли основой для выделения животных в класс Двустворчатые моллюски? Освой новый материал 1. Внешнее строение и образ жизни беззубки Задание № 7 © Прочитай текст и рассмотри рису- нок. Подготовь рассказ о внешнем строении беззубки. На дне больших озёр с хорошо аэрируемой водой живёт беззубка. Её зеленовато-бурая или коричневатая раковина имеет в длину около 10 см, а поверхность исчерчена концентрическими линиями, среди которых резко выделяются годовые (они соответствуют зимним остановкам роста раковины). Посчитав, можно определить возраст животного. Рис. 12.1. Беззубка На спинной стороне створки раковины соединены между собой упругой гибкой связкой. На брюшной стороне они могут раскрываться, чтобы в образовавшуюся щель могла высунуться нога моллюска. Головы у беззубки нет. Рис. 12.2. Строение раковины и тела беззубки Наблюдая за беззубками в водоёмах, можно заметить, что их тело почти вертикально наполовину погружено в грунт. Нога этих моллюсков похожа на клин, который при расслаблении мышц раздвигает грунт, а при сокращении подтягивает тело моллюска. Таким образом, беззубка делает как бы маленькие «шажки», передвигаясь за час всего на 20-30 см. От движения ракушек на дне остается след в виде неглубокой борозды. Потревоженная беззубка втягивает ногу в раковину и плотно замыкает створки при помощи мышц-замыкателей. Задание № 8 © Расскажи о внешнем строении без- зубки, прослушай и обсуди рассказы товарищей. 2. Внутреннее строение беззубки Рис. 12.3. Схема внутреннего строения беззубки 66 Глава 4. Тип Моллюски Изучая внутреннее строение беззубки, мы увидим, что структура систем внутренних органов (пищеварительной, кровеносной, нервной, дыхательной и выделительной) двустворчатых моллюсков сходна той, что мы видели у брюхоногих. Задания №№ 9-10 Рассмотри схему внутреннего строения беззубки. © Какую информацию о системах внутренних органов беззубки можно получить из данной схемы? 3. Процессы жизнедеятельности и образ жизни двустворчатых моллюсков Движение воды в мантийной полости. Вода входит в одно из отверстий (вводной сифон), образованных на заднем конце тела краями мантии, и выходит через другое (выводной сифон). Жабры и внутренние стороны мантийных складок покрыты ресничками. Именно они, приходя в движение, создают непрерывный ток воды в мантийной полости. Питание. Вместе с водой в мантийную полость поступают те органические частицы и микроорганизмы, которыми животное и питается. Током воды они подносятся ко рту. Моллюсков с таким типом питания называют фильтраторами. Одна устрица за час может отфильтровать около 10 л воды, очищая её от взвешенных органических частиц. Помимо уже известных органов пищеварительной системы, на рис. 12.3 отмечены ротовые лопасти, которые принимают участие в улавливании пищи. Дыхание. Беззубки, перловицы и большинство других моллюсков, живущих в воде, дышат растворённым в воде кислородом при помощи жабр. В жабрах происходит газообмен. Через стенки жаберных сосудов кислород из воды поступает в кровь, избыток углекислого газа из крови передаётся воде. Размножение и развитие. Беззубки раздельнополы, самцы внешне не отличаются от самок. На четвертом году жизни беззубки достигают половой зрелости. Весной самка откладывает в мантийную полость 300-400 тыс. яиц, которые и развиваются там около месяца. Вышедшие из яиц личинки вместе с током воды покидают мать через выводной сифон. Здесь они могут прикрепляться с помощью клейких нитей или зубчиков к коже рыб и проникают под кожу. На теле рыбы образуется опухоль, внутри которой почти год развивается моллюск. Весной моллюск разрывает кожу и падает на дно. Благодаря такому способу развития моллюски могут расселяться на большие территории. Маленькие моллюски питаются и растут. Зимой моллюски зарываются в грунт полностью; все жизненные процессы в это время сильно замедляются. 4. Многообразие двустворчатых моллюсков Рис. 12.4. Двустворчатые моллюски (ракушки) - обитатели морей и пресных водоёмов: 1 - устрица, 2 - шаровка, 3 - мидия, 4 - три-дакна Задание № 11 © Прочитай текст. Знаешь ли ты этих животных? § 12. Класс Двустворчатые моллюски 67 Перловица. Похожая на беззубку перловица имеет более вытянутую и толстую раковину, длина которой может достигать почти 15 см. Перловица толстая живёт в мелких реках на быстром течении. Она имеет толстостенную раковину, окрашенную в молодом возрасте в жёлтый цвет, который со временем темнеет и становится чёрнокоричневым или чёрным. Перламутровый слой очень хорошо развит. Поэтому перловица имеет промышленное значение: из её раковин делают перламутровые пуговицы. Шаровка. В пресноводных водоёмах встречаются мелкие двустворчатые моллюски, длина их тоненькой раковины не превышает 1,5 см. Их называют шаровки и горошины. У горошин верхушка раковины смещена к заднему концу, а у шаровок располагается в центре раковины. Ими охотно питаются многие рыбы и птицы. Устрицы. В морской воде живут устрицы. Они прирастают нижней (левой) створкой к субстрату. И образуют сплошные поселения - устричные банки. Средняя продолжительность жизни устрицы - 5 лет, максимальная - 30 лет. Размеры устриц колеблются в зависимости от вида максимально до 45 см. Устрицы имеют промысловое значение. Следует знать, что они способны концентрировать в себе тяжёлые металлы, опасные для здоровья человека. Жемчужницы. Это двустворчатые, которые способны образовывать жемчуг. Образование жемчуга - защитная реакция на инородное тело (песчинка, паразит), попавшее в мантию. Вокруг него формируется жемчужный мешочек, в котором и образуется жемчуг. Средняя продолжительность жизни жемчужницы 10-15 лет, максимальная - 100 лет. Размеры раковины до 12 см. 5. Значение двустворчатых моллюсков Двустворчатые моллюски составляют важные звенья в цепях питания водных и даже наземных биоценозов. Ими кормятся многие рыбы, морские звёзды, наземные животные. Двустворчатые моллюски в водных биоценозах имеют большое значение и как фильтраторы воды. Человек издавна употребляет в пищу устриц, мидий и морских гребешков. Этих моллюсков часто специально выращивают на особых морских «фермах». Они считаются во многих странах мира деликатесом. Раковины видов с хорошо развитым перламутровым слоем используют для изготовления украшений. Учись использовать биологические термины Задания №№ 12-13 © Составь рассказ о двустворчатых моллюсках, выборочно используя данные слова: двустворчатые моллюски, створки раковины, мускулы-замыкатели, сифоны, деликатес, филь-траторы, перламутр, цепи питания, биоценоз. © Расскажи об избранных конкрет- ных представителях двустворчатых моллюсков. Подведение итогов и выводы Рассмотрев строение двустворчатых моллюсков можно сделать вывод о том, что эта группа животных хорошо приспособлена к обитанию на дне. Двустворчатые моллюски - двусторонне-симметричные животные, тело которых состоит из ноги и туловища. Они имеют раковину из двух створок, соединённых на спинной стороне эластичной связкой. Изнутри створки закрывают мускулы-замыкатели. Органы дыхания - жабры. Двустворчатые моллюски являются фильтрато-рами воды. В целом двустворчатые играют значительную роль в жизни морей и океанов. Многие имеют промышленное значение. 68 Глава 4. Тип Моллюски § 13. Класс Головоногие моллюски Познакомься с задачами урока К головоногим относятся: осьминоги (спруты), кальмары, каракатицы, наутилусы. У каракатиц и кальмаров внутри тела можно обнаружить остатки раковины. У осьминогов их нет. Обитают эти животные исключительно в морях и в океанах. Причём содержание соли в воде должно быть не менее 33%. Поэтому животных этого класса не встретишь ни в Чёрном, ни в Балтийском морях. Кстати, в прошлом головоногие моллюски были представлены гораздо многообразнее и многочисленнее. На этом уроке можно познакомиться со строением и образом жизни головоногих. А затем - повторить и обобщить знания о животных, принадлежащих к типу Моллюски вообще. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-2 @ Тип Моллюски в классификации животных распадается на три класса. Как они называются? В связи с какой особенностью стро- ения головоногие моллюски получили своё название? Освой новый материал 1. Систематическое положение класса Головоногие моллюски Царство Животные (Animalia) Подцарство Многоклеточные (Metazoa) Тип Моллюски (Mollusca) Класс Головоногие (Cephalopoda) каракатица Рис. 13.1. Систематическое положение головоногих моллюсков 2. Общая характеристика и многообразие головоногих моллюсков Задание № 3 Прочитай текст. Выпиши в тетрадь признаки головоногих моллюсков. Размеры тела головоногих моллюсков от 1 см до 18 м. На крупной голове расположены глаза и рот с роговыми челюстями и языком. Рот окружает воронка и 8, 10 или большее число щупалец. Воронка и щупальца образованы из ноги, что хорошо прослеживается при наблюдении зародышевого развития этих моллюсков. Раковина, как уже говорилось выше, находится под кожей и представлена лишь в остаточном виде. Головоногие моллюски являются хищниками. Это весьма активные, подвижные животные, применяющие различные способы передвижения. Кальмар, например, в спокойном состоянии плавает извиваясь. Однако в момент опасности способен к мгновенному «реактивному» исчезновению. Причём в буквальном смысле. Для этого животное использует силу резко выбрасываемой из тела воды. Реактивное «устройство» состоит из двух частей -оболочки и сифона, находящегося в задней части тела. В случае угрозы кальмар быстро наполняет внутренность оболочки водой, а затем с силой выбрасывает её через трубку сифона наружу. Это позволяет ему сделать резкий скачок назад. При необходимости кальмар может мчаться под водой со скоростью около 50 км/ч. А то и выпрыгнуть из воды и в планирующем полёте пронестись над волнами десятки метров. Животные имеют высокоразвитую нервную систему, сложное поведение, располагают разными способами защиты и нападения. Например, осьми- § 13. Класс Головоногие моллюски 69 ноги при опасности могут выпустить перед собой особую «чернильную жидкость», что неожиданно и неприятно для нападающего уже само по себе, а когда, смешиваясь с водой, она принимает форму самого осьминога, это способно окончательно сбить с толку любого. Дело в том, что в теле животного -между желудком и почкой - находится специальный «чернильный мешок» с протоком, открывающимся в кишку. Из неё-то, как из пушки, осьминог и «выстреливает» по врагу. Да и со щупальцами его, обладающими мощной мускулатурой и снабжёнными рядами сильных присосок, захочет иметь дело далеко не всякий. Головоногие известны также своим умением быстро менять окраску в зависимости от цвета дна и воды. Это оказывается возможным благодаря имеющейся у них способности контролировать пигментные клетки, залегающие в покровах тела. У осьминогов имеется ещё одно интересное защитное приспособление - автотомия (самокалечение): схваченное врагом щупальце может быть добровольно «уступлено» врагу. Оно отрывается за счёт сильного сокращения мышц, в этом случае самих себя разрывающих. Все виды раздельнополые. Из яиц вылупляются похожие на взрослых маленькие особи. Размножаются головоногие, как правило, один раз в жизни, делая кладки сравнительно крупных яиц на подводные предметы. Через некоторое время из яйца выходит маленький моллюск, похожий на взрослого. Рис. 13.2. Кладка яиц большого тихоокеанского осьминога Далеко от берегов, в открытом океане встречаются глубоководные гигантские кальмары, вес которых может достигать нескольких тонн, длина тела - 5 м, а вместе со щупальцами - 18 м. Глубоководные кальмары - самые крупные среди беспозвоночных. Любопытные факты о животных В жизни донных осьминогов главное место, пожалуй, занимает нора. Без норы любая хищная рыба может съесть осьминога. Хорошая нора - та, что с узким входом, широким обзором перед ним, а внутри тёмная и просторная. Узкий вход очень важен: ведь у осьминога нет костей, и даже крупный, в несколько килограммов весом, может пролезть в дырочку диаметром с пятирублёвик. А защитить узкий вход от вторжения нетрудно. В скалах, в развалах камней найти хорошую нору не проблема. Но как быть на илистом или песчаном дне, где водится немало вкусной добычи? Тут можно поселиться разве что в пустой раковине моллюска, да только её скорее отыщет и оккупирует рак-отшельник! В таких местах убежище - самый острый дефицит и главный лимитирующий фактор в жизни осьминогов. Особенно если осьминог маленький. Но в последние десятилетия у маленьких осьминогов именно вблизи песчаных пляжей появился новый «сорт» отличных убежищ - бутылки и жестянки из-под пива! В общем, ясно: что для нас отбросы и мусор, для кого-то -жизненно важный и ценный ресурс. Благодаря бутылкам и жестянкам из-под напитков осьминоги, в первую очередь мелкие, получили возможность использовать богатую кормовую базу песчаных и илистых грунтов, почти лишенных естественных убежищ. К.Н. Несис (Ж-л «Природа» № 3, 2001) 70 Глава 4. Тип Моллюски 3. Внутреннее строение кальмара Задание № 4 @ Рассмотри рисунок «Внутреннее строение кальмара», прочитай текст. Всё туловище кальмара покрывает мантия, от раковины осталась лишь роговая пластинка на спинной стороне тела. Рот окаймляют роговые челюсти, или «клюв». Челюстями кальмар откусывает кусочки пищи. Потом пища перетирается в глотке с помощью языка - тёрки. Заглотать жертву целиком и даже кусками кальмар не может из-за узкого пищевода. Рис. 13.3. Внутреннее строение кальмара Кровеносная система кальмара почти замкнутая. Кровь голубого цвета. Нервная система у представителей головоногих устроена сложнее, чем у остальных беспозвоночных. Нервные головные узлы слились вместе и образовали головной мозг, защищённый к тому же хрящевой капсулой. Интересно, что мозг кальмара кольцом охватывает пищевод - именно поэтому он не может глотать крупные куски, а вынужден предварительно перетирать пищу до состояния пюре. Появление головного мозга обусловило довольно сложное поведение кальмара. Его глаза по сложности своего строения напоминают глаза рыб, а по остроте зрения не уступают глазам человека. Задания №№ 5-6 © Где расположен чернильный ме- шок? Зачем он нужен и как работает? У каракатиц и кальмаров внутри тела можно обнаружить остатки раковины. А вот у осьминогов чаще всего нет и остатков. Как ты думаешь: утрата раковины - это прогрессивное или регрессивное явление эволюции? Ответ аргументируй. 4. Значение головоногих моллюсков Среди беспозвоночных головоногие являются одними из самых высокоорганизованных существ. Так, головной мозг осьминога состоит примерно из 170 млн. нервных клеток (для сравнения: нервная система краба содержит приблизитель- Любопытные факты о животных Вероятно, тебе попадались в песчаных карьерах камешки, называемые «чертовыми пальцами». Это доказывает то, что с каменноугольного периода древней эры до новой эры в морях жили головоногие моллюски - белемниты. Внешне они были похожи на современных кальмаров. Их длина доходила до 40 см. Рис. 13.4. Белемнит, плавающий в древнем море Много миллионов лет назад вымерли и другие представители древних головоногих - аммониты. Диаметр раковины крупных аммонитов был больше человеческого роста. Ближайший современный родич аммонита - наутилус (рис. 13.1) - обитает в Тихом океане. Как и у аммонитов, раковина наутилуса разделена на камеры. Регулируя содержание газа в камерах, наутилус всплывает и погружается. Плавает он задом наперёд, головой вниз. § 13. Класс Головоногие моллюски 71 но 100 тыс. нервных клеток), он разделяется на множество долей, каждая из которых выполняет свою функцию. Больше половины нервной ткани мозга приходится на зрительные доли. Эти животные поддаются дрессировке, имеют хорошую память, различают геометрические фигуры. В случаях содержания в неволе они узнают людей, привыкают к тем, кто их кормит. Как активные хищники головоногие занимают свою нишу в цепях питания морских биоценозов. Велико промысловое значение головоногих моллюсков. Мясо кальмаров, осьминогов - продукт питания человека. Оно считается деликатесом. Ещё в Древнем Риме искусно приготовленный осьминог был обычной пищей. В последнее время «гастрономический» интерес человека к головоногим моллюскам резко возрос, так как их мясо является полноценной белковой пищей, способной заменить рыбу. Кальмары же могут встречаться в море тысячными стаями, их легко добывать сетями. Промысел особенно развит в Японии, Китае и Корее. Учись использовать биологические термины Задания №№ 9-12 Сформулируйте общие черты, ха- © рактеризующие головоногих моллюсков. @ Почему осьминогов иногда назы- вают приматами моря? Объясни, что такое реактивный способ движения. У кого из животных его можно наблюдать? v/g Что такое автотомия и для чего она служит? Подведение итогов и выводы Головоногие - активно передвигающиеся хищные моллюски. Тело большинства головоногих лишено наружной раковины, столь характерной для мягкотелых. Им свойственно реактивное движение. У головоногих хорошо развита нервная система и органы чувств. Головоногие в процессе эволюции выработали много приспособлений к среде обитания и образу жизни. Среди них - присоски на щупальцах, изменение окраски, автотомия (самокалечение), чернильный мешок. Головоногие - самые высокоорганизованные из моллюсков. Задания №№ 7-8 Эти задания выполняются только с помощью электронного учебника. 72 Глава 5. Тип Членистоногие Вершина ветви беспозвоночных занята членистоногими. Это высокоорганизованные животные. Они сохранили многие черты своих предков - их тело сегментировано, каждый сегмент содержит повторяющиеся органы. И приобрели новые черты. Конечности членистоногих специализированы, то есть «научились» выполнять различные функции от обнаружения и перетирания пищи, бегания, плавания до вынашивания потомства и выработки паутины. Для защиты тела животным служит органическое вещество - хитин. Это единственный тип беспозвоночных, некоторые представители которого освоили полёт. § 14. Тип Членистоногие. Класс Ракообразные Познакомься с задачами урока Членистоногие - самый многочисленный тип царства Животные. Представители членистоногих заселили не только морские и пресные водоёмы, но и наземную поверхность, почву и воздушную среду. Всего их -более 1,5 млн. видов (это составляет примерно 70% всех, на сегодняшний день известных науке видов животных). Далёкими предками членистоногих считаются кольчатые черви. Нам предстоит раскрыть общие особенности типа Членистоногие. Затем рассмотреть внешнее строение одного из представителей класса Ракоо-образные - речного рака. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-2 @ Какие типы животных тебе уже известны? Какие особенности строения свой- ственны кольчатым червям? § 14. Тип Членистоногие. Класс Ракообразные 73 Освой новый материал 1. Систематическое положение Членистоногих Царство Животные (Animalia) Подцарство Многоклеточные (Metazoa) Тип Членистоногие (Arthropoda) Классы: Ракообразные Паукообразные Насекомые речной рак паук-кресто8ик Рис. 14.1. Систематическое положение членистоногих 2. Общая характеристика типа Задание № 3 Выпиши из текста основные признаки членистоногих. Членистоногие - двусторонне-симметричные животные с сегментированным телом, имеющим снаружи плотный покров из хитина, и членистыми конечностями. В отличие от кольчатых червей, тело большинства членистоногих подразделено на отделы: голову, грудь и брюшко. В типе Членистоногие находится четыре подтипа, каждый из которых (в свою очередь) распадается на классы. На этом и последующих уроках будут рассмотрены три наиболее многочисленных и разнообразных класса - Ракообразные, Паукообразные и Насекомые. Задание № 4 © Подумай, какую роль в жизнеде- ятельности членистоногих играет хитин? 3. Класс Ракообразные Ракообразные - это в основном водные членистоногие, органами дыхания которых являются жабры. Размеры тела ракообразных колеблются от долей миллиметра до 80 см. Хитин у многих ракообразных пропитан известковыми солями и представляет собой прочный панцирь. По уровню организации выделяют высших ракообразных (омар, речной рак, краб, лангуст, креветки) и низших (циклоп, дафния и др.). 4. Речной рак. Внешнее строение и среда обитания Речной рак обитает в пресной чистой воде - реках, озёрах, ручьях. Днём раки скрываются под корягами и камнями или в вырытых у берегов норах. Ночью они выползают из своих укрытий в поисках пищи. Речные раки всеядны. Они питаются растениями и животными, живой и мёртвой добычей. Хорошо развитое обоняние позволяет им чувствовать запах пищи на большом расстоянии. Задание № 5 Прочитайте текст, соотнося его с © рисунком «Внешнее строение речного рака» Тело рака состоит из головогруди и брюшка. Головогрудь состоит из двух частей: передней (головной) и задней (грудной), неподвижно сросшихся между собой. Рис. 14.2. Внешнее строение рака В местах срастания видна изогнутая борозда - шов. Головной отдел имеет спереди острый шип. По бокам от него, в особых углублениях, сидят гла- 74 Глава 5. Тип Членистоногие за. Они расположены на подвижных стебельках. От головогруди парами отходят конечности (разнообразно видоизмененные). Среди них имеется пара длинных и пара коротких очень подвижных усиков. Это органы осязания и обоняния. Далее на головогруди располагаются ротовые органы: пара верхних челюстей и две пары нижних челюстей. Следующие три пары конечностей называют ногочелюсти. Их назначение - захватывать пищу и переправлять её в рот. Клешни - пара грудных конечностей с развитыми хватательными органами - клешнями. Четыре пары грудных конечностей - ходильные ноги. Рис. 14.3. Конечности речного рака Брюшко состоит из 7 сегментов, имеет пять пар небольших конечностей, служащих для плавания. Брюшные ноги - это небольшие конечности, которые используются для плавания, а у самок - и для вынашивания потомства. Шестая пара брюшных ног вместе с седьмым брюшным сегментом образует хвостовой плавник. Членистые конечности подвижно соединены с телом и представляют собой рычаги, способные к сложным движениям (ходьба, бег, плавание, а также - захват и измельчение пищи, вынашивание потомства и др.). Подвижность каждой части конечности обеспечивают суставы. По дну водоёмов речные раки передвигаются при помощи пяти пар ходильных ног. В момент опасности раки резко подгибают брюшко под головогрудь. При этом тело рака быстро двигается назад. Если освободить конеч- ность от захвата раку не удаётся, то с помощью сокращения мышц он её отбрасывает и поспешно удирает. Это явление, как известно, называется автотомия. В дальнейшем потерянная конечность регенерирует. Речные раки раздельнополые животные. Самца и самку можно отличить по ширине брюшка. У самки брюшко шире. Задания №№ 6-10 Рассмотри ещё раз конечности рака. Расскажи о функциях, которые они выполняют. Р51 Можно ли назвать речного рака донным животным? р@| Почему говорят, что «рак пятится назад»? 1^ Сообразите, что происходит с твёрдым хитиновым покровом речного рака в процессе роста животного? Можно ли отличить самца рака от самки? Задания №№ 11-15 Эти задания выполняются только с помощью электронного учебника. Задание № 16 <2^ Выполни лабораторную работу «Внешнее строение речного рака». Лабораторная работа «Внешнее строение речного рака» Цель: выяснить характерные особенности речного рака как представителя пресноводных ракообразных. Оборудование: раздаточный материал, влажные препараты, лупы. Ход работы: 1. Изучи отделы и сегментацию тела речного рака, конечности (рис. 14.2), определи пол и заполни таблицу. 2. Сделай вывод. § 14. Тип Членистоногие. Класс Ракообразные 75 Учись использовать биологические термины Задание № 17 Кто больше? Вспомни и запиши зоологические термины, которые употреблялись в процессе изучения речного рака. Подведение итогов и выводы Членистоногие - двусторонне-симметричные животные с сегментированным телом, имеющим снаружи плотный покров из хитина, и членистыми конечностями. Членистые конечности подвижно соединены с телом и представляют собой многочленные рычаги, способные к сложным движениям. Тип Членистоногие самый крупный по числу видов животных. Тело речного рака состоит из отдельных сегментов, частично срастающихся друг с другом. Каждый сегмент снабжен парой членистых конечностей, но в процессе эволюции некоторые конечности исчезли. Сегменты тела группируются в два отдела: головогрудь и брюшко. Хитин служит в качестве наружного скелета и защищает тело от вредных внешних воздействий. Время от времени ракообразные линяют. § 15. Внутреннее строение речного рака. Многочисленность видов ракообразных Познакомься с задачами урока Данный урок является продолжением предыдущего, поскольку у него тот же главный герой - речной рак. Только сегодня нам предстоит узнать уже не о внешнем, а о внутреннем строении речного рака, а на второй половине урока - изучить других представителей ракообразных и выявить значение этого класса в природе вообще и для человека в частности. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-2 © Какие внешние особенности при- сущи речному раку? © Какие особенности внутреннего строения свойственны кольчатым червям? Освой новый материал 1. Внутреннее строение речного рака Задание № 3 © Рассмотри рисунок 15.1 и прочи- Мускулатура. Сплошной кожномускульный мешок, характерный для червей, у рака заменяется мускулатурой, образующей отдельные пучки мышц, которые приводят в движение строго определённые части тела. Мышцы рака прикрепляются к панцирю. тай текст. Рис. 15.1. Внутреннее строение речного рака: 1 - пищевод, 2 - желудок, 3 - узлы брюшной нервной цепочки, 4 - подглоточный нервный узел, 5 - сосуды, 6 - сердце, 7 - зелёные железы, 8 - желудок, 9 - анальное отверстие, 10 - кишечник, 11 - жабры, 12 - семенники Полость тела. Полость тела вмещает в себя разные системы органов. Пищеварительная система. Размельчённая ротовыми органами пища через глотку и короткий пищевод поступает в обширный желудок, разде- 76 Глава 5. Тип Членистоногие лённый на две части. В передней имеются три острых хитиновых зубца, которые, сходясь друг с другом, дробят пищу. В задней части желудка расположены две пластинки со щетинками, образующими цедильный аппарат, пропускающий только хорошо разжёванную пищу. От желудка к концу брюшка тянется кишечник. Большую роль в переваривании и всасывании пищи играет пищеварительная железа («печень»), которая впадает в кишку. Непереваренные остатки выводятся наружу через анальное отверстие, расположенное на средней лопасти хвостового плавника. Кровеносная система. Главным органом кровеносной системы является пульсирующее сердце, способствующее движению крови. Из сердца кровь через сосуды вытекает в полость тела (кровеносная система незамкнутая). Омывая внутренние органы, кровь передаёт их клеткам питательные вещества и кислород и уносит продукты обмена. Система органов дыхания. Под панцирем у оснований ног находятся кожные жабры раков - тонкостенные выросты кожных покровов. Нервная система. Нервная система образована надглоточным нервным узлом, окологлоточным кольцом и брюшной нервной цепочкой, узлы которой есть в каждом сегменте груди и брюшка. От нервных узлов отходят нервы к разным частям тела. Выделительная система. Выделительная система представлена парными зелёными железами. Они расположены в голове и удаляют из крови ненужные вещества. Половая система. У самцов главные органы половой системы - семенники, у самок - яичники. 2. Органы чувств Глаз рака состоит из большого количества мелких «глазков». Иногда этот большой глаз располагается на стебельке, иногда - непосредственно на поверхности головы. Обычно у ракообразных есть пара таких сложных глаз. Однако у некоторых ракообразных (например, веслоногих) оба больших глаза сливаются в один непарный глаз. У глубоководных и подземных видов глаза и вовсе исчезают. Рис. 15.2. Строение глаза ракообразных Органы осязания и обоняния представлены особыми чувствительными волосками на коротких и длинных усиках. Весьма интересный орган можно обнаружить в начале усиков рака. Это так называемые статоцисты (т.е. мешочки с чувствительными волосками). Они заполнены водой с песчинками. По положению песчинок чувствительные волоски передают раку информацию о положении его тела. Интересно, что, обновляя своё тело в процессе линьки, рак высыпает из мешочков также и эти песчинки. А потом начинает засовывать их туда снова, работая клешнями или елозя головой по песку. У ракообразных статоцисты служат органами равновесия. Рис. 15.3. Орган равновесия рака Задание № 4 Какую роль играют статоцисты? § 15. Внутреннее строение речного рака 77 3. Развитие речного рака Самка рака зимой в глубоких местах откладывает на свои плавательные ножки от 60 до 200 икринок. А затем так и «выноживает» это своё потомство вплоть до самого лета, пока оно не подрастёт. рака от врагов, пользуясь, в свою очередь, остатками пищи рака. Рис. 15.4. Маленькие рачки на брюшных ножках самки 4. Многочисленность видов ракообразных Класс Ракообразные делится на 20 отрядов. На прошлом уроке мы узнали, что в основном он представлен водными членистоногими с размерами тела от долей миллиметра до 80 см. По уровню организации среди ракообразных выделяют высших (омар, речной рак, краб, лангуст, креветки) и низших (циклоп, дафния и другие). Задание № 5 P5I Прочитай текст, рассмотри рисунки, расскажи об одном из представителей класса Ракообразные. Рак-отшельник. Рак-отшельник -животное отряда десятиногих раков. У него мягкое несегментированное брюшко. От врагов рак-отшельник прячется в пустой раковине морской улитки, всё время таская её с собой, чтобы при опасности полностью в неё забраться, прикрыв вход сильно развитой клешней. Известен симбиоз рака-отшельника с актинией, которая прикрепляется подошвой к его раковине-убежищу. Своими стрекательными клетками актиния защищает себя и Рис. 15.5. Рак-отшельник Омары, лангусты. Омары и лангусты - морские раки отряда Десятиногие. Омары прячутся днём в расщелинах и норах, а ночью отправляются на поиски пищи. Большой и мощной клешнёй они без труда раскалывают раковины моллюсков и улиток. Другой клешнёй, более мелкой, хватательной вытаскивают мягкое тело жертвы и поедают её. В среднем длина омара составляет 25 см, а масса - 500 г. Известны и гигантские экземпляры -свыше 80 см. В отличие от омара, у лангуста есть более твёрдый панцирь - окрашенный в яркий, красновато-коричневый цвет и густо усеянный шипами. У лангуста имеются также длинные усики, зато отсутствуют клешни на грудных ножках. Рис. 15.6. Омар Дафнии. Мелкие рачки - дафнии относятся к отряду Ветвистоусые. Их длина около 3-5 мм. Они живут в небольших водоёмах - лужах, прудах, озёрах. Всё тело (за исключением головы) заключено у дафний в прозрачный 78 Глава 5. Тип Членистоногие хитиновыи панцирь - раковинку. Сквозь хитиновые покровы виден большой сложный глазок и постоянно работающие брюшные ножки, которые обеспечивают ток воды под панцирем. У дафнии имеются большие ветвистые усики. Взмахивая ими, она как бы скачет. Поэтому дафний иногда называют «водяными блохами». Рис. 15.7. Дафния Циклопы. Циклоп - представитель отряда Веслоногие раки. Это очень мелкий рачок. И встречается он в мелких водоёмах. Тело состоит из головогруди и узкого брюшка. Получил своё имя в честь мифического одноглазого великана, с которым имел дело хитроумный Одиссей. У циклопов нет жабр, они дышат всей поверхностью тела. Циклоп является промежуточным хозяином некоторых паразитических червей. Рис. 15.8. Циклоп Крабы. Камчатский краб - представитель отряда Десятиногие. В Охотском море ведётся промысел камчатского краба, который очень ценится за вкусное мясо. У крабов широкий, но короткий головогрудной панцирь. Очень короткое брюшко подогнуто под головогрудь. Впереди - короткие усики. Передвигаются крабы чаще всего боком. Многие крабы способны жить на суше (в условиях влажного тропического климата). Рис. 15.9. Краб Мокрицы. Мокрица - представитель отряда Равноногих раков. Мокрица - сухопутное животное, т. е. является исключением в классе Ракообразные, живущем в основном в воде. Рис. 15.10. Мокрица Дышит мокрица с помощью видоизменённых жабр. Обитает во влажных местах - под камнями, в погребах или подвалах. Ведёт ночной образ жизни. Питается растениями. Морские жёлуди и морские уточки. Морские жёлуди и морские уточки -представители отряда Усоногие. Эти ракообразные во взрослом состоянии ведут прикрепленный образ жизни. Рис. 15.11. Морские жёлуди и морские уточки Живут в море. Тело покрыто известковой раковиной-домиком. Они покрывают поверхности подводных предметов (камней, панцирей крабов, днища кораблей, кожу китов). Добы- § 15. Внутреннее строение речного рака 79 чу ловят при помощи брюшных ножек, появляющихся из раковины. 5. Значение ракообразных Ракообразные играют огромную роль в цепях питания водных биоценозов. Морские ракообразные составляют основу зоопланктона и служат пищей для многих водных животных - от кишечнополостных до китов. Мелкие ракообразные в толще вод морей и пресноводных водоёмов являются питанием многих промысловых рыб. Среди ракообразных много хищников, паразитов, фильтраторов, очищающих воду от загрязнения. Некоторые виды ракообразных паразитируют на рыбах, некоторые могут быть промежуточными хозяевами паразитических червей. Люди используют ракообразных в пищу, в качестве объекта промысла служат крабы, раки, омары, лангусты, креветки, криль и др. Промысел десятиногих раков в мире достигает почти 700 тыс. т в год. Их очень ценят за вкусное и питательное мясо клешней и брюшка. Учись использовать биологические термины Задания №№ 6-9 @ Кто из ракообразных ведёт плава- Вставь пропущенные буквы: Кр_ветка, _мар, кра_, зо_планктон, пи-щ_вод, з_лёные железы, ж_лудочная мельница, н_замкнутая кров_носная система, _ртерии, органах равн_весия ющий, ползающий и сидячий образ жизни? @ Опиши ракообразных, встречаю- щихся в вашем регионе? Расскажи о внутреннем строении рака. Подведение итогов и выводы Большинство ракообразных живёт в воде и дышит жабрами. Тело животных этого класса покрыто хитином. Хитиновый каркас многих ракообразных усилен за счёт включений твёрдых кристаллов карбоната кальция. От других членистоногих они отличаются двумя парами головных усиков. У ракообразных есть пищеварительная, выделительная, дыхательная, нервная, кровеносная, половая системы, состоящие из соответствующих органов. Кровеносная система незамкнутая. Как высшие ракообразные (омар, речной рак, краб, лангуст, креветки), так и низшие (циклоп, дафния и др.) играют значительную роль в природе вообще и жизни человека в частности. § 16. Класс Паукообразные Познакомься с задачами урока На этом уроке тебе предстоит познакомиться с общими особенностями строения и образа жизни паукообразных. А в качестве конкретного объекта наблюдений - рассмотреть одного из характерных представителей данного классах животных - паука-крестовика. Работая с материалами учебника следует учиться быстро и грамотно ос- ваивать печатные тексты. Сегодня мы познакомимся с двумя видами текста: а) «сжатого характера», б) «развёрнутого характера». Повтори изученное ранее Задания №№ 1-3 @ Вспомни общие признаки типа Членистоногие. 80 Глава 5. Тип Членистоногие @ Можешь ли ты назвать или устно обрисовать кого-нибудь из пауков, с которым тебе приходилось встречаться? Рассказать о повадках, которые ты у них наблюдал. Прочитай текст. Поставь к нему вопросы, раскрывающие его содержание. С пауком-крестовиком можно встретиться везде. Можно увидеть его, исследуя углы комнат загородных домов, рассматривая стены и потолки сараев. Заглядывая в укромные уголки под навесами и кустами, мы вероятно и там найдём пауков. В саду или в лесу летом, идя по узкой дорожке, мы нередко натыкаемся на паутину. Это чаще всего ловчая сеть паука-кресто-вика. Иногда в центре сети сидит сам паук-крестовик. Освой новый материал 1. Систематическое положение класса Паукообразные Царство Животные (Animalia) Подцарство Многоклеточные (Metazoa) Тип Членистоногие (Arthropoda) Класс Паукообразные (Arachnida) Отряды: Пауки Скорпионы Клещи Сенокосцы J тарантул скорпион клещ сенокосец Рис. 16.1. Систематическое положение паукообразных Задание № 4 © Рассмотри рисунок. Ответь, какие признаки внешнего строения могли послужить основой для объединения этих животных в класс Паукообразные? 2. Общая характеристика класса Паукообразные Предки современных паукообразных одними из первых членистоногих вышли из водной среды на сушу и приспособились к наземным условиям обитания. Поэтому у паукообразных есть органы дыхания наземного типа. Они дышат при помощи лёгких или трахей. Однако некоторые из них, например, паук-серебрянка, затем вторично перешли к водному образу жизни. Тело этих животных разделяется на головогрудь и брюшко, но оно слитное. На головогруди имеется две пары ротовых органов, четыре пары ходильных ног. Усики и сложные глаза отсутствуют. 3. Внешнее строение и образ жизни паука-крестовика Задание № 5 Рассмотрите рисунок. Прочитай- те текст. После прочтения попробуйте задать к первому абзацу вопросы, ответы на которые раскрывают всё содержание абзаца. Паука-крестовика легко узнать по гладкому шарообразному брюшку, на котором сверху выступает узор в виде крестика. На верхней стороне головогруди паука расположены органы зрения - восемь простых глаз. На нижней - восемь ходильных ног. Рис. 16.2. Паук-крестовик Спереди от них заметны ротовые органы: челюсти (хелицеры) и ногощупальца (педипальпы). Каждая челюсть на верхушке имеет острый подвижный коготь. Под основаниями челюстей помещаются ядовитые железы. Когда челюсти вонзаются в тело жертвы (например, мухи), яд через отверстия челюстных когтей выпрыскивается и § 16. Класс Паукообразные 81 умерщвляет её. На ногощупальцах имеются чувствительные волоски -органы осязания. Все сегменты брюшка слиты вместе. На его заднем конце видны три пары паутинных бородавок, в которые открываются паутинные железы. Выделяемое ими вещество твердеет на воздухе, образуя паутинные нити. Паучиха, которая строит сеть, соединяет их при помощи гребенчатых коготков задних ног в одну общую нить. Из неё-то и создается ловчая сеть. Рис. 16.3. Строение коготков ноги паука-крестовика. Задание № 6 © Прочитай рубрику «Любопытные факты о текстах». Рассмотри текст к заданию 3 и первый абзац текста к заданию 5. Какой из этих абзацев можно отнести к первой, а какой - ко второй группе? 4. Внутреннее строение паука Задания №№ 7-8 [i^ Рассмотрите рисунок, прочитайте текст. [i^ Подготовьте сообщение о внутреннем строении паука. Пищеварительная система паука интересна тем, что пищеварение осуществляется вне организма. Оно так и называется внекишечным. Рис. 16.4. Внутреннее строение паука Твёрдую пищу паук есть не может. Поэтому, поймав добычу, паук прокалывает хелицерами её хитиновый покров и вводит в тело жертвы секрет ядовитых желёз, служащий одновременно пищеварительным соком. Проделав эту операцию, паук удаляется. А содержимое пойманного насекомого за это время переваривается. Возвратившись, паук всасывает переваренную жидкую пищу. От жертвы остаётся только пустая хитиновая оболочка. Так пища попадает в желудок, затем в кишечник, где питательные вещества всасываются в кровь. Непереваренные остатки удаляются через анальное отверстие. Дыхание пауков обеспечивают пара лёгких и дыхательные трубочки - трахеи. В стенках этих органов дыхания кровь обогащается кислородом воздуха и отдаёт избытки углекислого газа. Затем кровь переносит кислород ко всем органам и тканям. Кровеносная система пауков незамкнутая. Пульсирующий спинной сосуд Любопытные факты о текстах Читая тексты в учебниках и в других книгах, можно заметить, что абзацы в них бывают двух родов. Есть абзацы, каждое предложение которых содержит отдельную информацию. Подобные абзацы следует читать медленно, сосредоточенно вникая в содержание каждого из входящих в него предложений. Весьма важную роль при этом играет постановка вопросов. В других абзацах главная мысль-тезис выражается лишь одним предложением (как правило, оно помещается в самом начале или в самом конце абзаца), а все остальные предложения представляют собой не что иное, как доказательство, развитие этой главной мысли. 82 Глава 5. Тип Членистоногие называют сердцем. От него отходят кровеносные сосуды. Кровь пауков бесцветная. Кровеносная система похожа на кровеносную систему речного рака. Нервная система состоит из хорошо развитого надглоточного узла и брюшной нервной цепочки. У пауков узлы брюшной нервной цепочки значительно сближаются между собой. От них к органам и тканям отходят многочисленные нервы, контролирующие процессы жизнедеятельности организма. Пауки - раздельнополые животные. Главными органами размножения самок являются яичники, самцов - семенники. Органы выделения представлены парными выделительными трубочками. Они выделяют из крови ненужные для обмена веществ продукты и удаляют их через кишечник во внешнюю среду. Излишняя вода всасывается стенками кишечника. Таким образом, происходит экономия воды, что важно при наземном образе жизни. На брюшке паука находятся также паутинные железы. Задание № 9 [i^ Прослушайте рассказы товарищей о строении разных систем внутренних органов паука-крестовика. Задайте несколько вопросов с целью уточнения данных. 5. Постройка ловчей сети Самые красивые, колёсовидные тенёта (ловчие сети) строят самки па-уков-кругопрядов из семейства крестовиков. Сначала паук забирается на высокое место, обычно около открытого пространства (тропинки), и сек-ретирует очень лёгкую нить, которая подхватывается ветерком и, случайно задев соседнюю ветку или другую опору, оплетается вокруг неё. Паук переходит по этой нити в новую точку, по пути укрепляя паутину дополнитель- но выделяемым секретом. Аналогичным способом прокладываются ещё две-три нити, составляющие замкнутую раму, внутри которой будет располагаться сама сеть. Затем натягиваются нити-радиусы, соединяющиеся в центре. После этого, начав из центра, паук движется к периферии по спирали. Спиральная нить паутины покрывается капельками клейкого секрета. От сети к пауку тянется сигнальная нить. Самка ждёт, когда сигнальная нить станет колебаться. Затем паучи-ха бросается на добычу, кусает, верхними челюстями впрыскивает яд и уходит, ждёт. 6. Размножение и развитие паука Спаривание крестовиков происходит в конце лета. Зрение у пауков слабое, с помощью 8 простых глазков они видят плохо. Самцу нужно быть очень осторожным, чтобы самка не приняла его за добычу. Сразу после спаривания паук поспешно удаляется, так как поведение самки может резко поменяться, а нерасторопные самцы нередко убиваются и съедаются. Рис. 16.6. Самка с коконом и расселение паучков § 16. Класс Паукообразные 83 Самка к осени откладывает несколько сотен яиц в кокон из паутины. Прячет его под корой, под камнями. К зиме умирает. Весной из кокона выползают паучки, поднимаются по веткам вверх и с порывами ветра улетают на паутине, расселяются. Сложное поведение паука (постройка ловчих сетей, лётных приспособлений, жилищ) объясняется словом инстинкт - свойственными каждому виду нормами поведения, которые передаются по наследству. 7. Многообразие пауков К паукообразным относятся 30 тыс. видов животным. Рассмотрим четырёх представителей отряда Пауки. Рис. 16.7. Многообразие пауков: 1 - каракурт, 2 - паук-птицеед, 3 - тарантул, 4 - паук-волк, 5 - паук-серебрянка Тарантул. Это крупный (3-4 см) паук, живущий в вертикальных норках, стенки и вход которых он оплетает паутиной. Каракурт. В Средней Азии, на Кавказе, в Казахстане, в Крыму обитает опасный для человека, крупного рогатого скота, лошадей, и других животных (кроме овец) паук каракурт. Паук-серебрянка. Этот паук перешёл к жизни под водой. Здесь он стро- ит из паутины колокол, прикрепляя его к водному растению, и заполняет колокол воздухом, который приносит на сильно опушённом брюшке с поверхности воды. В этом колоколе паук ест и отдыхает. Охотится он на мелких водных животных. Зимует под водой. Дышит атмосферным воздухом при помощи трахей и лёгких. Паук-мешконос. Паук-мешконос не делает ловчих сетей. Его охотничьи приёмы: засада и подкрадывание. Таких пауков-бродяг можно увидеть на любом поле или лугу. С конца весны самка носит на своём теле коконы с яйцами. Осенью вышедшие из коконов молодые паучки полетят на паутинках расселяться на новые места. 8. Значение паукообразных Паукообразные - интереснейшая для исследователей группа членистоногих. Изучая их, убеждаешься в том, что в эволюции пауков решающее значение имела паутина. Как уже отмечалось, пауки постоянно используют её. Можно сказать, что они взаимодействуют с окружающим миром посредством своих паутинных приспособлений (строят тенёта, расселяются на паутинках и т.д.). И при всём большом видовом разнообразии пауки сохраняют единство в особенностях строения, питания, развития. Приспосабливаясь к новым условиям, они изменяли прежде всего свои паутинные приспособления. Пауки и многие другие паукообразные уничтожают огромное количество насекомых, большинство из которых являются вредителями сельского и лесного хозяйства и переносчиками опасных болезней. Пауками питаются многие птицы, ящерицы и другие животные. Почвенные клещи перерабатывают огромное количество растительных и животных остатков. Некоторые пауки опасны для человека и домашних животных. Среди 84 Глава 5. Тип Членистоногие них каракурт, обитающий в Средней Азии. Для человека опасен яд скорпиона, вызывающий покраснение и опухание укушенного места, тошноту и судороги. Большой вред запасам продовольствия приносят зерновые, мучные и сырные клещи. Рис. 16.8. Клещи Есть немало клещей, поражающих сельскохозяйственные культуры. В коже человека и животных поселяются чесоточные клещи. Рис. 16.9. Таёжный клещ Таёжный клещ является переносчиком клещевого энцефалита - опасной болезни. Задание № 10 Подготовь рассказ о значении па- укообразных в природе и жизни человека. Учись использовать биологические термины Задания №№ 11-13 Объясните значение слов: ногощу- пальца, паутинные бородавки, простые глаза, лёгочный мешок, трахеи, инстинкт, ловчие сети, внекишечное пищеварение. При необходимости используйте текст учебника или словарь. Перечислите общие особенности © паукообразных. Игра «Кто больше знает названий паукообразных». Подведение итогов и выводы Паукообразные - в основном наземные членистоногие. Они дышат при помощи лёгких или трахей. Их тело делится на головогрудь и брюшко, или оно слитное. Внешне паукообразных можно отличить от других членистоногих по следующим признакам: у них нет усиков, две пары ротовых органов и четыре пары ходильных ног. Среди паукообразных выделяют пауков, клещей, скорпионов и сенокосцев. Сложное поведение пауков (постройка ловчих сетей, коконов) основано на инстинктах. Оценивая значение паукообразных в природе и в жизни человека, отметим, что они уничтожают значительное количество вредных насекомых. Сами являются объектом питания других животных. Почвенные клещи способствуют образованию плодородной почвы. Многие клещи вредят запасам продовольствия. Паразитические клещи приносят вред растениям и человеку. § 17. Класс Насекомые. Общая характеристика. Внешнее строение Познакомься с задачами урока Особенности строения этих животных позволяют им прекрасно чувствовать себя в любых средах обитания. В зависимости от образа жизни насеко- мые способны прекрасно летать, копать, плавать, бегать, прыгать и т.д. Для конкретного исследования внешнего строения насекомого избран хорошо известный тебе майский жук. § 17. Класс Насекомые. Общая характеристика 85 Повтори изученное ранее Задания №№ 1-3 Какой из классов членистоногих наиболее многочисленный? Вспомни признаки членистоногих. Назови нескольких известных тебе насекомых. Как они передвигаются? Освой новый материал 1. Систематическое положение класса Насекомые Царство Животные (Animalia) Подцарство Многоклеточные (Metazoa) Тип Членистоногие (Arthropoda) Класс Насекомые (Insecta) маискии жук тля мясная муха Рис. 17.1. Систематическое положение насекомых Задание № 4 © Насекомые^ Попробуй догадать- ся, за какой признак внешнего строения этот класс животных мог получить такое название? 2. Общая характеристика Насекомые - самый многочисленный класс животных. Он включает более 1 млн. видов. Тело насекомых, как мы знаем, покрыто хитином. В отличие от ракообразных, у насекомых этот покров не пропитан известью, что сделало его лёгким. Это открыло им возможности перехода к принципиально новым способам передвижения. В первую очередь стала развиваться способность к полёту, что облегчило поиск пищи, особей своего вида, удобных мест для размножения, позволило укрываться от врагов и вообще - широко расселиться по планете. Своё название насекомые получили за характерные «насечки» на брюшке. По строению насекомые отличаются от других членистоногих тем, что их тело состоит из трёх отделов: головы, груди и брюшка. Насекомые имеют три пары ног, одну пару усиков, сложные глаза. У многих есть крылья. Размеры насекомых варьируют от 0,2 мм до 30 см. 3. Внешнее строение и среда обитания насекомых На голове у насекомых находятся усики. Именно усики «отвечают» за сильно развитую у многих насекомых способность различать запахи (обоняние). Усики выполняют также роль органов осязания. Рис. 17.2. Строение майского жука В питании насекомых огромную роль играет ротовой аппарат. Его строение у каждого вида приспособлено к определённому виду пищи. Чаще всего - это разнообразная растительная пища. Но есть среди насекомых и хищные, и паразитические виды. Задания №№ 5-7 Эти задания выполняются только с помощью электронного учебника. На голове у насекомых ясно выделяются сложные глаза. С их помощью они различают предметы и цвета. Наряду с парой сложных глаз у некоторых насекомых (например, у пчёл), имеются простые глазки. Грудь насекомых обычно разделяется на три части: переднегрудь, сред- 86 Глава 5. Тип Членистоногие негрудь и заднегрудь. От каждой части отходит по паре ног. Строение ног также у разных видов различается в зависимости от способа передвижения, который использует насекомое. Рис. 17.3. Строение крыльев насекомых (зеленый цвет - переднее крыло, синий цвет - заднее крыло): 1 - бабочка, 2 - кузнечик, 3 - жук, 4 - пчела На средне- и заднегруди у майского жука и многих других насекомых располагаются крылья. Строение крыльев у разных групп насекомых существенно различается. Рис. 17.4. Грызущий ротовой аппарат черного таракана Брюшко насекомых состоит из 5-10 сегментов. По его бокам имеются отверстия - дыхальца, ведущие в органы дыхания - трахеи. При едином общем плане строения различия между конкретными видами весьма значительны. Размеры, строение ротового аппарата, величина глаз, длина и форма усиков, форма ног и крыльев - все это служит для наилучшего приспособления к избранному образу жизни. Рис. 17.5. Усики насекомых: 1 - щетинковидные, 2 - нитевидные, 3, 7 - булавовидные, 4 - пильчатые, 5 - гребенчатые, 6 - коленчатые, 8 - головчатые, 9 - пластинчатые, 10 - щетинконосные Так, вокруг растений одного и того же луга существует целая группа видов насекомых: одни высасывают сок из листьев и стебля, другие питаются корнями, третьи нектаром и пыльцой, четвертые - теми насекомыми, которые живут на листьях и т. д. И у каждого вида можно обнаружить специальные приспособления, позволяющие ему занять свою нишу в природных комплексах (биогеоценозах). Рис. 17.6. Разнообразие ног насекомых: 1 - бегательная (жужалица), 2 - прыгатель-ная (саранча), 3 - плавательная (плавунец), 4 - роющая (медведка), 5 - присасывательная (плавунец), 6 - хватательная (богомол), 7 - собирательная (медоносная пчела) § 17. Класс Насекомые. Общая характеристика 87 Задания №№ 8-9 Обратите внимание на строение '■'5 С какими особенностями строения ®© крыльев насекомых, представленных на рисунках 19.5-19.8 (количество крыльев, одинаковость, плотность, расположение жилок, наличие окраски или прозрачность). © * Попробуй предположить, какие органы внешнего строения насекомых следует избрать в качестве основы, на которой можно было бы построить их классификацию? Класс Насекомые включает такие отряды как Жуки (или Жесткокрылые), Бабочки (Чешуекрылые), Равнокрылые, Двукрылые, Перепончатокрылые, Наездники, Таракановые, Прямокрылые, Уховёртки, Подёнки, Стрекозы, Вши, Клопы, Блохи и др. Задание № 10 0^ Составь текст «сжатого характе- ра», описывающий внешнее строение майского жука. Учись использовать биологические термины тела связаны названия отрядов насекомых? Перепиши текст в тетрадь. Заполни пропуски: У насекомых ^ ходильн^хх ног, у пауко-образн^хх - _ , у ракообразн^хх - _ Подведение итогов и выводы Насекомые отличаются от других членистоногих тем, что их тело состоит из головы, груди и брюшка. У большинства насекомых есть крылья. На голове имеется пара сложных глаз, пара усиков, специализированные ротовые органы, на груди - три пары ног. Большое разнообразие в приспособлениях (строение крыльев, ног; ротового аппарата, усиков) позволяет этим животным обитать в разных средах. Для них характерна устойчивость в перенесении неблагоприятных условий (низких температур, влажности и др.). Задания №№ 11-12 Составьте и проведите биологичес- кий диктант с терминами параграфа. § 18. Особенности внутреннего строения и жизнедеятельности насекомых. Типы развития Познакомься с задачами урока Широкое распространение насекомых по всему земному шару позволяет видеть в них одну из самых процветающих групп животных. Вряд ли можно сомневаться в том, что причиной такого процветания служат особенности строения! Несмотря на свои небольшие размеры, насекомые - самые высокоорганизованные членистоногие на Земле. Сегодня на уроке ты сможешь узнать об особенностях внутреннего строения насекомых, их размножения и развития. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-2 © Какие признаки внешнего строе- ния характерны для насекомых? © Чем питается майский жук? 88 Глава 5. Тип Членистоногие Освой новый материал 1. Внутреннее строение майского жука Мышечная система. Движение майского жука происходит благодаря сокращению мышечных пучков. Их количество достигает 1,5-2 тыс. Прикрепляясь изнутри к членикам хитинового покрова, мышцы сдвигают их относительно друг друга в различных направлениях. Такое строение позволяет насекомым совершать очень точные движения. Отметим также большую силу мышц насекомых (естественно в сравнении с их размерами). Нервная система. Нервная система майского жука построена по типу брюшной нервной цепочки. Хорошо развитые головные нервные узлы образуют головной мозг. Мозг получает сигналы от разнообразных органов чувств и влияет на работу других нервных узлов - подглоточного и узлов брюшной нервной цепочки. От нервных узлов возбуждение передаётся к мышцам тела, они приходят в движение. Таким образом, с помощью нервной системы организм осуществляет ответы на раздражения. Задание № 3 Сколько нервных узлов располо- жено у майского жука в грудном отделе? Органы чувств. У насекомых развиты сложные фасеточные глаза (состоящие из большого количества простых глазков - фасеток). Кроме сложных глаз многие насекомые имеют ещё и простые глаза, воспринимающие яркость освещения. Для поиска пищи и полового партнера насекомые используют органы осязания и обоняния. Отдельные чувствительные клетки обладают способностью определять мельчайшие запахи. Как известно, эти органы находятся на усиках. Выяснено, что насекомые могут различать сладкое, солёное, горькое и кислое. Органы вкуса располагаются на ротовых органах и лапках. С помощью лапок передних ног мухи и бабочки могут оценить, сладок ли раствор. При этом оказывается, что бабочки чувствуют концентрацию сахара в воде в 2000 раз меньшую, чем та, которая доступна человеку! Любопытные факты о животных Почему насекомые часто издают жужжащие звуки? Ведь в большинстве случаев у них вовсе не имеется для этого никаких особых органов. Всё дело в устройстве крылышка насекомого и в его частоте колебаний при полёте. Как и всякая тоненькая гибкая пластинка, крылышко насекомого в процессе своих колебательный движений (а это сотни взмахов в секунду!) порождает тон определённой высоты. Рис. 18.1. Летящий шмель Учёные определили, что комнатная муха, например, делает в секунду 352 взмаха крылышками, шмель - 220 , пчела - 440, комар - 550. Для сравнения заметим, что несущий винт вертолета совершает в среднем около 300 оборотов в секунду. § 18. Особенности внутреннего строения и жизнедеятельности насекомых 89 Среди всех беспозвоночных только у насекомых имеются специальные органы слуха. Например, у кузнечиков на передних ногах находятся «уши» -специальные мембраны, которые воспринимают звук. Рис. 18.2. Внутреннее строение майского жука Задание № 4 Прочитайте текст о строении пи- © щеварительной, кровеносной и других систем внутренних органов майского жука. Задайте друг другу вопросы уточняющего характера. Пищеварительная система. Заострёнными концами верхних челюстей майский жук отгрызает от листа небольшие кусочки, а зазубренными краями нижних - измельчает их. Ротовые органы жука называются грызущими. Проглоченная пища попадает в пищевод, а затем в желудок. В желудке имеются хитиновые зубцы, перетирающие пищу. Окончательное её переваривание и всасывание происходит в кишечнике. У некоторых растительноядных насекомых перевариванию пищи способствует нахождение в кишечнике простейших и бактерий, обеспечивающих у термитов, например, расщепление клетчатки. Остатки пищи выводятся через анальное отверстие. Кровеносная система. Кровеносная система незамкнутая. Её главный орган - длинный трубчатый сосуд - сердце. Кровь насекомых бесцветна. Её основная функция снабжать ткани и органы питательными веществами. Органы дыхания. На сегментах тела насекомых находятся отверстия -дыхальца, через которые воздух попадает в трахеи - органы дыхания у насекомых. Разветвлённая сеть трахей пронизывает всё тело, и таким образом кислород доставляется непосредственно к тканям. У многих крупных насекомых для вентиляции трахей служат дыхательные движения, производимые за счёт расслабления и сокращения мышц брюшка. Отметим, что наличие большого числа заполненных воздухом трахей значительно облегчает тело. Органы выделения. Органами выделения являются тонкие выделительные трубочки (мальпигиевы сосуды), впадающие в кишечник. Продукты выделения насекомых - кристаллы мочевой кислоты - почти полностью обезвожены, что экономит воду в организме. В задней кишке они смешиваются с непереваренной пищей и выбрасываются через анальное отверстие. Органы размножения. Насекомые -раздельнополые животные. У самцов в брюшке расположены парные семенники, у самок - яичники. Оплодотворение у насекомых внутреннее, т.е. происходит в половых путях самки. Задания №№ 5-8 |@| Кровь насекомых выполняет функцию транспорта питательных веществ к органам и тканям. Почему она не выполняет функцию переноса кислорода? © У каких животных есть такие же органы выделения? © Каковы приспособления внутрен- него строения насекомых к жизни на суше? Рассмотри рисунок, иллюстриру- ющий типы развития насекомых. Чем различаются эти два типа развития? 90 Глава 5. Тип Членистоногие 2. Развитие насекомых Развитие насекомых может происходить с полным превращением (метаморфозом) или с неполным превращением. Развитие кузнечиков, клопов, тараканов происходит с неполным превращением. У них молодь, вышедшая из яйца, уже похожа на взрослое насекомое. С каждой линькой это сходство становится всё больше. Рис. 18.3. Развитие с неполным превращением Другие насекомые (жуки, бабочки, мухи, пчёлы) развиваются с полным превращением. У них из яйца выходит личинка без зачатков крыльев и совсем не похожая на взрослое насекомое. Превращение личинки во взрослое насекомое происходит на стадии куколки. Рис. 18.4. Развитие с полным превращением (метаморфозом) Задание № 9 Учись использовать биологические термины Задания №№ 10-11 Выпишите новые термины урока в биологический словарь. Составьте и проведите биологический диктант. * Насекомые - одна из немногих групп животных, которых много в пустынях. Благодаря каким особенностям насекомые смогли приспособиться к условиям пустынь? Подведение итогов и выводы Насекомые наиболее сложно устроенные членистоногие. Тело насекомых имеет хорошо развитые системы внутренних органов. Высокого развития достигает нервная система и органы чувств. Мышечная система состоит из большого количества отдельных пучков сильных мышц. Кровеносная система переносит по организму питательные вещества. Хорошо развитая система трахей доставляет к клеткам тела кислород. Внутреннее строение насекомых несёт черты приспособленности к наземному образу жизни и к полету. Развитие насекомых может происходить с превращением (метаморфозом) или с неполным превращением. Метаморфоз позволяет личинкам и взрослым формам избежать конкуренции за пищу и местообитания. @ * Какой вид развития является наиболее прогрессивным? § 19. Отряды насекомых Познакомься с задачами урока Чтобы разобраться в многообразии форм и видов самого большого класса животного мира - насекомых, их необходимо было распределить на систе- матические группы, что и сделали учёные-энтомологи. Сегодня на уроке нам предстоит познакомиться с некоторыми наиболее известными отрядами насекомых и их представителями. § 19. Отряды насекомых 91 Повтори изученное ранее Задания №№ 1-2 © Какие насекомые встречаются в твоей местности? © Какие отряды насекомых тебе из- вестны? Освой новый материал Задания №№ 3-4 Выбери насекомое и попробуй оп- ределить, к какому отряду оно относится. Сравните насекомых, которых вы © определили. В классе Насекомые учёные выделили более 30 отрядов. Для классификации насекомых по отрядам энтомологи использовали такие органы, как крылья (их строение и количество), ротовой аппарат (его строение) и др. В соответствии с типом развития все отряды насекомых разделили на две группы. 1. Отряды с неполным превращением К этой группе относятся, например, прямокрылые, равнокрылые, по-лужёсткокрылые, таракановые. Отряд Прямокрылые включает более 20 тыс. видов. Среди них разнообразные кузнечики, саранча, сверчки, медведки. Рис. 19.1. Прямокрылые Крылья у этих насекомых с прямым сетчатым жилкованием: пере- дние - узкие кожистые, задние - перепончатые веерообразные. Ротовой аппарат грызущий. Усики прямокрылых нитевидные. Задние ноги обычно пры-гательные. На конце брюшка у прямокрылых имеются короткие чувствующие церки, а у самок - яйцеклад. К отряду Равнокрылые относится 30 тыс. видов. Среди них тли, медяницы, щитовки. Тли - насекомые, которых можно в большом количестве увидеть на молодых побегах растений. Медяницы (листоблошки) часто встречаются на листьях яблонь и груш. Щитовок можно заметить на кустарниках сада и комнатных растениях. У большинства равнокрылых имеется две пары одинаковых крыльев, которые в покое складываются кровлеобразно. Ротовой аппарат у них колющесосущего типа, равнокрылые питаются соками растений. Рис. 19.2. Равнокрылые Среди насекомых отряда Полужесткокрылые (клопы) встречаются наземные и водные организмы с колющесосущим ротовым аппаратом, двумя парами крыльев. У клопов передние крылья только наполовину твёрдые кожистые, а наполовину сетчатые. Эти насекомые запоминаются также из-за сильно развитых пахучих желез. Рис. 19.3. Полужесткокрылые 92 Глава 5. Тип Членистоногие Таракановые имеют уплощённое тело с подогнутой вниз головой, длинные тонкие усики. Ротовой аппарат грызущий. Передние крылья кожистые, задние - перепончатые. таракан рыжии таракан черный Рис. 19.4. Тараканы 2. Отряды с полным превращением К этой группе относятся жёсткокрылые, двукрылые, чешуекрылые, перепончатокрылые, наездники, блохи. Жёсткокрылые - самый крупный отряд насекомых, насчитывающий около 400 тыс. видов. В России известно около 20 тыс. видов. У жуков грызущий ротовой аппарат. Передние крылья превращены в жёсткие надкрылья. Задние перепончатые крылья служат для полета, а в покое складываются под надкрылья. Рис. 19.5. Жесткокрылые К хищным жукам относятся жужелицы, плавунцы и вертячки. К отряду принадлежат многочисленные жуки-коровки, истребляющие тлей, жуки-бронзовки, навозники, короеды, хрущи, усачи. Отряд Чешуекрылые (бабочки) включает около 140 тыс. видов. У бабочек сворачивающийся в спираль сосущий ротовой аппарат и покрытые чешуйками крылья. Чешуйки - это сплюснутые видоизменённые волоски. Внутри они полые. У дневных бабочек обычно усики булавовидной формы, у ночных - перистые. Личинки бабочек -гусеницы - имеют ротовые органы грызущего типа, три пары членистых ног и ложные ноги - выросты тела. Рис. 19.6. Чешуекрылые Отряд Двукрылые объединяет 8000 видов. Среди них мухи и комары. У двукрылых одна пара передних крыльев, задние превратились в жужжальца, ротовой аппарат колюще-сосущий (у комаров) или лижущий (у мух). Личинки двукрылых развиваются в воде, почве, гниющих остатках. Рис. 19.7. Двукрылые Отряд Перепончатокрылые включает более 300 тыс. видов насекомых. Перепончатокрылые имеют две пары прозрачных перепончатых крыльев. Рис. 19.8. Перепончатокрылые Передние крылья крупнее задних. Ротовой аппарат может быть грызущим, как у муравья, или грызуще-ли- § 19. Отряды насекомых 93 жущим, как у пчелы. Среди перепончатокрылых есть паразитические насекомые, самки которых откладывают яйца в тела гусениц или куколок (наездники) и в яйца (яйцееды) других насекомых. Отряд Стрекозы объединяет сравнительно крупных хищных насекомых. Рис. 19.9. Стрекозы Они имеют длинные плоские крылья с мелкосетчатым жилкованием, грызущий ротовой аппарат, крупные фасеточные глаза. Все стрекозы - дневные хищные насекомые. Учись использовать биологические термины Задания №№ 5-6 © Какие особенности присущи насе- комым отряда Чешуекрылые? © Определи названия отрядов насеко- мых, представленных на рис. 19.10. Рис. 19.10. Насекомые Подведение итогов и выводы Огромное количество видов насекомых может быть приведено в систему (классифицировано), если использовать для этого такие важные их признаки, как тип развития, строение ротового аппарата и крыльев, строение усиков. Пользуясь этими признаками, энтомологи объединили многочисленные виды насекомых в отряды. Теперь определить место насекомого в этой системе стало значительно проще. Количество видов насекомых, живущих на планете, в десятки раз больше, чем пока известно науке. Каждый день открываются новые и новые виды. Большинство этих открытий совершается в тропических лесах. Однако и в России каждый год открываются несколько десятков новых видов насекомых. § 20. Приспособленность насекомых Познакомься с задачами урока Комар в темноте безошибочно находит свою теплокровную «жертву». Подражающий сухому листу богомол не виден ни птицам, ни тем, на кого он охотится сам. Гусеница киноварной моли питается ядовитым растением -крестовником и благодаря этому несъедобна для птиц. Огромное количество всевозможных приспособлений выработалось у насекомых в процессе эволюции. Постарайся научиться замечать эти приспособления и разбираться в них. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-2 © Охарактеризуй размеры насеко- мых. © Охарактеризуй окраску известных тебе насекомых. 94 Глава 5. Тип Членистоногие Освой новый материал 1. Маскировка Маскировка - приспособление, при котором благодаря окраске (а иногда - и форме тела) животное становится незаметным на фоне окружающих предметов, как бы сливается с ними. Наибольшая потребность в маскировке возникает у насекомых тогда, когда они сидят на растениях. Рис. 20.1. Маскировка Поэтому у бабочек, поднимающих при посадке крылья, их нижняя сторона окрашена под цвет окружающего фона. У бабочек, складывающих при посадке крылья крышечкой, маскировочную окраску имеет верхняя сторона передней пары крыльев. Задание № 3 Приведи примеры маскировки среди насекомых. 2. Демонстрация Демонстрация - тип окраски, при котором животное хорошо выделяется на окружающем фоне. Обычно так окрашены ядовитые несъедобные или защищённые насекомые. Они как бы демонстрируют другим животным свою несъедобность. Раз попытавшись отведать несъедобную божью коровку, жалящую осу, птица на всю жизнь запомнит их яркую окраску. Рис. 20.2. Демонстрация Встречается демонстрация, не связанная с несъедобностью или ядовито- стью. Это угрожающая окраска и форма, которая демонстрируется внезапно, в случае опасности. Примерами такой окраски могут служить глазчатые пятна у бабочек-бражников, яркие перевязи и пятна у бабочек-ленточниц и некоторых саранчовых. 3. Мимикрия (подражание) Мимикрия - сходство в форме тела, окраске незащищённых животных с защищёнными. Примером мимикрии могут служить различные насекомые (мухи, жуки, мотыльки), подражающие жалоносным перепончатокрылым (пчёлам, осам). Рис. 20.3. Мимикрия 4. Покровительственная окраска и форма Маскировка, демонстрация и мимикрия рассматриваются как проявление покровительственной окраски и формы. Покровительственная окраска и форма -защитная окраска и форма тела животного, способствующая сохранению его жизни в борьбе за существование. При изменении условий существования эти приспособления могут потерять своё защитное значение. Например, при изменении фона окружающей среды (потемнении деревьев, связанном с промышленными загрязнениями) светлые берёзовые пяденицы выедаются птицами. § 20. Приспособленность насекомых 95 5. Приспособления к экстремальным условиям существования Насекомые - животные, встречающиеся в самых разных условиях. Например, насекомые, обитающие в пустынных районах, имеют многочисленные приспособления к перенесению неблагоприятных условий: толстый слой восковой кутикулы, развитое жировое тело, различные приспособления для сбора воды. Рис. 20.4. Жук собирает воду Этот жук из пустыни Намиб получает воду из тумана. Конденсируясь на его теле, она стекает по желобкам прямо ему в рот. 6. Маленькие размеры Мир насекомых, как мы знаем, существует в измерениях от 0,2 мм до 30 см. Известно, что ранее существовали насекомые больших размеров, но они давно вымерли. Небольшие размеры помогают современным насекомым решить проблемы, связанные с размещением и питанием. Сколько млекопитающих может жить на лугу? А теперь представьте мир насекомых, живущий на том же лугу. Каждый вид имеет свой источник питания. Одна ромашка может использоваться крайне специализированно. Один пьет её нектар, другой грызёт листья, третий сосёт сок из стебля, четвертый грызёт корни. Причём взрослые насекомые с полным превращением разделили со своими личиками сферы питания и места обитания. Малые размеры позволяют насекомым быстро размножаться и занимать новые территории. Рис. 20.5. Насекомые больших размеров Задание № 4 @ Почему так велико разнообразие видов насекомых по сравнению, например, с позвоночными? 7. Приспособленность насекомых к посещению цветков Антофилией (от греч. anthos - цвет и philia - дружба, любовь) называют приспособленность насекомых к посещению цветков для питания пыльцой или нектаром. Изучая растения, говорят об энтомофилии (приспособленности цветков к опылению насекомыми). Это две любопытнейшие стороны одного и того же процесса, совершающегося в результате общего развития (эволюции) двух царств живой природы -растений и животных. Основной источник пищи и влаги для большинства насекомых - цветковые растения. Рис. 20.6. Насекомое и цветок 96 Глава 5. Тип Членистоногие Насекомые посещают цветки для сбора пыльцы (некоторые жуки, многие перепончатокрылые) или ради сладкого выделения - нектара (мухи, бабочки, многие перепончатокрылые). Иногда насекомые используют цветки как убежище или забираются в цветки и соцветия для пристраивания там своего потомства. Задание № 5 Прочитай текст. Выпиши приспо- собления насекомых, связанные с питанием растениями. Насекомые находят цветы по сильному запаху, по яркой окраске, по крупным цветкам или соцветиям. В связи с этим у насекомых хорошо развиты органы цветного зрения, обоняния, вкуса. Например, бражники, опыляющие цветы ночью, имеют сильно развитые усики - органы обоняния. Для питания насекомые используют особо устроенный ротовой аппарат. Например, сосущий ротовой аппарат бабочек помогает им получать нектар. У многих цветков нектар находится вблизи поверхности, и достать его нетрудно (бузина, липа, селезёночник). Такие цветки опыляются случайными посетителями, нередко мухами и даже мелкими жуками. Цветки с полускрытым нектаром, как у различных крестоцветных, у которых нектарники находятся на дне короткой трубочки венчика или защищены волосками, как у розоцветных (яблоня, земляника), опыляются мухами и некоторыми перепончатокрылыми, имеющими короткий хоботок. Есть и такие цветки, нектар которых доступен не для любых насекомых, а только для имеющих длинный хоботок и достаточно сильных, чтобы суметь раздвинуть лепестки при добыче нектара (рис. 20.6). Насекомые, ко- торые приспособились к питанию лишь некоторыми видами цветов, таким образом снижают круг своих конкурентов в борьбе за ресурсы. Для сбора цветочных продуктов у насекомых есть особые приспособления. Например, у пчёл на ножках расположены специальные корзиночки для складывания пыльцы. Рис. 20.7. Нога пчелы с корзиночкой Задание № 6 Приведи примеры цветков и их опылителей. 8. Приспособленность насекомых к существованию с другими организмами (симбиоз) Симбиоз - взаимодействие и сосуществование разных организмов. Рассмотрим, например, отношения тлей и муравьев. Тли выделяют особое сладкое вещество, которым питаются муравьи. Муравьи разводят тлей и охраняют их от врагов. Рис. 20.8. Муравьи, тли и божья коровка § 20. Приспособленность насекомых 97 Учись использовать биологические термины Задания №№ 7-9 Составьте и проведите биологический диктант из терминов параграфа. pij)| Приведи примеры маскировки, демонстрации, мимикрии. [i^ Составьте информационный листок «Удивительные факты о насекомых». Подведение итогов и выводы Насекомые имеют много различных приспособлений, служащих для выживания. Избегать врагов им позволяет покровительственная окраска и форма, которая может проявляться как маскировка, демонстрация или мимикрия. Малые размеры позволяют насекомым быстро развиваться, стремительно наращивать свою численность и благодаря этому заселять местообитания, недоступные другим животным. В процессе эволюции у растений и насекомых их опыляющих выработалось много приспособлений к взаимному сосуществованию (симбиозу). Огромное количество видов насекомых приспособилось к питанию цветковыми растениями. В то же время большинство цветковых растений (около 80%) в свою очередь непосредственно зависит от насекомых. § 21. Насекомые-вредители Познакомься с задачами урока Многие насекомые, питаясь различными частями культурных растений, снижают урожай. Они составляют группу насекомых-вредителей сельскохозяйственных растений. Изучив особенности строения и образа жизни представителей этой группы можно подобрать способы борьбы с ними. На данном уроке тебе предстоит узнать о наиболее известных насекомых-вредите-лях, а также познакомиться с существующими методами борьбы против них. Повтори изученное ранее Задание № 1 р0| Какие стадии проходят в своем развитии капустная белянка и майский жук. Как называется такое развитие? Освой новый материал 1. Насекомые — вредители культурных растений Задание № 2 Среди насекомых есть немало видов, которые наносят вред культурным растениям. По ходу чтения текста составляй в тетради краткий конспект. Рис. 21.1. Насекомые-вредители: 1 - медведка, 2 - капустная муха, 3 - клоп-черепашка, 4 - колорадский жук, 5 - капустная совка, 6 - азиатская саранча Весьма опасным вредителем является азиатская, или перелётная саранча. Она встречается в южных районах европейской части России. Саранча спо- 98 Глава 5. Тип Членистоногие собна плодиться в огромных количествах. Прилёт саранчи подобен стихийному бедствию. От её нашествия на полях остаётся голая земля с объеденными остатками растений. Основные места размножения саранчи - тростниковые заросли крупных южных рек. Во второй половине лета самка саранчи откладывает яйца. Они находятся в пенистой жидкости, которая, затвердевая вместе с частицами земли, образует кубышку. Весной из яиц выводятся личинки. Подрастая они собираются в стаи. После 4-5-ой линьки у личинок появляются крылья. Саранча способна перелетать на огромные расстояния. На юге Европейской части и в центральных областях России распространена медведка. Она питается подземными частями растений. Самка на глубине 20-30 см прокладывает многочисленные ходы, делает гнездо и откладывает в него яйца. Опасным вредителем является колорадский жук. Вместе с картофелем завезённый из Америки, он (при отсутствии естественных врагов) очень быстро расселился на всей Евразии. В течение лета развивается два-три поколения жуков. Подсчитано, что взрослый жук и его личинки способны повредить 100 тыс. кустов картофеля. Большой вред созревшим плодам пшеницы, ржи и ячменя наносит хлебный жук-кузька, обитающий в чернозёмной полосе Европейской части России. Взрослый жук поедает зерновки. Подсчитано, что за свою жизнь один жук может уничтожить в среднем 9-10 колосьев. Личинки хлебного жука питаются мелкими корешками. На юге России обитает клоп-черепашка. Он высасывает содержимое зерновок хлебных злаков, из-за чего семена теряют всхожесть. Мука приобретает горький вкус. На всей территории России кроме северных районов встречается луговой мотылек. Гусеницы этого опасного вредителя уничтожают посевы сахар- ной свеклы, конопли, подсолнечника, томатов, хлопчатника. Повсеместно встречается капустная совка. Её гусеницы выедают отдельные участки листьев капусты, свеклы, салата. Личинки капустной мухи наносят вред многим крестоцветным. У капусты они повреждают корни и кочерыги, выгрызая характерные внутренние ходы. Такие растения задерживаются в росте или погибают. Точно так же, повреждая корнеплоды моркови, петрушки, сельдерея, питаются личинки морковной мухи. Рис. 21.2. Развитие майского жука Большой вред садовым деревьям (сливе, черешне) наносят майские жуки. Их прожорливые личинки подтачивают корни, сам же взрослый жук питается листьями и цветами. Рис. 21.3. Вредители ягодных культур: 1 - стеклянница смородинная, 2 - крыжовниковая пяденица, 3 - малинный жук Вредитель смородины и крыжовника - стеклянница смородинная. Гусеницы этой бабочки, вгрызаясь в поч- § 21. Насекомые-вредители 99 ки, питаются их сердцевиной. Повреждённая сердцевина гниёт, почки вянут и засыхают. Гусеницы крыжовниковой пяденицы выгрызают в почках и листьях крыжовника и смородины небольшие отверстия. Малинный жук и его личинки повреждают бутоны, листья и плоды малины. Задания №№ 3-5 Сравните свои записи и задайте друг другу несколько уточняющих вопросов о насекомых-вредителях. О каких насекомых-вредителях ты можешь рассказать? Почему с насекомыми-вредителя- ми трудно справиться? 2. Насекомые — переносчики возбудителей болезней и паразиты человека и домашних животных Некоторые насекомые (мухи, комары и др.) бывают носителями возбудителей опасных болезней человека и животных. Комнатные мухи живут недалеко от человека (в домах), на помойках, фермах с домашними животными. Жигалка осенняя появляется в жилых помещениях в конце лета и знакома многим по болезненным укусам. Размножение этих мух связано с нечистотами, различными гниющими органическими остатками: здесь они откладывают яйца, из которых развиваются безногие и безголовые червеобразные личинки. После окончания развития личинки окукливаются в почве, а вскоре из куколок выходят взрослые насекомые. Мухи посещают как нечистоты, так и доступные им продукты питания человека. На лапках и теле они переносят возбудителей брюшного тифа, дизентерии, холеры, яйца глистов. На лапках и покровах тела тараканов переносятся яйца паразитических червей и возбудители других болезней. Похожий на комара обыкновенного комар малярийный переносит возбудителя малярии. Рис. 21.4. Малярийный (слева) и обыкновенный (справа) комары Не только люди, но и животные страдают от кровососущих насекомых. Там, где много кровососов, удои молока у коров падают на треть. Есть насекомые, откладывающие потомство под кожу млекопитающих. Личинки овода, паразитирующие на коже скота, делают кожу непригодной к использованию в кожевенной промышленности. 3. Борьба с насекомыми-вредителями На территории России встречается около 700 видов насекомых, являющихся опасными вредителями сельского хозяйства. Изучение биологии насекомых-вредителей позволило выработать следующие методы борьбы с ними: агро- 100 Глава 5. Тип Членистоногие технический, биологический, механический и химический. Для предупреждения болезней растений, вызванных насекомыми-вре-дителями, используется агротехнический метод. Широкое распространение получил биологический метод борьбы - использование против вредителя его естественных врагов. Ведь некоторые насекомые питаются насекомыми-вре-дителями и тем самым снижают их численность. К таким насекомым относятся божьи коровки, жужелицы, муравьи, златоглазки. Есть насекомые (наездники), которые откладывают яйца в тело молодых гусениц и тем самым губят их. Есть наездники, паразитирующие на куколках насекомых. Есть насекомые, паразитирующие на яйцах. Они называются яйцеедами. Яйцеед трихограмма откладывает свои яйца в яйца совок, плодожорок и других вредителей. Трихограмму разводят в лабораторных условиях. Наездники и яйцееды - представители перепончатокрылых. Огромную пользу приносят насекомоядные птицы. Синица за сутки может съесть столько насекомых, сколько весит сама. Семья скворцов за день уничтожает более 350 насекомых. Зерноядные птицы в период выкармливания птенцов также уничтожают большое количество насекомых-вредите-лей. Охрана и привлечение насекомоядных птиц, летучих мышей, разведение насекомых, паразитирующих на вредителях, использование биологических препаратов, вызывающих болезни вредителей - действенные меры против вредителей. Рис. 21.5. Божья коровка и тля, наездник на гусенице Механический метод подразумевает использование различных устройств для вылова и уничтожения насекомых и их ручной сбор. Например, для защиты посевов свёклы от свекловичного долгоносика на полях выкапывают ловчие канавки, попадающие в них жуки не могут выбраться по отвесным стенкам. На плодовых культурах весной при температуре +10 °С и ниже долгоносиков и других вредителей стряхивают на подстилки. С яблонной плодожоркой борются с помощью ловчих поясов, изготовленных из бумаги, мешковины или рогожи. Такими поясами обвязывают стволы дерева. Попавших в ловчие пояса насекомых уничтожают. Заражённые части растений, а также сухие и больные ветки, опавшие листья сжигают. Химический метод заключается в применении различных препаратов, ядовитых для вредителей. При обработке заражённых растений химичес- Любопытные факты о животных «Яблоки» на дубах часто так же обычны, как и жёлуди. Эти образования (галлы) появляются на дереве летом, когда личинки орехотворки начинают поедать листовую почку. Рис. 21.6. «Яблоки» с личинками орехотворки В одной галле развивается до 30 личинок. Далее из личинок появляются взрослые особи. Самки откладывают яйца в корни дуба. Зимой личинки орехотворки медленно растут уже в корнях дуба. § 21. Насекомые-вредители 101 кими препаратами используется техника. Использование химических веществ нередко вызывает гибель множества полезных насекомых и птиц. Задание № 6 © Приведи примеры борьбы с насе- комыми-вредителями Учись использовать биологические термины Задания №№ 7-9 Выпишите термины урока в тетрадь и проведите биологический диктант. Перечисли методы борьбы с насекомыми вредителями. Дай их определение. [©! Каким образом бабочки, питающиеся нектаром цветков или совсем не питающиеся, оказываются иногда серьезными вредителями сельскохозяйственных растений? Приведи примеры. Подведение итогов и выводы Многие насекомые являются вредителями сельскохозяйственных растений. Питаясь различными частями растений, они могут резко снизить ожидаемый урожай. Некоторые насекомые - возбудители и переносчики болезней человека и животных. Знание особенностей развития, строения, образа жизни вредителей - необходимое условие для борьбы с ними. Изучив эти особенности, можно подобрать разнообразные способы борьбы. Среди них особенно перспективны биологические: охрана и привлечение насекомоядных птиц, летучих мышей, разведение насекомых, паразитирующих на вредителях. § 22. Значение и охрана насекомых. Происхождение насекомых Познакомься с задачами урока Кроме насекомых, приносящих человеку вред, можно выделить такие их виды, которые веками верой и правдой служат ему. С этими, иногда так и называемыми, «одомашненными насекомыми» тебе и предстоит познакомиться на этом уроке. Заканчивая изучение класса Насекомые, рассмотри роль насекомых в природе и жизни человека, а также подумай над вопросом о происхождении насекомых. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-2 Назовите насекомых, обитающих в пруду. © Какие насекомые ведут обществен- ный образ жизни? Освой новый материал 1. Муравьи и пчёлы — общественные насекомые Задание № 3 Рассмотри рисунок 22.1, прочитай текст. Подготовь рассказ о рыжих лесных муравьях. Муравьи - общественные перепончатокрылые. Жала у них нет, но сохранилась ядовитая железа, благодаря которой они могут защититься от врагов. Рыжие лесные муравьи приносят большую пользу лесу. Они живут семьями. Муравейник состоит из надземной и подземной частей. Самыми многочисленными членами муравьиной семьи являются рабочие муравьи. Они ухаживают за личинками, коконами с куколками. В глубине гнезда находят- 102 Глава 5. Тип Членистоногие ся самки. Их может быть несколько десятков. Бескрылые самки и рабочие муравьи живут в муравейнике в течение всего года. В конце весны - начале лета из куколок выходят молодые крылатые самки и самцы. Рис. 22.1. Схема муравейника и виды муравьев Вскоре они совершают брачный полёт. После оплодотворения самки опускаются на землю, сбрасывают крылья и основывают новое гнездо. Могут они попасть и в тот муравейник, в котором проходило их развитие. Самцы после брачного лёта погибают. Муравьи одного муравейника поедают за день десятки тысяч насекомых и защищают от вредителей лес на площади 0,2 га. Задание № 4 @ Рассмотри рисунок 22.2, прочитай текст. Подготовь рассказ о медоносной пчеле. Пчёлы - жалящие перепончатокрылые. Питаются пчёлы нектаром и пыльцой цветковых растений. На задних ногах рабочих пчёл находится аппарат для сбора цветочной пыльцы (щёточки и корзиночки). Перелетая с цветка на цветок, пчёлы переносят на опушённом теле пыльцу, осуществляя перекрёстное опыление растений. Люди издавна разводят медоносных пчёл. В пчелиной семье имеется одна оплодотворённая самка - матка. Она откладывает яйца в соты из воска. Есть в семье и много рабочих особей -бесплодных самок. Они собирают нектар и пыльцу, строят соты, ухаживают за самкой, кормят личинок, сторожат гнездо. Из куколок выходят рабочие пчёлы, самцы (трутни) и молодые самки. Рис. 22.2. Пчёлы: рабочая пчела, трутень, матка и задние ноги пчел Во время брачного лёта происходит оплодотворение самок. С каждой оплодотворённой самкой из старого гнезда улетает часть рабочих пчёл. Они образуют новую пчелиную семью. Этот процесс называют роением. Трутни после брачного лёта погибают. 2. Одомашненные насекомые Среди насекомых есть одомашненные виды. К ним относятся уже известные нам пчёлы и тутовый шелкопряд. Тутовый шелкопряд был одомашнен в Древнем Китае за 3000 лет до н.э. В результате длительного одомашнивания эти бабочки утратили способность к полёту. Рис. 22.3. Шелкопряд: гусеницы, кокон, личинка и бабочка Осенью самка тутового шелкопряда откладывает 400-8000 яиц, из которых весной следующего года выходят гусеницы. Как и гусеницы других бабочек, гусеницы шелкопряда имеют § 22. Значение и охрана насекомых. Происхождение насекомых 103 по паре шелкоотделительных желёз, выделения которых быстро затвердевают на воздухе, образуя шёлковую нить. Гусеницы малоподвижны и не расползаются со стеллажей, на которых их выращивают. Гусениц кормят листьями тутового дерева. Перед окукливанием гусеницы переползают на коконники, сделанные из сухих прутьев или на соломенные ёрши, которые ставят на стеллажи. Здесь гусеницы выделяют шёлковую нить, которой обматывают себя, образуя кокон. Внутри кокона гусеницы сбрасывают шкурку и окукливаются. Коконы собирают, обрабатывают паром, высушивают и отправляют на шёлкопрядильный комбинат. На специальных машинах коконы разматывают. Длина нити может достигать 1000 м и более. Из нитей ткут шёлковые ткани. 3. Роль насекомых в природе и в жизни человека Насекомые - одна из господствующих и широко распространённых групп животных на Земле. Они заселили все среды обитания. Большинство насекомых питаются растениями. Вместе с тем насекомые, особенно пчёлы, шмели, мухи, бабочки играют важную роль опылителей цветковых растений. Лесные муравьи расселяют десятки видов растений. Насекомые и цветковые растения не могут существовать друг без друга. губят молодые деревья и кустарники, объедая корни и листья. Древесиной ослабленных деревьев питаются жуки-короеды и усачи. Но есть, конечно, и такие насекомые, которые используют нерастительные источники питания. Например -хищники. Поедая других животных, главным образом насекомых, они регулируют их численность в биогеоценозах. Такую же роль играют и насекомые-паразиты. Они откладывают яички в тело личинок других насекомых. Из яичек появляются личинки, которые губят насекомого-хозяина. Незаменимы насекомые-санитары. Жуки-могильщики, трупоеды, откладывают яички на трупы. Появившиеся из них личинки съедают мёртвое животное. В почвенных остатках живут ногох-востки и другие насекомые. Унося в почву пищевые остатки и перерабатывая их, насекомые обогащают землю химическими веществами, способствуя, таким образом, почвообразованию. Рис. 22.4. Пищевые цепи Многие насекомые влияют на рост и развитие растений отрицательно. Например, майский жук и его личинки Рис. 22.5. Короед и дятел Насекомые служат пищей многим животным. Питаются насекомыми и многие растения. «Промышленным» значением для человека по сей день обладают два вида насекомых: пчела и тутовый шелкопряд. Замечательные свойства мёда люди оценили давно. Пчелиный мёд не только питателен, но и полезен: убивает вредные микроорганизмы. Широко используются человеком и другие продукты пчеловодства. 104 Глава 5. Тип Членистоногие Уже несколько тысяч лет нити тутового шелкопряда используются для изготовления шёлка. Отходы шелководства - куколки, с которых снята нить, - корм для пушных зверей. И в то же время около 1/3 урожая культурных растений уничтожается именно насекомыми-вредителями. Известны насекомые, портящие одежду, разрушающие мебель. Среди видов насекомых есть и такие, которым вполне может быть присвоено почётное звание «служитель науки». Плодовитость, быстрая смена поколений делают их незаменимыми объектами в опытах по генетике - науке о наследственности и изменчивости. Таким объектом стала, например, плодовая мушка дрозофила. Её можно увидеть на фруктах, лежащих в доме. Насекомые обладают уникальными органами чувств, ориентации. Воспроизведение тончайших конструкций и процессов, происходящих в живых организмах - одна из задач бионики, науки, возникшей на стыке биологии с техникой. Изучение лётных особенностей насекомых открывает возможность использовать в авиаконструкциях бесконечное разнообразие оригинальных устройств. Изучая сложный глаз насекомого, состоящий из множества простых глазков, учёные создали приборы, мгновенно измеряющие скорость самолета. Несмотря на многообразие и большую численность, эти маленькие существа нуждаются в нашей защите. Среди мероприятий по охране насекомых -создание микрозаказников и заповедников. Некоторые виды насекомых занесены в Красную книгу. Охранять надо не только полезных насекомых и редкие виды. Важно максимально сохранить многообразие насекомых, ведь в природе нет «ненужных» видов. 4. Происхождение насекомых Насекомые ведут свое происхождение от общих для всех членистоногих предков - древних кольчатых червей, обитавших в водной среде. Рис. 22.6. Насекомые Красной книги: 1 - адмирал, 2 - павлиний глаз, 3 - жук-олень, 4 - махаон Рис. 22.7. Происхождение насекомых Предполагают, что ближайшими предками членистоногих были червеобразные животные со слабо обособленной головой и маленькими конечностями на сегментах тела. От подобных животных, вероятно, произошли первые наземные членистоногие - многоножки, а от них - насекомые. Доказательством происхождения насекомых таким путем является, например факт, что на ранних стадиях развития у насекомых на всех сегментах тела имеются конечности. § 22. Значение и охрана насекомых. Происхождение насекомых 105 Учись использовать биологические термины Задания №№ 5-8 Расскажи о значении насекомых в природе и жизни человека. Подумай, есть ли связь между приспособлениями, имеющимися у дятла и у короеда (см. рис. 22.5). © * Муравьи защищают лес от мно- гих вредителей. Однако жуков-коро-едов, живущих под корой, они достать не могут. Но всё же существует зависимость между количеством муравьёв и жуков-короедов. Предложи своё объяснение тому, что в местах обитания муравьёв количество жуков-ко-роедов уменьшается. © Современное развитие химичес- ких методов борьбы позволяет в определённых местах уничтожать комаров, гнус и других животных, досаждающих человеку. Однако люди ищут другие пути борьбы. Объясни почему. Подведение итогов и выводы Насекомые играют большую роль в цепях питания природных биогеоценозов. Велико их значение как опылителей цветковых растений. Некоторые виды способствуют почвообразованию. Человек одомашнил медоносную пчелу и тутового шелкопряда, которые дают много необходимых продуктов и материалов. Среди насекомых есть паразиты и переносчики заболеваний человека и животных. Некоторые растительноядные виды наносят большой ущерб сельскохозяйственным культурам и лесному хозяйству. Рассмотрение насекомых позволяет глубже понять приспособленность организмов к среде обитания, изучить закономерности наследственности. 106 Глава 6. Тип Хордовые Хордовые в самом начале эволюционного пути приобрели внутренний скелет, который послужил основой тела. С возникновением этого органа открылись широкие горизонты для дальнейших эволюционных преобразований внутри типа Хордовые. § 23. Общая характеристика типа Хордовые Познакомься с задачами урока На этом уроке ты приступаешь к изучению животных, относящихся к типу Хордовые. По сравнению с рассмотренными ранее типами, всех этих животных отличает одна существенная деталь внутреннего строения - позвоночник (у некоторых только хорда). Как показало дальнейшее течение эволюционного процесса, появление опорного осевого скелета означало подлинную революцию в животном мире на- шей планеты. Достаточно сказать, что высшим видом хордовых считается Homo sapiens. Но, разумеется, становление позвоночных животных на Земле начиналось с форм самых элементарных. У низших хордовых костного позвоночника как такового ещё нет. С внешним и внутренним строением одного из представителей именно такого класса животных тебе и предстоит сегодня познакомиться. Это - ланцетник европейский. § 23. Общая характеристика типа Хордовые 107 Повтори изученное ранее Задания №№ 1-2 © Что такое замкнутая и незамкну- тая кровеносная система? Приведи примеры. Какой тип кровеносной системы является более прогрессивным? © Почему кольчатых червей так на- звали? Освой новый материал 1. Систематическое положение Царство Животные (Animalia) Подцарство Многоклеточные (Metazoa) Тип Хордовые (Ghordata) Подтип Бесчерепные (Acrania) Класс Ланцетники (Amphioxi) Вид Ланцетник европейский Рис. 23.1. Систематическое положение бесчерепных Царство Животные (Animalia) Подцарство Многоклеточные (Metazoa) Тип Хордовые (Ghordata) Подтип Черепные (или Позвоночные) (Vertebrata) 2. Главные признаки хордовых животных Хордовые (от греч. chorde - струна) это животные, у которых вдоль тела, по спинной стороне, проходит опорная ось - хорда (у низших) или позвоночник (у высших). Над хордой расположена нервная трубка. Под хордой - пищеварительная система. 3. Главный признак ланцетника Ланцетники - это маленькие, внешне напоминающие мальков рыб, морские животные. В их строении легко обнаружить признаки, характерные для червей или моллюсков. Но в то же время у них имеется орган, который ставит ланцетников выше червей или моллюсков. Этот орган - хорда - представляет собой упругую ось, которая в ходе дальнейшей эволюции усовершенствуется в костный позвоночник. Задание № 3 '■'5 Найди место ланцетника в систе- Рис. 23.2. Систематическое положение черепных (позвоночных) ме живой природы. Итак, мы можем сказать: на фоне рассмотренных нами типов беспозвоночных животных ланцетник является первым существом, вдоль тела которого тянется опорный осевой скелет. И этому простому приспособлению, позволяющему животному более свободно владеть своим телом, суждено было сделать хордовых властелинами моря, суши и воздуха. 4. Внешнее строение ланцетника Ланцетник обитает на небольшой глубине тёплых морей в слое крупного и рыхлого песка. Длина уплощённого с боков розоватого тела ланцетника составляет 4-8 см. Тело заострено на переднем и заднем концах. Хвостовой отдел обрамлён кожной складкой -хвостовым плавником, напоминающим по форме хирургический инструмент - ланцет. Внизу тела находится 108 Глава 6. Тип Хордовые кожная складка, образующая околожаберную полость (она защищает жабры от засорения). Большую часть времени ланцетник проводит, зарывшись в песок и выставив наружу передний конец тела, на котором находится рот, окруженный 10-20 парами щупалец. Ланцетники редко покидают свои песчаные убежища и обычно мало перемещаются. Они боятся яркого света и более активны в ночное время. Задание № 4 дой расположена нервная трубка. Под хордой - пищеварительная система. @ Как ты считаешь, какой тип пита- ния свойственен ланцетнику? Пищу ланцетника составляют, главным образом, одноклеточные водоросли, а также мелкие корненожки, инфузории, радиолярии, яйца и личинки беспозвоночных. Ланцетник втягивает микроскопические организмы, взвешенные в воде, через ротовое отверстие. Ток воды из ротовой полости несёт частицы пищи к глотке, пронизанной жаберными отверстиями. Здесь вода выбрасывается наружу. 5. Внутреннее строение ланцетника Тело ланцетника покрыто тонкой кожей, сквозь которую просвечивают мышцы. Расположенные по бокам тела две ленты мышц разделены поперечными перегородками на 50-80 участков. С их помощью ланцетник может совершать довольно однообразные движения. Изгибая тело то в одну, то в другую сторону, он плавает и зарывается в грунт. щелями Рис. 23.3. Внутреннее строение ланцетника Основу тела ланцетника составляет упругий стержень - хорда. Над хор- Рис. 23.4. Строение мышц ланцетника Задание № 5 Рассмотри рисунок внутреннего строения ланцетника. Пищеварительная система. Ротовая полость ланцетника изнутри покрыта клетками с ресничками. Они создают постоянный ток воды, вместе с которым через рот в глотку поступают мельчайшие организмы. Глотка пронизана многочисленными (свыше 100) жаберными щелями. Через эти отверстия вода покидает пищеварительную систему. Пища же направляется в кишку, где происходит её переваривание. Остатки пищи удаляются через анальное отверстие. Дыхательная система. Стенки жабр пронизаны сетью мельчайших кровеносных сосудов. В них происходит газообмен между водой и кровью. Помимо жабр, дыхание ланцетника осуществляется и через кожу. Кровеносная система. Кровеносная система ланцетника замкнутая. По спинному сосуду от жабр к внутренним органам течёт насыщенная кислородом артериальная кровь. От внутренних органов по брюшному сосуду к жабрам поступает кровь венозная, насыщенная углекислым газом. Таким образом, у ланцетника один круг кровообращения. Движение крови обеспечивается сокращением нескольких кровеносных сосудов. Нервная система. Под кожей и мускулатурой над хордой расположена нервная трубка. Прямо в нервной трубке имеются несколько групп све- § 23. Общая характеристика типа Хордовые 109 точувствительных клеток, с помощью которых ланцетник отличает свет от темноты. Есть у ланцетника и обонятельные ямки. На коже разбросаны отдельные осязательные клетки. Ланцетник ведёт малоподвижный образ жизни, этим объясняется слабое развитие органов чувств. Мозг не выделен. Выделительная система. Органы выделения ланцетника представляют собой несколько десятков выделительных трубочек, которые одним концом открываются в полость тела, другим впадают в общий канал. Несколько общих выделительных каналов открываются наружу. Половая система. Ланцетники -раздельнополые животные. Половые железы также представляют собой «посегментно» собранные яичники (у самок) и семенники (у самцов). Задания №№ 6-7 Выделите общие черты в строении ланцетника и кольчатых червей. * Выдели черты приспособленности ланцетника к среде обитания. 6. Размножение Размножаются ланцетники весной, летом или осенью, на Чёрном море - с конца мая до начала августа. Тотчас после захода солнца самки вымётывают зрелые мелкие икринки диаметром 0,1 мм. Самцы выделяют в воду сперматозоиды. Развитие оплодотворённой икры и личинок происходит в толще воды. Личинки длиной 3,6-5,2 мм поднимаются ночью к поверхности, а днём опускаются в придонные слои воды. К концу первого года жизни ланцетник достигает длины 30 мм, на втором году - 40 мм, на третьем - 60 мм и на четвёртом - 70 мм. Живут ланцетники 1- 4 года. Задание № 8 © Рассмотрите древо эволюции жи- вотного мира. Найдите на нём ланцетника. Какое значение для зоологии имеет изучение ланцетника? Учись использовать биологические термины Задания №№ 9-10 Перечисли признаки хордовых животных. Используй слова: хорда, нервная трубка, пищеварительная трубка, жаберные щели. © Перечисли признаки ланцетника, сближающие его с беспозвоночными (червями и моллюсками). Любопытные факты из истории зоологии Сегодня мы рассмотрели животное, в изучение которого особый вклад внесла отечественная зоология. Ланцетника открыл русский академик Пётр Симон Паллас в 1774 г. Правда, он принял его тогда за моллюска и оттого назвал «ланцетовидным слизнем» (Limax lanceolatum). Рис. 23.5. П.С. Паллас В 1865 году этот вид изучил русский учёный-зоолог Александр Онуфриевич Ковалевский. Рассмотрев внутреннее строение и зародышевое развитие животного, он убедительно доказал его родство с позвоночными животными. Эти материалы заметно повлияли на эволюционные идеи того времени и способствовали победе дарвиновской концепции. Рис. 23.6. А.О. Ковалевский 110 Глава 6. Тип Хордовые Подведение итогов и выводы Хордовые - это животные, у которых вдоль тела по спинной стороне проходит опорная ось - хорда (у низших) или позвоночник (у высших). Над хордой расположена нервная трубка, под хордой - пищеварительная трубка. Ланцетники - это маленькие морские животные, довольно примитивного строения, однако уже имеющие опорный осевой скелет - хорду. Хорда тянется вдоль всего тела животного. Сочетание в строении ланцетников хорды с признаками, характерными для беспозвоночных (кольчатые черви, моллюски), свидетельствует о том, что эти своеобразные существа занимают как бы промежуточное положение между беспозвоночными и позвоночными. Поэтому изучение их строения так важно для понимания эволюции животного мира на нашей планете. § 24. Надкласс Рыбы. Особенности строения и жизнедеятельности рыб в связи со средой обитания Познакомься с задачами урока Животных этой, самой процветающей на сегодняшний день группы позвоночных, можно встретить во всех уголках нашей планеты - от Северного полюса до Южного. Встречаются они и в солоноватых водах морей и океанов, и в пресных водах озёр и рек; живут в тёмных глубинах океанских впадин, и в залитых солнцем коралловых рифах. Количество форм их несметно, и каждая рыбка находится в удивительной гармонии с окружающей её средой. В этом параграфе тебе предстоит изучить общую характеристику рыб, запомнить особенности их внешнего строения, узнать о существующих у рыб приспособлениях к условиям обитания и образу жизни. Приготовься собрать материал, содержащий конкретные примеры подобных приспособлений. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-5 @ Подбери наиболее точный биоло- гический термин, посредством которого можно обозначить данную группу животных: рыба, лягушка, крокодил, собака, ворона. |@| Приведи примеры живых организмов, обитающих в воде. (Постарайся назвать представителей разных царств живой природы.) @ Приступая к изучению надкласса Рыбы, - вспомни, что ты уже знаешь о водоёмах и их обитателях. Как называют дно, толщу воды, организмы, там обитающие? Покровительственная окраска животных^ Какие типы её ты знаешь? |@| Приведи одну-две поговорки (пословицы), связанные с рыбами. Какие особенности рыб в них подмечены? Освой новый материал 1. Положение рыб в системе животного мира. Ихтиология Царство Животные (Animalia) Подцарство Многоклеточные (Metazoa) Тип Хордовые (Ghordata) Подтип Позвоночные (Vertebrata) Надкласс Рыбы (Pisces) Класс Хрящевые рыбы (Chondrichthyes) белая акула Рис. 24.1. Систематическое положение хрящевых рыб § 24. Надкласс Рыбы. Особенности строения и жизнедеятельности 111 Царство Животные (Animalia) Подцарство Многоклеточные (Metazoa) Тип Хордовые (Ghordata) Подтип Позвоночные (Vertebrata) Надкласс Рыбы (Pisces) Класс Костные рыбы (Osteichthyes) Рис. 24.2. Систематическое положение костных рыб Задание № 6 Рассмотри рисунки 24.1 и 24.2. Какие новые сведения они содержат? Рыбы - большая группа позвоночных животных. Раздел зоологии, который изучает рыб, называется ихтиологией (от греч. ichtys - рыба). Положение рыб в системе животного мира отражено на рис. 24.1 и 24.2. Класс Хрящевые рыбы включает отряды, семейства и виды. Известно около 700 видов. К этому классу относятся акулы, скаты и химеры. Класс Костные рыбы включает отряды, семейства и виды. Известно более 24 000 видов. К этому классу относятся форель, сом, окунь и большинство других рыб, населяющих водоемы планеты. 2. Общая характеристика надкласса Рыбы Рыбы - позвоночные животные, обитающие в воде (в среде, значительно более плотной, чем воздух). Орга- Любопытные факты Вода занимает 2/3 поверхности Земного шара. Она плотнее воздуха, поэтому оказывает заметное сопротивление движущимся в ней телам. Вода - колыбель всего живого на Земле. Именно в ней зародилась жизнь, которая через многие миллионы лет развилась до тех форм, что наблюдаются сейчас. В воде обитает огромное количество рыб. Люди издавна мечтали научиться жить под водой и дышать, как рыбы. В 1943 году Жак-Ив Кусто вместе с единомышленниками изобрёл аппарат, предназначенный для дыхания под водой - первый акваланг. Рис. 24.3. Человек и рыбы В 1964 году доктор Уолтер Л. Робб, инженер-химик, изобрёл искусственные жабры, с помощью которых подопытный хомяк мог дышать под водой. Эти жабры были изготовлены из чрезвычайно тонкой (0,0025 мм) резины. Она была натянута на рамку и в виде клетки опущена под воду. Такая мембрана позволяла молекулам кислорода и азота, растворённым в воде, просачиваться внутрь достаточно быстро, обеспечивая зверьку жизнь и безопасность. Выдыхаемый углекислый газ удалялся таким же образом. Этот успешный эксперимент наводит на мысль о возможностях внедрения этой идеи в жизнь. Русский писатель-фантаст А. Беляев в романе «Человек-амфибия» вложил в уста доктора Сальватора слова о том, что искусственные жабры позволят разрешить проблему перенаселения, и нарисовал картину «поселений под волнами моря». А пока искусственные жабры не созданы, человек с успехом использует великое изобретение Ж.-И.Кусто - акваланг, который дарит удивительное чувство свободы под водой и возможность близко познакомиться с прекрасным подводным миром. 112 Глава 6. Тип Хордовые низм рыбы замечательно приспособлен к осуществлению всех жизненно важных функций в воде. Тело рыбы, как правило, покрыто чешуёй и имеет обтекаемую форму. Оно состоит из трёх частей: головы, туловища и хвоста. Основным органом дыхания являются жабры. Как и другие позвоночные животные, рыбы имеют твёрдый скелет, мускулатуру, кожный покров, пищеварительную, кровеносную и нервную системы, органы дыхания, выделения и размножения. Рыбы - холоднокровные животные: температура их тела близка к температуре окружающей среды. Поэтому можно сказать, что скорость процессов обмена веществ зависит у них от температуры воды. На сегодня известно около 25 тыс. видов рыб. Задание № 7 @ Какие приспособления использу- ют люди, чтобы иметь возможность находиться, передвигаться, видеть, слышать в водной среде? 3. Общий план внешнего строения рыб На голове рыб расположены глаза, ноздри, рот с губами, жаберные крышки. Голова плавно переходит в туловище. От жаберных крышек до анального плавника продолжается туловище. Заканчивается тело рыбы хвостом. Снаружи тело покрыто кожей. Защищает кожу большинства рыб покрытая слизью чешуя. Органами передвижения рыб являются плавники. Плавники - это выросты кожи, опирающиеся на костные плавниковые лучи. Наибольшую значимость имеет хвостовой плавник. Снизу по бокам туловища расположены парные плавники: грудные и брюшные. Они соответствуют передним и задним конечностям наземных позвоночных. Положение парных плавников у разных рыб варьирует. Сверху тела рыбы расположен спинной плавник, снизу, ближе к хвосту - анальный. Количество спинных и анальных плавников может быть разным. По бокам тела большинства рыб расположен своеобразный орган, вос- Любопытные факты о животных Дополнительные органы рыб У некоторых видов рыб (например, у карпа или сома) вокруг рта расположены усики. Это - дополнительные органы осязания и определения вкуса пищи. У многих морских глубоководных рыб (например, у глубоководного удильщика, рыбы-топорика, анчоуса, фото-блефарона) развиты светящиеся органы. Рис. 24.4. Под глазами глубоководной рыбы фотоблефоро-на, расположены светящиеся органы На чешуе рыб встречаются защитные шипы. Они могут располагаться в разных частях тела. Например, шипы покрывают тело рыбы-ежа. Рис. 24.5. Рыба-еж Некоторые рыбы, например скорпена, морской дракон, бо-родавчатка имеют органы защиты и нападения - ядовитые железы, помещающиеся у основания шипов и плавниковых лучей. § 24. Надкласс Рыбы. Особенности строения и жизнедеятельности 113 принимающий течение воды. Это боковая линия. Благодаря боковой линии даже ослеплённая рыба не натыкается на препятствия и способна ловить движущуюся добычу. Видимая часть боковой линии образована чешуйками, имеющими отверстия. Через них вода проникает в тянущийся вдоль тела канал, к которому подходят окончания нервных клеток. Боковая линия может быть прерывистой, сплошной или совсем отсутствовать. Парные плавники (грудные и брюшные) служат стабилизаторами, т.е. обеспечивают равновесное положение тела при его неподвижности. С их помощью рыба поддерживает тело в нужном положении. При движении они служат несущими плоскостями, рулём. Грудные плавники перемещают тело рыбы при медленном плавании. Брюшные плавники выполняют в основном функцию равновесия. Задания №№ 11-12 P5I Назови функцию каждого из видов плавников. Являются ли плавники приспособлением к среде обитания? Сделай вывод о роли, которую плавники играют в жизни рыб. Запиши его в тетрадь. '■f) * Рассмотри рисунки 24.7 и 24.8. Рис. 24.6. Внешнее строение рыбы Отметь необычность в строении каких-либо плавников. Предположи, какую роль они выполняют. Задания №№ 8-10 Опиши особенности внешнего строения рыб. © Какие отделы тела рыбы ты мо- жешь назвать? Подготовься устно описать каждый из названных отделов, его части и роль. Назови несколько приспособлений рыб к условиям обитания. 4. Функции плавников Когда имеют в виду отсутствие у человека самого необходимого, его сравнивают с рыбой без плавников. Благодаря плавникам рыба способна двигаться и удерживать равновесие в водной среде. Лишённая плавников, она переворачивается брюшком вверх, поскольку центр тяжести помещается в спинной части. Непарные плавники (спинной и анальный) обеспечивают устойчивость тела. Хвостовой плавник у подавляющего большинства рыб выполняет функцию движителя. Рис. 24.7. Илистый прыгун Рис. 24.8. Рыба-парусник 5. Форма тела У рыб обтекаемая форма тела. Она отражает особенности среды обитания и образа жизни. У рыб, приспособленных к быстрому длительному плаванию в толще воды (тунец, макрель, 114 Глава 6. Тип Хордовые сельдь, треска, лососи), «торпедовидная» форма тела. У хищников, практикующих быстрые броски на небольшом расстоянии (щука, таймень, барракуда, сарган, сайра), она «стреловидная» . Некоторые рыбы, приспособленные к длительному залеганию на дне (скат), имеют плоское тело. У отдельных видов тело имеет причудливую форму. Например, морской конёк напоминает соответствующую шахматную фигуру: его голова расположена под прямым углом к оси тела. Задания №№ 13-14 Рис. 24.9. Форма тела рыб: 1 - стреловидная (сарган); 2 - торпедовидная (тунец); 3 - сплющенная (камбала); 4 - лентовидная (сельдяной король); 5 - шаровидная (рыба-ёж); 6 - плоская (скат) Сделай вывод о связи формы тела рыб со средой обитания и образом жизни. Рассмотри и устно опиши форму тела и особенности внешнего строения морского конька. 6. Покровы тела Снаружи кожа рыб покрыта чешуёй - тонкими полупрозрачными пластинками. Чешуи своими концами налегают друг на друга, располагаясь черепицеобразно. Это обеспечивает прочную защиту тела и вместе с тем не создает препятствий движению. Чешуи образуются специальными клетками кожи. Размер чешуек бывает разный: от микроскопических у угрей до нескольких сантиметров у индийского усача. Наблюдается большое разнообразие чешуи: по форме, прочности, составу, количеству и некоторым другим характеристикам. Рис. 24.10. Чешуя лосося Любопытные факты о животных Морские коньки населяют разные океаны Земного шара. Эти рыбки удивляют всякого, кто их наблюдает: тело, подобно насекомому, заключено в панцирь, цепкий хвост обезьяны, вращающиеся глаза хамелеона и, наконец, сумка, как у кенгуру. Рис. 24.11. Морской конёк Хотя эта симпатичная рыбка и может плавать в вертикальном положении при помощи колебательного движения спинного плавника, она - плохой пловец и большую часть времени висит, цепляясь хвостом за водоросли и высматривая мелкую добычу. Трубчатое рыло конька действует как пипетка - когда резко раздуваются щеки, добыча быстро втягивается в рот с расстояния до 4 см. § 24. Надкласс Рыбы. Особенности строения и жизнедеятельности 115 Наверное, всем приходилось слышать выражение «скользкий, как рыба». В нём подмечена такая особенность кожи рыб, как наличие большого количества слизи. Слизь облегчает скольжение в воде, предотвращает попадание в организм паразитов и бактерий, ускоряет заживление в случаях ранений, способствует выведению веществ из организма, регулирует проникновение воды и солей, осаждает муть и выделяет специфический видовой запах, необходимый для узнавания особей своего вида. Рис. 24.12. Определение возраста рыбы В коже залегают пигментные клетки - хроматофоры. Они определяют всё разнообразие окраски рыб, особенно яркой в тропиках. Таким образом, кожа рыб выполняет функцию наружной защиты. Она защищает тело от механических повреж- дений, облегчает скольжение, определяет цвет рыбы, осуществляет связь с внешней средой. В коже расположены органы, воспринимающие температуру и химический состав воды. Задания №№ 15-17 Поработайте с текстом «Покровы © тела». @ Перечисли приспособления кожи рыб к условиям обитания. Отметь их в тетради. Назови рыб, которые изменяют свою окраску. 7. Значение окраски Рис. 24.14. Пелагические рыбы Пелагические рыбы часто имеют тёмную «спинку» и светлое «брюшко», как эта рыба семейства тресковых. Любопытные факты о животных Как стать ярче? Интенсивность окраски определяется состоянием пигментных клеток кожи (хроматофоров): при их расширении пигментные зёрна растекаются на большее пространство и окраска тела становится яркой. Если хроматофоры сокращаются, пигментные зёрна скапливаются в центре, оставляя большую часть клетки неокрашенной, и окраска тела бледнеет. Рис. 24.13. Работа хроматофоров Пигментные зёрна всех цветов равномерно распределены внутри хроматофоров - рыба имеет яркую окраску. Пигментные зёрна собраны в центрах клеток - рыба становится почти бесцветной, прозрачной. Только жёлтые пигментные зёрна распределены по своим хроматофорам - рыба меняет окраску на светло-жёлтую. 116 Глава 6. Тип Хордовые Рис. 24.15. Крылатка-зебра В Индийском океане у коралловых рифов обитает яркая крылатка-зебра, вооружённая ядовитыми шипами. Рис. 24.16. Скат Скат, лёжа на дне, поджидает свою добычу. Индийский стеклянный сом может служить пособием по изучению анатомии. Рис. 24.17. Стеклянный сом Многие рыбы, обитающие в верхних и средних слоях воды, имеют более тёмную окраску верхней части тела и светлую - нижней. Серебристое брюшко рыбы, если смотреть на рыбу снизу, не будет выделяться на светлом фоне неба. Точно так же тёмная спинка, если смотреть на рыбу сверху, будет сливаться с тёмным фоном дна. Рис. 24.18. Сомик Синодонтис Изучая окраску рыб можно увидеть, как с её помощью происходят маскировка и подражание другим видам организмов, пронаблюдать демонстрацию опасности и несъедобности, а также подачу рыбами других сигналов. В отдельные периоды жизни многие рыбы приобретают яркую брачную окраску. Часто окраска и форма рыбы дополняют друг друга. Любопытные факты о животных Самый-самый Самой маленькой рыбкой считают филиппинского бычка Пандаку. Его длина около 7 мм. Этих рыбок одно время модницы носили в... ушах. В хрустальных серьгах-аквариумах! Рис. 24.19. Бычок Пандака Самой большой рыбой считают китовую акулу, которая достигает длины 15 м. § 24. Надкласс Рыбы. Особенности строения и жизнедеятельности 117 Задания №№ 18-20 Какие функции выполняет окрас- ка рыб? Расскажи классу об одном из приспособлений окраски рыб к среде обитания и образу жизни. © * Попробуй объяснить, почему у сомика Синодонтиса (рис. 24.18), светлая спинка и тёмное брюшко? Учись использовать биологические термины Задания №№ 21-27 Какие общие особенности надклас-са Рыбы ты запомнил? |©| Перечисли виды плавников. Какие функции они выполняют? © Приведи примеры приспособлен- ности рыб к водной среде обитания. ^ Заполни таблицу. Можешь ли ты дописать ещё какие-нибудь приспособления? Приспособленность рыб к условиям обитания и образу жизни приспособления названия рыб стреловидное тело торпедовидное тело сплющенное тело маскировка демонстрация © Определи места обитания рыб, изображённых на рисунке «Формы тела рыб». 26. Игра «Приведи примеры». Условия игры: Все участники по очереди приводят примеры на предложенную тему. Как только примеры исчерпаны, переходят к следующей теме. Каждый правильный ответ приносит 1 очко. Приведи примеры: маскировки, демонстрации, подражательной окраски, слов с составной частью «аква», слов с составной частью «ихтио», слов с составной частью «гидро», слов с составной частью «форы». ^ Составь кроссворд, используя тер- мины урока. Подведение итогов и выводы Гидросфера отличается чрезвычайным разнообразием условий. Это пресные, проточные и стоячие воды, а также солёные моря и океаны, заселённые организмами на разных глубинах. Для существования в столь разнообразных условиях у рыб выработались как общие принципы строения, отвечающие требованиям среды (гладкое, без высту- Готовимся к экскурсии на водоём «Окунь^ Эта всем известная рыба вместе с плотвой принадлежит к самым многочисленным обитателям наших пресных вод^» Рис. 24.20. Окунь «Крупный окунь - весьма проворная, сильная и хищная рыба. Надо удивляться жадности и упорству, с какими он преследует поверху какую-нибудь рыбку, отбитую им от станички. Несчастная рыбёшка, как шальная, выпрыгивает из воды, а окунь кружится за нею, раскрывая свою огромную пасть с громким чавканьем до тех пор, пока не схватит её. Чавканье крупного окуня так громко, что в тихую погоду его можно слышать шагов за сто. Мелкие окуньки не уступают крупным в бойкости и проворстве движений. Кто не видал, как охотятся стаи окуньков за мальками, то есть молодью других рыб; случается даже, что они, увлёкшись преследованием, выскакивают вслед за своей добычей на мель, даже на прибрежный песок». Л.П. Сабанеев. Жизнь и ловля пресноводных рыб. 1978. 118 Глава 6. Тип Хордовые пов вытянутое тело, покрытое слизью и чешуёй; заострённая голова с прижатыми жаберными крышками; система плавников; боковая линия), так и приспособления, свойственные отдельным группам (сплющенное тело, световые органы и др.). Каждый вид рыб имеет соответствующие определённому образу жизни многочисленные и разнообразные приспособления. § 25. Строение костной рыбы Познакомься с задачами урока Выполнив лабораторную работу, ты сможешь на живом объекте рассмотреть особенности внешнего строения рыб, изученные на прошлом уроке. Освоив новый материал параграфа, ты познакомишься с системами внутренних органов рыб, поймёшь общие принципы внутреннего строения позвоночных животных. Особое внимание при этом следует уделить органам, отличающим рыб от других позвоночных. Повтори изученное ранее Задание № 1 Выполни лабораторную работу. Фиксируй наблюдения в тетради. Лабораторная работа «Внешнее строение рыбы» Оборудование: демонстрационный аквариум, аквариумные рыбы, лупа, микроскоп, чешуя карпа. Ход работы: 1. Какие отделы тела есть у рыбы? Опиши форму тела и форму головы. 2. Рассмотри строение глаз (размеры, форму, подвижность, наличие век). 3. Каково расположение рта? 4. Опиши расположение жаберных крышек. Отметь, происходит ли движение жаберных крышек? Связано ли оно с движением рта? 5. Есть ли на голове рыбы ещё какие-либо органы (усики, шипы и др.)? 6. Расскажи об окраске рыбы. 7. Обрати внимание на расположение парных и непарных плавников. Рассмотри характер движения плавников: 1) в спокойном состоянии; 2) в движении. 8. Можно ли рассмотреть боковую линию? Если «да», то опиши её. 9. Отметь, как реагируют рыбы на резкий взмах рукой, стук по стеклу аквариума? 10. Рассмотри чешую рыбы: 1) через лупу, 2) под микроскопом (чешую карпа). Сделай зарисовки. 11. Сделай общий вывод. Дополнительные сведения Положение рта находится в прямой связи со способами питания (рис. 25.1). Различают рот верхний (планктоноядные рыбы), конечный (например, хищники), нижний (бен-тосоядные). Существуют и переходные формы - рот полуверхний, полунижний. Рис. 25.1. Положение рта у карповых рыб: А - верхний у чехони; Б - конечный у сазана; В - полунижний у воблы; Г - нижний у остро-лучки § 25. Строение костной рыбы 119 Освой новый материал Костно-мышечная система рыб состоит из скелета и мышц. Основу скелета образуют череп и позвоночник. Позвоночник состоит из отдельных позвонков. От позвоночника отходят рёбра. Скелет включает также кости и костные лучи парных и непарных плавников. К костям скелета прикрепляются мышцы, которые своей работой обеспечивают движение. Рис. 25.2. Скелет рыбы Костно-мышечная система выполняет в организме разные функции. Она служит опорой, позволяет двигаться, защищает от ударов и столкновений. Кости черепа закрывают головной мозг, а кости позвоночника - спинной. Скелет защищает и другие внутренние органы. Костные плавниковые лучи являются орудием защиты от хищников и соперников. Задание № 2 P5I Рассмотри на изображении все части скелета рыбы. Пищеварительная система рыб состоит из следующих последовательно расположенных частей: рот, глотка, пищевод, желудок, кишечник, анальное отверстие. После заглатывания пища проходит через глотку и пищевод в желудок. Там под действием желудочного сока пища начинает перевариваться, затем она проходит в кишечник, где подвергается воздействию сока поджелудочной железы и желчи, поступающей из печени. Питательные вещества всасываются через стенки кишечника в кровь, непереваренные остатки выводятся наружу. Пищеварительная система обеспечивает организм рыбы необходимыми питательными веществами. Рис. 25.3. Строение пищеварительной системы Задание № 3 Найди на изображении все части пищеварительной системы. Плавательный пузырь. Этот орган помогает рыбам погружаться или всплывать. Плавательный пузырь заполнен воздухом, который извлекается из воды посредством жабр во время обычного дыхательного процесса и переносится кровью в плавательный пузырь. При подъёме вверх происходит увеличение объёма пузыря, при погружении - уменьшение. Любопытно, что у некоторых видов рыб этот орган отсутствует (например, у живущих на дне или у тех, для которых характерны быстрые вертикальные перемещения). Рис. 25.4. Личинки лосося, заглатывающие воздух 120 Глава 6. Тип Хордовые В процессе развития плавательный пузырь формируется как отросток пищеварительной системы. Для того чтобы заполнить пузырь воздухом, новорождённый малёк всплывает к поверхности воды и заглатывает в пищевод воздух. Позднее связь плавательного пузыря с пищеводом прерывается. Интересно, что при помощи плавательного пузыря некоторые рыбы способны усиливать издаваемые ими звуки. Задание № 4 © Какие функции выполняет плава- тельный пузырь? Система органов дыхания. Основные органы дыхания рыб - жабры. Они расположены в стенках глотки по обеим сторонам головы и прикрыты жаберными крышками. В жабрах осуществляется газообмен между водой и кровью. Через тончайшие стенки жаберных сосудов в кровь из воды поступает кислород, а в воду из крови уходит избыток углекислого газа. Для успеш- ного газообмена требуется постоянная смена воды, омывающей жабры. Это движение обеспечивается работой рта и жаберных крышек. Иногда рыбам приходится вентилировать жабры с помощью движения грудных плавников. Рис. 25.5. Система органов дыхания Задание № 5 l^-^l Выясни строение органов дыхания рыб. Кровеносная система рыб схематично представляет собой замкнутый круг, состоящий из сосудов. Её главным органом служит сердце. Оно двух- Любопытные факты о животных Немы ли рыбы? Рыбы издают множество звуков^ Вода эти звуки передаёт. Так что вряд ли уместно называть подводное царство «миром безмолвия». Ставрида, например, издаёт звуки, напоминающие собачий лай, морской налим урчит и хрюкает, карп трещит, рыба-барабанщик производит нечто, напоминающее барабанный бой, а речной окунь - короткую дробь. Рис. 25.6. Ставрида Особенно громкий шум с помощью колебаний плавательного пузыря производят горбыли: раздаётся что-то вроде приглушённого стука отбойного молотка о тротуар. У некоторых сомов движение газа в плавательном пузыре взад-вперёд заставляет вибрировать туго натянутые мембраны. Некоторые спинороги издают звуки, вращая плавниковыми лучами. Часто звуки издают работающие мышцы. Кстати, вы сами можете убедиться в существовании этих звуков. Сожмите кулаки, отставив большие пальцы, и несильно прижмите их кончики к ушам. Ровный тихий гул - свидетельство звучания мышц. Наиболее часто и интенсивно рыбы используют звуковые сигналы в период размножения. § 25. Строение костной рыбы 121 камерное: состоит из предсердия и желудочка. Работа сердца обеспечивает циркуляцию крови. Двигаясь по сосудам, кровь осуществляет газообмен, перенос питательных и других веществ в организме. Рис. 25.7. Кровеносная система Кровеносная система рыб включает один круг кровообращения. От сердца кровь поступает в жабры, где обогащается кислородом. Насыщенную кислородом кровь называют артериальной. Она разносится по телу, отдаёт клеткам кислород, насыщается углекислым газом, т. е. становится венозной, и возвращается в сердце. У всех позвоночных сосуды, которые отходят от сердца, - это артерии. Сосуды, которые ведут к сердцу, - это вены. Задание № 6 Рассмотри строение кровеносной системы рыб, изучи расположение её частей. Обмен веществ - совокупность химических процессов, происходящих в живом организме. В основе обмена веществ лежат два явления: построение и распад органических веществ. Сложные органические вещества, поступающие в организм с пищей в процессе переваривания превращаются в менее сложные. Они всасываются в кровь и разносятся к клеткам организма, где из них образуются необходимые организму белки, жиры и углеводы. На это затрачивается энергия, которая выделяется при дыхании. При этом многие ве- щества в клетках распадаются на воду, углекислый газ и мочевину. Таким образом, обмен веществ состоит из процессов построения и распада веществ. Интенсивность обмена веществ рыбы зависит от температуры тела. Рыбы относятся к животным с переменной температурой тела - холоднокровным. Температура тела рыб близка к температуре окружающей среды и не превышает её более чем на 0,5-1,0 градус (правда, у тунцовых разница может составить до 10 градусов). Органы выделения отфильтровывают из крови и выводят из организма воду и конечные продукты обмена веществ. Органами выделения позвоночных являются парные почки и мочеточники. У некоторых рыб есть мочевой пузырь. Мочевыделительный канал открывается наружу отверстием, расположенным позади анального. Задание № 7 р5| Рассмотри строение органов выделительной системы, изучи их расположение. Нервная система отвечает за слаженность работы всех систем и органов, осуществление реакций организма на изменения окружающей среды. Как и у всех позвоночных, у рыб она состоит из головного, спинного мозга и отходящих от них нервов. Головной мозг состоит из пяти отделов: передний, включающий зрительные доли, средний, промежуточный, мозжечок и продолговатый мозг. У всех пелагических рыб, ведущих активный образ 122 Глава 6. Тип Хордовые жизни, зрительные доли и мозжечок крупные, поскольку им требуются хорошее зрение и тонкая координация. Продолговатый мозг переходит в спинной, который заканчивается в хвостовом отделе позвоночника. Рис. 25.9. Нервная система При участии нервной системы организм отвечает на различные раз- дражения. Эта реакция называется рефлексом. В поведении рыб проявляются безусловные и условные рефлексы. Безусловные рефлексы иначе называются врожденными. У всех животных, относящихся к одному виду, безусловные рефлексы проявляются одинаково. Условные рефлексы вырабатываются в течение жизни каждой рыбы. Например, постукивая всякий раз во время кормления по стеклу аквариума, можно добиться того, что рыбки начнут собираться возле кормушки только на стук. Задание № 8 Рассмотри строение нервной сис- темы. Любопытные факты о животных Половой диморфизм Половой диморфизм (от греч. di - две, morphe - форма) проявляется во внешних различиях особей противоположного пола (на основе этих различий они распознают и выбирают друг друга). Яркий пример полового диморфизма -исключительно своеобразный вид самцов и самок некоторых глубоководных рыб - удильщиков. Рис. 25.10. Самка удильщика с самцами Мелкие самцы, размером всего несколько сантиметров, прикрепляются к телу гораздо более крупных самок. А точнее - прирастают, поскольку при этом их кровеносная система становится придатком кровеносной системы самки. С этого момента самцы становятся неспособными к самостоятельному существованию. Они нужны лишь для производства потомства. Продолжительность жизни рыб Продолжительность жизни у разных видов рыб разная и часто зависит от размера. Мелкие рыбы живут недолго - от года до пяти лет; рыбы среднего размера (5-10 см) до 10-12 лет; крупные рыбы от 15 лет и более. Так, например, астроно-тусы, цихлазомы, золотые рыбки, пираньи могут прожить 25-30 лет. Отдельные крупные рыбы - сом, осетр, карп - способны пережить человека. Есть данные о 200300-летних щуках, карпах, белугах, калугах. Рис. 25.11. Калуга Разумеется, большое влияние на продолжительность жизни рыб оказывают внешние условия. Так, существование африканских нотобранхиусов, например, зависит от сохранения водоёма: засуху может перенести только икра. Сезон дождей даёт старт развитию икринок. Жизнь подобных рыбок ограничивается 2-6 месяцами (в зависимости от вида). § 25. Строение костной рыбы 123 Органы чувств рыб хорошо развиты. Глаза приспособлены к чёткому распознаванию предметов на близком расстоянии, к различению цветов. Через внутреннее ухо - орган, расположенный внутри черепа, - рыбы воспринимают звуки. Через ноздри распознают запахи. В ротовой полости, в коже усиков, губ расположены органы вкуса, определяющие сладкое, кислое, солёное. Рис. 25.12. Строение боковой линии рыб Направление и силу тока воды воспринимает боковая линия. Она образована проходящим внутри туловища каналом, который сообщается с водной средой через отверстия в чешуйках. Чувствительные клетки боковой линии реагируют на изменение давления воды и передают сигналы в головной мозг. Органы размножения. Почти все рыбы раздельнополы. Для размножения служат специальные парные органы: у самцов - семенники (молоки), семяпроводы, у самок - яичники, яйцеводы. Рис. 25.13. Органы размножения В семенниках развиваются мужские половые клетки - сперматозоиды, в яичниках - женские половые клетки - яйцеклетки (икринки). Для их вывода существует специальное половое отверстие. У некоторых видов рыб самцы и самки отличаются по окраске и форме тела. Такое явление биологи называют половым диморфизмом. Задание № 9 Рассмотри строение органов раз- множения. Учись использовать биологические термины Задания №№ 10-12 © Расскажи о строении и функциях кровеносной системы рыб. Как устроена система органов пищеварения рыб? Опишите устно рисунок 25.14. Какие системы внутренних органов забыл нарисовать художник? Рис. 25.14. Строение костной рыбы Задания №№ 13-16 © Объясни значение терминов: реф- лекс, артерии, вены. © Как ты думаешь, есть ли у рыб зубы? * Как ты думаешь, что за «камуш- ки» находятся у рыбы в голове? © С помощью каких систем органов у рыб осуществляется обмен веществ? Подведение итогов и выводы В организме рыб (как, впрочем, и других позвоночных животных, с общим планом внутреннего строения которых мы познакомились) можно выделить целый ряд систем внутренних органов. Каждая из них выполняет в организме свои функции. Основу ске- 124 Глава 6. Тип Хордовые лета составляет позвоночник. Между верхними дугами позвонков находится спинной мозг. Кости черепа защищают головной мозг, состоящий из пяти отделов. В пищеварительной системе выделяют рот, глотку, пищевод, желудок, кишечник. Главными органами выделения являются почки. Рыбы - позвоночные животные, имеющие двухкамерное сердце, один круг кровообращения, органы дыхания - жабры, хорошо развитые органы чувств. Плавучесть рыб контролируется плавательным пузырём, который у некоторых видов может отсутствовать. § 26. Размножение и развитие рыб. Многообразие видов Познакомься с задачами урока Огромное число видов рыб, населяющих воды нашей планеты, постоянно воспроизводится, продолжает себя в потомках. В этом параграфе тебе предстоит изучить, как проходят основные этапы жизненного цикла рыб. Отмечай особенности, связанные с размножением и развитием рыб. Рис. 26.1. Развитие речного окуня Более трети всех известных видов позвоночных животных - рыбы. Чтобы лучше понять их биологию, учёные разделили их на 30 с лишним отрядов. Познакомься с некоторыми отрядами, семействами и видами надкласса Рыбы. Рис. 26.2. Забота о потомстве у колюшки Повтори изученное ранее Задания №№ 1-2 Расскажи об органах размноже- Какие ты знаешь основные систе- матические группы рыб? Приведи примеры видов рыб, встреченных тобой в природе. Освой новый материал Размножение и развитие рыб. При созревании половых клеток у рыб проявляется инстинкт размножения. Размножение рыб называют нерестом. О готовности к нересту сигнализирует поведение рыбы и брачная окраска. Некоторые рыбы совершают нерестовые миграции, перемещаясь в места, более подходящие для развития их будущего потомства. Лососи, угри и ряд других рыб преодолевают при этом огромные расстояния. ния рыб. Что такое жизненный цикл? Рис. 26.3. Нерест горбуши Нерестящиеся самки вымётывают икринки, которые оплодотворяются самцами. Рыбы откладывают икринки на скопления водорослей, комки слизи, пузырьки пены у поверхности воды, в ямки на дне и т. д. При слиянии половых клеток образуется яйцо, которое созревает в воде. Внутри яйца развивается зародыш. Созревший зародыш рыбы освобождается от оболо- § 26. Размножение и развитие рыб. Многообразие видов 125 чек, выходит в воду и с этого момента называется личинкой. Со временем личинка начинает самостоятельно питаться микроскопическими водорослями, инфузориями, а затем мелкими рачками. В случае выживания она становится похожа на взрослую рыбку, её называют мальком. У многих видов рыб приспособлением к выживанию служит огромная плодовитость. Так самка речного окуня откладывает 200-300 тыс. икринок, самка карпа 400-600 тыс. икринок, а самка трески до 10 млн. Есть рыбы, откладывающие небольшое количество икры. Однако эти рыбы проявляют заботу о потомстве. Например, колюшка трёхиглая откладывает всего 60-70 икринок. По-особому протекает забота о потомстве у морских коньков, морских игл, тилапий. Есть и живородящие виды рыб. При живорождении число рождённых детёнышей сокращается до десятков и единиц. Некоторые акулы и скаты откладывают яйца с хорошо развитым большим зародышем. Эти яйца имеют специальные приспособления для закрепления на растениях. Подрастая, мальки переходят к «взрослой» жизни, вступают в период нагула. Достигнув половой зрелости, рыбы приступают к размножению. Рис. 26.4. Созревшие икринки и личинка лосося Процесс размножения является весьма значимым для выживания вида. В результате эволюции у рыб выработались такие сложные формы поведения, как нерестовые миграции (лосось, осётр, пресноводный угорь), забота о потомстве (трехиглая колюшка, морской конёк и др.), брачные «танцы». Всё это - приспособления видов к условиям обитания, выживанию рядом с другими видами организмов. Задание № 3 Выполните задания на выделение © в прочитанном тексте терминов и понятий, ключевых слов, последовательных стадий жизненного цикла рыбы. Миграции. Как мы выяснили, рыбы в процессе жизненного цикла Любопытные факты о животных Гольян - распространённая по всей Европе небольшая (8-9 см) рыбка семейства Карповых. Численность гольянов в ручьях бывает огромна. Одна из причин, способствующих этому явлению, - всеядность этой рыбы. Рис. 26.5. Брачная окраска самца гольяна Гольян питается диатомовыми водорослями, личинками различных насекомых и заглатывает всё съедобное, что попадётся в толще воды. Когда цветут ветроопыляемые деревья и кустарники, гольян питается падающей в воду пыльцой. Весной самцы гольяна становятся поразительно красивыми: тело отливает зелёным блеском, тёмные пятна становятся ярче, брюшко - ярко-красным. 126 Глава 6. Тип Хордовые проходят следующие этапы: яйцо, личинка, малёк, нагул, половозрелая особь. У некоторых рыб, например лосося, в жизненном цикле обязательно присутствуют миграции. Первые три этапа (они занимают от 2 до 5 лет жизни) лососи проводят в реках. Затем приходит пора первой миграции, и молодь лосося скатывается по течению рек в море. Здесь, передвигаясь и питаясь на обширном пространстве, лосось быстро развиваются (нагул) и достигает половой зрелости. Рис. 26.6. Нерестовые миграции лососей После этого лососи начинают вторую (нерестовую) миграцию в родные реки, куда находят путь по запаху воды. Рыбы поднимаются в верховья реки и нерестятся. На этом заканчивается цикл воспроизводства. Ослабленные родители дрейфуют вниз по течению. Многие погибают, но многие и выживают для последующих миграций и нереста. Дальневосточный лосось (горбуша) после нереста погибает. Рыб, совершающих миграции из рек в моря или из морей в реки, называют проходными. К ним относятся многие виды сельдевых, лососёвых, осетровых. Перечисленные рыбы, как и лососи, размножаются в реках, а нагуливают в море. Проходным рыбам нужна свобода передвижения по рекам. Поэтому для их выживания требуется создание специальных устройств, помогающих им обойти плотины гидроэлектростанций. Миграции угрей. В реках Европы живёт европейский речной угорь. Угри могут достигать 2 м длины и 6 кг массы. Речной угорь относится к проходным рыбам. У речного угря мальковая стадия, нерестовая миграция и нерест проходят в море, а рост и нагуливание -в пресной воде. Угорь может длительное время находиться в основных местах своего обитания - тихих заводях рек. При наступлении половой зрелости угорь меняет облик (увеличивается диаметр глаз, спина из оливково-зелёной становится чёрной, а брюшко -серебристо-белым), скатывается в море и прекращает питаться. Известно, что нерестовые миграции угря в Балтийском море проходят по прибрежным водам, а, начиная с Северного моря, их след не изучен. В конце концов, угорь оказывается на месте своего нереста: у берегов Америки в Саргассовом море. Отнерестившись на глубине 300-400 м, угорь погибает. Вышедшие из икринок личинки (они называются лептоцефалы) так непохожи на своих родителей, что их одно время считали другим видом рыб. Рис. 26.7. Лептоцефал Эти личинки угрей, появившись в Саргассовом море, всплывают в верхние слои воды, подхватываются возникающими в западной части Северной Атлантики течениями, и дрейфуют 2,5-3 года к берегам Европы. Во время этой миграции тело угрей претерпевает довольно сложные превращения. Прозрачные трёхлетние мальки угря (стеклянные угри) стаями появляются у берегов Европы. Далее самцы угрей от- § 26. Размножение и развитие рыб. Многообразие видов 127 кармливаются в солоноватых прибрежных водах. А самки входят в реки, мигрируют против течения, расселяются по различным водоёмам и живут в пресной воде, по крайней мере, несколько лет. Питаются они мелкой рыбой, икрой, лягушками. При наступлении половой зрелости приходит пора отправляться в родные места. Не все вопросы, связанные с длительными миграциями европейских угрей, выяснены. Помимо речного угря, такие миграции свойственны некоторым видам бычков и тропическим видам сомов. Рис. 26.8. Карта миграций европейского угря Забота о потомстве у морских коньков. Примерным отцом среди рыб является морской конёк. С этой рыбой семейства Колюшковые мы уже познакомились. Широко распространённые в морях и океанах коньки имеют твёрдое, покрытое пластинками наружного скелета тело. На животе самца расположен карман, который открывается наружу лишь маленьким отверстием. На весь сезон размножения у коньков образуется постоянная пара, которая занимает определённый участок в морских зарослях. Если на эту территорию посягнёт какой-нибудь чужак, самец прогонит его. Во время нереста самка помещает внутрь выводковой сумки самца икринки, которые там же развиваются. В тканях выводковой сумки содержится большое количество мелких кровеносных сосудов, через которые происходит снабжение икри- нок кислородом. Откладывание икры обычно происходит несколько раз, поэтому в сумке самца маленькие коньки могут быть разного возраста, и тогда подросшее поколение покидает отцовскую сумку с интервалом в несколько дней. Рис. 26.9. Самец конька охраняет личинки Иногда забота отца на этом не заканчивается, и уже покинувшие сумку вполне сформировавшиеся молодые коньки в случае опасности могут снова ненадолго вернуться под защиту отца. Живорождение. Некоторые виды рыб не откладывают икру, а рождают детёнышей, развившихся внутри тела матери. В этом случае развитие личинки происходит непосредственно в яйцеводах самки за счёт питательных веществ, имеющихся в икринке. К живородящим видам рыб относятся не только морские гиганты (акулы, скаты), но и совсем маленькие рыбки (аквариумные гуппи, меченосцы). Рис. 26.10. Гуппи рождает мальков 128 Глава 6. Тип Хордовые Задания №№ 4-9 © Что такое нерест? * Постарайся решить следующую задачу. Допустим, что треска достигает половой зрелости в четыре года. Нерестится она раз в год. Допустим также, что из отложенных икринок будет появляться поровну самцов и самок. Как ты считаешь, если бы все потомки трески выживали, сколько бы особей трески проживало в море, в котором поселилась одна половозрелая пара через 1, 2, 3, 4 года? * Приведи причины, по которым происходит гибель потомков. Какие организмы выживают в первую очередь? Какую роль в жизни рыб играют миграции? P5I Какие приспособления, связанные с размножением, способствуют выживанию видов рыб? Можно ли привести пример, когда создаются условия, в которых какое-либо приспособление не помогает? © Сравни миграции европейского пресноводного угря и дальневосточного лосося. Обрати внимание на места нереста (в море или в реке), на то, как движение водных масс способствует расселению молоди. Можно ли какую-нибудь из этих рыб назвать морской (речной)? Как называют таких рыб? Многообразие рыб. Изучая многообразие рыб, ихтиологи распределяют их на разные группы. Так, в зависимости от отношения к среде всех рыб делят на морских, пресноводных и проходных. Морскими видами являются большинство акул, скаты, многие сельдеобразные и другие рыбы. К пресноводным относятся, например, карпообразные: плотва, елец, жерех, линь, усач, лещ, уклейка, чехонь, сазан, карась, амур. В пресных водах важный фактор, определяющий распространение рыб, - проточность воды. Лещ живёт только в проточной воде. Зато караси, ротаны могут жить в небольших прудах и заболоченных озёрах. К живущим как в пресной, так и в морской воде (т. е. проходным) относятся осетровые, лососеобразные, пресноводный угорь и др. Проходные рыбы обычно способны адаптироваться к сильным колебаниями солёности воды. К тому же в течение жизненного цикла им необходимо подготовить организм к большим затратам энергии, связанным, например, с преодолением течений. Помимо этого, среди рыб различают пелагических, т. е. живущих в толще воды (сельдь, ставрида, треска, тунец), и придонных, т. е. живущих у дна (камбала, сом). Рис. 26.12. Пелагическая и придонная рыбы Есть среди рыб мирные растительноядные виды (например, толстоло- Любопытные факты о животных Существует ли «рыбье молоко»? В средних течениях Амазонки между скалами и камнями живёт симфизодон или рыба-диск. Рис. 26.11. Симфизодон В период роста мальков из кожи каждого родителя сочится питательное вещество, которое поедают мальки. § 26. Размножение и развитие рыб. Многообразие видов 129 бик) и очень агрессивные хищники (щука, окунь, сом). Изучая рыб, мы убедились, что особенности их строения связаны с приспособленностью к условиям обитания и образу жизни. Все 25 тыс. известных видов рыб в соответствии с особенностями строения имеют своё место в зоологической классификации. Рыб, обладающих хрящевым, неокостеневающим скелетом относят к классу Хрящевых рыб. У таких рыб нет жаберных крышек. С каждой стороны тела свободно открываются 5-7 пар отделённых друг от друга жаберных щелей. Среди Хрящевых выделяют три отряда: Акулы, Скаты, Химерообразные. Рис. 26.13. Хрящевые рыбы К классу Костных рыб относят рыб, у которых внутренний скелет, как правило, костный, а жаберные щели прикрыты крышкой. Эти рыбы составляют подавляющее большинство современных видов рыб. Среди Костных рыб насчитывается более 30 отрядов. Наиболее значимы отряды Осётрооб-разные (или костно-хрящевые), Сельдеобразные, Лососеобразные, Карпообразные, Окунеобразные. Задание № 10 '■'5 Запиши в тетрадь название прочитанного текста, выпиши ключевые слова, выдели группы рыб, укажи несколько примеров. Отряд Акулы. Насчитывается более 250 видов акул. Их размеры различны. Так, например, акула-лилипут, обитающая в Мексиканском заливе, не превышает в длину 20 см и весит не более 500 г. А китовая акула имеет длину 18-20 м и массу около 10 т. Кожа акул шероховатая, покрыта че-шуями с многочисленными зубцами. Рис. 26.14. Костные рыбы Рис. 26.16. Акулы Парные грудные и брюшные плавники обеспечивают акуле движение вверх и вниз. Верхняя лопасть хвостового плавника, как правило, длиннее нижней. Зрение чёрно-белое. У акул хорошо развито обоняние, с помощью которого они отыскивают добычу. Живут в основном в морях. Большинство - активные хищники. Они охотятся на рыб, креветок, водных млекопитающих. Китовая акула 130 Глава 6. Тип Хордовые питается планктоном. Сельдевые акулы - живородящие рыбы. Они встречаются в Атлантическом и Тихом океанах в умеренных и субтропических водах. Наиболее опасны для человека тигровая и тупорылая акулы, акула-молот, мако и большая белая. Акулы являются объектом промысла. Ценным продуктом считают печень акулы, которая занимает 20-30% веса тела. Отряд Скаты. Известно около 350 видов скатов. Это крупные рыбы с плоским, сплющенным в спинно-брюшном направлении ромбовидным телом. По бокам его образуют расширенные грудные плавники. При движении плавники волнообразно перемещаются. Размеры скатов различны. Самый маленький скат - двукрылый из Жёлтого моря - имеет ширину 10-15 см. Самый крупный представитель отряда -манта - в размахе плавников достигает 8 м и имеет массу около 2,5 т. Рис. 26.17. Скаты На брюшной стороне тела скатов открывается поперечный рот с мощной тёркой из зубов, а также - пять пар жаберных щелей. У многих на чешуе есть шипы (кожные зубы). Питаются донными животными: моллюсками, червями, крабами, рыбами. Хвост скатов вытянут в хлыст. На конце хвоста у хвостоколовых находится шип с ядовитой железой. У некоторых тропических видов скатов есть электрические органы. Электрические разряды до 300 вольт производятся, вероятно, в целях защиты. Электрические процессы в мышечной ткани скатов пока не нашли дол- жного объяснения. Скаты являются объектами промысла. Некоторые опасны для человека. Отряд Осётрообразные. Объединяет 25 видов рыб. В строении этих рыб сохранились древние признаки, подчёркивающие их сходство с хрящевыми. Скелет костно-хрящевой. Голова спереди вытянута в уплощённое рыло, с нижней стороны которого имеются две пары усиков и рот в виде поперечной щели. Челюсти лишены зубов. На голове видны жаберные крышки. На коже по бокам тела и на хребте располагаются пять рядов крупных костных бляшек. За прекрасные вкусовые качества особо ценится семейство Осетровые. Его представители встречаются в основном в Северном полушарии. Очень ценным продуктом считается осетровая чёрная икра. Как и все проходные рыбы, этот отряд сильно страдает из-за ухудшения состояния рек. Самые крупные из осетровых - хищные: дальневосточная калуга из бассейна Амура и европейская белуга, обитающая в Каспийском, Чёрном, Азовском и Адриатическом морях (длиной до 4 м и более, а массой до 1000 кг). Самый маленький представитель осетровых, массой до 1 кг, - лжелопатонос - обитает в бассейнах рек Амударьи и Сырдарьи. Рис. 26.18. Осетрообразные Из-за браконьерства численность многих видов осетровых рыб сильно сократилась. Поэтому их охрана и воспроизводство - одна из главных задач природоохранных организаций. Отряд Сельдеобразные. Отряд включает около 300 видов рыб. Рыбы § 26. Размножение и развитие рыб. Многообразие видов 131 этого отряда обладают вытянутым, слегка сжатым с боков телом. Спинка тёмно-синяя или зеленоватая, брюшко серебристое. Плавники мягкие, без колючек, боковая линия незаметна. Длина тела варьирует в среднем от 5 до 75 см. Стайные пелагические рыбы питаются планктоном. Рис. 26.19. Сельдеобразные Обитают в основном в морях (океаническая и другие сельди, сардины, иваси, килька, тюлька), реже - в реках, есть проходные виды. Многие виды имеют огромное промысловое значение. Численность некоторых видов снижается в результате изменения условий среды или перелова. Отряд Лососеобразные. Рыбы длиной от 2,5 см до 1,5 м. Плавники без колючек. Боковая линия хорошо развита. Пресноводные, проходные и морские виды. Отряд включает 27 семейств (лососёвые, сиговые, щуковые и др.). Рис. 26.20. Лососеобразные Все лососёвые - промысловые рыбы, высоко ценятся за вкусное мясо и красную икру. У большинства нагул происходит в море, а нерест в реках. В реках Дальнего Востока нерестятся кета, горбуша, нерка и другие виды. В реках Европейского севера - сёмга, кумжа. В реках Аляски, Камчатки -чавыча. Не менее ценны пресноводные: форель, байкальский омуль, чудской сиг, ряпушка. Внешне лососёвых рыб можно узнать по жировому плавничку на спине. Численность их уменьшается. Многих лососёвых специально разводят в рыбоводческих хозяйствах. Отряд Карпообразные. Включает около 3000 видов. Представители этого отряда во многом сходны с сельдеобразными, но отличаются по некоторым анатомическим признакам. Длина тела от 6 см до 1,7 м. В основном пресноводные рыбы. Рис. 26.21. Карпообразные В водоёмах России живут следующие виды: плотва, елец, жерех, линь, усач, лещ, рыбец, уклейка, чехонь, сазан, карась, амур и др. К этому отряду относятся несколько видов пираний, обитающих в реках Южной Америки. Карпообразные - объекты промысла, спортивного лова, прудового и аквариумного разведения. Отряд Окунеобразные. Окунеобразные - самый многочисленный по видовому составу отряд не только среди рыб, но и среди позвоночных (около 6500 видов). Рис. 26.22. Окунеобразные 132 Глава 6. Тип Хордовые Встречаются во всех морях, океанах и пресных водах. Длина тела от 1 до 5 м, масса от долей грамма до 900 кг. У окунеобразных обычно присутствуют два спинных плавника с колючками. Распространены в водоёмах всех материков и в океанах. Наиболее распространённые семейства: окуневых, ставридовых, нототе-ниевых, собачковых, зубатковых, бычковых, тунцовых, паруснико-вых. Почти все съедобны и многие являются объектами промысла и любительского лова. Некоторые рыбы содержатся в аквариумах. Задания №№ 11-19 © На основе каких признаков рыб делят на классы? © Какие названия классов и отрядов рыб ты можешь перечислить? А семейств? А видов? Назови самый многочисленный по видовому составу отряд среди позвоночных животных. © К какому отряду относится встре- чающаяся только в России дальневосточная калуга? © Пользуясь учебником, найди, к какому классу и отряду принадлежит щука - широко распространённый в Северном полушарии хищник. Любопытные факты о животных Кто такая латимерия и чем она знаменита? Древнейшая группа рыб, о которой пока не было сказано, -лопастепёрые рыбы. Эта маленькая группа особенно интересна для ихтиологов из-за необычного строения и образа жизни. К лопастепёрым относятся два надотряда: Кистепёрые и Двоякодышащие. Кистепёрые рыбы, жившие уже 350 млн. лет назад, могли дышать и с помощью жабр, и с помощью лёгких. В 1938 году в Индийском океане была обнаружена единственная ныне живущая кистепёрая рыба - латимерия. Рис. 26.23. Латимерия Она не обладает свойством дышать лёгкими, так как ведёт глубоководный образ жизни, вследствие чего утратила эту способность. В теле этой рыбы есть лёгкое, но оно выполняет уже другую функцию. Оно заполнено жиром. Как и у двоякодышащих рыб, парные плавники латиме-рии имеют мускулатуру - рыба может на них опираться. Рис. 26.24. Протоптерус Двоякодышащие рыбы могут, помимо жабр, дышать лёгкими. Через ноздри поток воздуха проникает внутрь ротовой полости, а затем в лёгкие. В основании парных плавников у них развивается мускулатура, позволяющая переползать из водоёма в водоём. В Австралии живёт рогозуб, в Африке - четыре вида протоптерусов, в Америке - лепидосирен. Протоптерусы, например, при пересыхании водоёма зарываются в ил, покрываются капсулой из высохшего ила и впадают в спячку. Рис. 26.25. Рогозуб Спячка может продлиться 3-4 года. Такое поведение позволяет пережить неблагоприятное время отсутствия дождей. § 26. Размножение и развитие рыб. Многообразие видов 133 © С чем связано уменьшение числен- ности осётрообразных и лососёвых рыб? © Чем отличаются осётрообразные от остальных костных рыб? * Предложи приспособления, ко- торые могут помочь щукам расселяться в замкнутые водоёмы. Можно предлагать самые смелые нестандартные решения. Обсуди ответ в классе. Сформулируй ответ на вопрос: «Чем может объясняться появление щук в замкнутых водоёмах, в которых щуки не было? » За что колюшка трёхиглая полу- чила своё название? Какие приспособления к выживанию есть у колюшки? Из всех наших пресноводных рыб первое место по величине принадлежит, бесспорно, сому (Отряд Сомообразные - родственный Карпообразным отряд костных рыб). Есть сведения о сомах в 300-400 кг. Замечено, что при нересте самка сома вымётывает очень небольшое количество икры. Предположи, каким образом рыбам удаётся продолжать свой род. Учись использовать биологические термины Задания №№ 20-22 Составь биологический диктант с терминами урока. '■'5 Назови известные тебе слова, со- держащие греческие части слов: hygros-, ichthys-, logos-, pelagos-. Составь кроссворд «Размножение и многообразие рыб». Подведение итогов и выводы Мы рассмотрели, как происходит размножение и развитие рыб, познакомились с различными приспособлениями к выживанию (плодовитость, забота о потомстве, миграции и др.), разнообразием условий обитания (морские, пресноводные, проходные, пелагические, донные), биологической классификацией (отрядами, семействами и видами) этого надкласса позвоночных животных. Мы увидели, что рыбы - большая, хорошо приспособленная к условиям обитания группа позвоночных животных. § 27. Значение рыб в природе и жизни человека. Охрана. Разведение Познакомься с задачами урока Рыбы^ Эти существа обитали на Земле задолго до появления динозавров и благополучно их пережили, выстояв в нескольких глобальных катастрофах. На сегодняшнем, последнем уроке, посвящённом надклассу Рыбы, пришла пора для постановки итоговых вопросов. Сегодня можно будет узнать о происхождении рыб, оценить их значение в природе и в жизни человека, в частности, убедиться в необходимости охраны рыб и, наконец, познакомиться с разведением рыб в прудовом хозяйстве. Повтори изученное ранее Задания №№ 1-4 © Что ты знаешь о рыбах: из реаль- ной жизни, из газет и журналов, из художественной и научно-популярной литературы, из гастрономических книг? © Известны ли тебе виды промысло- вых рыб? Назови рыб, которых вылавливают в океанах? Или - ловят в реках, разводят в прудах? © Биогеоценоз. Что обозначает это понятие? Приведи примеры. © Как ты понимаешь пословицу «На то и щука в пруду, чтобы карась не дремал». 134 Глава 6. Тип Хордовые Освой новый материал 1. Значение рыб Задание № 5 Прочитай текст. Подготовь сооб- щение о значении и охране рыб. Роль в природе. Около 70% поверхности Земли покрыто водой, а точнее -водными биогеоценозами: устойчивыми сообществами живых организмов, которые сложились в процессе исторического развития Земли. У каждого вида как обитателя того или иного биогеоценоза сформировались характерные приспособления к жизни в сообществах. Каждый вид играет здесь свою неповторимую роль. Рис. 27.1. Пищевая цепь В водных биогеоценозах рыбы вступают в различные отношения с другими организмами. Рассматривая, например, пищевые цепи водных биогеоценозов, можно убедиться в том, что рыбы поедают большое количество животных и растительных организмов. Но и сами они, в свою очередь, служат пищей многим другим организмам (см. рис. 27.1). Очень интересны отношения, при которых разные виды животных связаны между собой с обоюдной пользой (симбиоз). Как это происходит у амфиприона и актинии (см. рис. 5.4). Такую же роль санитаров, выедающих рачков-паразитов из жабр и кожи крупных рыб коралловых рифов, играют и некоторые мелкие виды губанов и бычков. Рис. 27.2. Рыбы-санитары Скорпена, ядовитая бородавчатка и некоторые другие рыбы несут на себе целые заросли гидроидных полипов, помогающих им маскироваться на дне. Гидроидные полипы в свою очередь находят в рыбах средство передвижения. Значение рыб в жизни человека. Рыбы (особенно костные) имеют для человека большое практическое значение. Они составляют значительную часть рациона питания. Помимо пищевых продуктов, рыбы служат сырьем для получения лекарства (рыбий жир и проч.), корма для скота и птицы (кормовая мука), удобрения для полей, технического жира, клея, кожи и других материалов, используемых в пищевой и легкой промышленности. Есть страны, где благосостояние населения прямо зависит от рыболовства. До 90% массы рыбы ловят в морях и океанах. Основные объекты морского промысла - это треска, пикша, навага, минтай, сельдь, салака, сардина, морской окунь, камбала, сайра, скумбрия, тунец (см. рис. 27.3). В реках России отлавливают осетровых, лососевых, тарань, воблу, суда- § 27. Значение рыб в природе и жизни человека. Охрана. Разведение 135 ка и других рыб. В пищу используют мясо, жир, икру. Рис. 27.3. Объекты морского промысла: 1 - сельдь, 2 - треска, 3 - морской окунь, 4 - скумбрия, 5 - тунец, 6 - камбала, 7 - сайра Миллионы людей заняты ловом, разведением и обработкой рыбы, постройкой судов и изготовлением рыболовного снаряжения. Рис. 27.4. Объекты речного промысла: 1 - сазан, 2 - форель, 3 - щука, 4 - лещ, 5 -стерлядь, 6 - севрюга, 7 - угорь Ужением рыбы и подводной охотой увлекаются сотни тысяч людей, которым этот замечательный спорт дает здоровье и отдых. Еще больше любителей создаёт красочный тихий мир в стеклянных сосудах своих аквариумов. Охрана рыб. Морское рыболовство в настоящее время испытывает большие трудности. Они связаны с загрязнением водных ресурсов (вследствие аварий нефтяных танкеров; загрязнений, вызванных разработкой полез- ных ископаемых; сбросами прибрежных стоков). К тому же, используя современные мощные средства лова рыбы, можно полностью выловить всю рыбу и тем самым не только прекратить дальнейшее рыболовство, но и нанести непоправимый вред природе. Чтобы этого не случилось, применяют специальные меры по охране и воспроизводству рыбы. Экология утверждает: наиболее нестабильными факторами существования рыб на сегодняшний день является чистота воды, воздушный режим, сохранность местообитаний видов. И предлагает основные принципы экологически безопасной деятельности рядом с водоемами и в водоемах. Основа устойчивости биогеоценозов - многообразие видов. Для того, чтобы водные биоценозы существовали всегда, необходимо всеми силами сохранять виды рыб, и в первую очередь - те из них, которым грозит исчезновение (из-за ухудшения экологии, перелова или других факторов). Всемирными организациями принимаются Законы об охране и использовании животного мира планеты. В частности, предписывается всем рыболовецким предприятиям, а также ры-боловам-любителям строго соблюдать установленные правила рыболовства. В законах определены способы и сезоны лова. Диаметр ячеек сетей должен быть таким, чтобы не препятствовать выходу из них молоди. На реках и прудах России категорически запрещается использование сетей, а также - глушение рыбы взрывами (ведь при этом погибает почти все население данного участка водоёма). Большое внимание следует уделять устройству очистных сооружений, которые препятствуют попаданию в реки, озёра и моря воды, загрязнённой сточными водами с фабрик и заводов. Ценные рыбы. Особую научную и биологическую ценность представляют редкие рыбы мира и России. Среди 136 Глава 6. Тип Хордовые них отметим виды, которые встречаются только в данном местообитании (их называют эндемиками). Эндемиком России является, например, калуга, заплывающая из моря в Амур (см. рис. 25.11). Много эндемичных видов рыб живёт в озере Байкал. Эти виды необходимо охранять как особую природную ценность. С промышленной точки зрения, большой ценностью являются, например, осетровые и лососевые рыбы. Их мясо и икра вкусны и питательны! Ценятся и используются человеком особенности отдельных видов рыб. Так, вывезенная из Америки гамбузия расселяется для борьбы с комарами. Ведь она питается их личинками. Искусственное разведение рыб. Чтобы повысить численность ценных промысловых рыб, их разводят на специальных рыбных заводах и в рыбных хозяйствах. От пойманных в период нереста взрослых рыб берут икру и молоки, смешивают их, заливают водой и помещают в рыбоводные аппараты -специальные сосуды, в которых поддерживают благоприятные условия для разведения икринок. Вышедших из яиц мальков содержат в искусственных бассейнах. Когда они подрастут и окрепнут, их выпускают в естественные водоёмы. ное прудовое хозяйство приносит значительный доход. Рис. 27.5. Разведение лососей В прудовых хозяйствах разводят и выращивают рыб для получения мяса. С этой целью используют небольшие естественные и искусственные водоёмы (пруды). Правильно организован- Рис. 27.6. Прудовое рыборазведение: 1 - карп чешуйчатый, 2 - карп зеркальный, 3 - толстолобик, 4 - карась В прудах выращивают карпа (зеркального, чешуйчатого, голого), карася, толстолобика, белого амура и многих других рыб. Карп - одомашненная форма сазана. Он отличается от сазана более вкусным мясом, быстрым ростом, спокойным, непугливым «характером». В прудовом хозяйстве обеспечивают течение всего жизненного цикла рыб. Хозяйство включает систему водоемов: нагульный пруд, зимовальные пруды, нерестовые пруды, выростные пруды, водоотводные каналы, реку. Организаторам хозяйства необходимо создать условия для существования устойчивого биоценоза. Для этого в прудах разводят не только рыб, но и другие водные организмы: растения, мелких ракообразных и даже хищных щук. Акклиматизация. Иногда икру и мальков перевозят на большие расстояния и заселяют в новые водоёмы. Этот процесс называют акклиматизация. Так в Каспийское море из Чёрного была переселена кефаль. Дальневосточного лосося кету переселили в водоёмы Кольского полуострова. Рыбы прижились и составляют значительную часть рыбного промысла. Однако учёные предупреждают, что при акклиматизации новых видов важно соблюдать правило: переселённые рыбы не должны становиться конкурентами тех, кто издавна живёт в данном водоёме. § 27. Значение рыб в природе и жизни человека. Охрана. Разведение 137 Задание № 6 Расскажите о значении рыб в при- ®© роде, жизни человека и их охране. 2. Происхождение рыб Предки позвоночных появились вероятно около 500 млн. лет назад. Предположительно, это были мелкие животные без парных плавников, фильтрующие воду. Они отдаленно напоминали современных ланцетников. Признаки позвоночных формировались постепенно. Переход к активному плаванию способствовал формированию у них скелета и мускулатуры. Эти преобразования сопровождались развитием нервной и других систем органов. У рыб развивался головной мозг, появилось двухкамерное сердце, органы выделения - почки. Рис. 27.7. Происхождение рыб: панцирная (1) и щитковая (2) рыбы Древними предками рыб считаются бесчелюстные щитковые рыбообразные - существа, имевшие, помимо внутреннего хрящевого скелета и хорды, наружный панцирь из костных щитков (см. рис. 27.7). Выглядели щитковые достаточно внушительно, превышая иногда 1 м в длину, однако, вероятно, были существами малоподвижными и питались органическими остатками, которые всасывали в не имеющий челюстей рот вместе с водой. Благодаря щиткам их и находят в ископаемых остатках. Современные потомки щитковых - миноги и миксины. Они не являются рыбами, а относятся к представителям класса Круглоротых (низших позвоночных в типе Хордовых). На протяжении всей жизни у круглоротых сохраняется хорда, играющая роль главной опоры тела. Около 360 млн. лет назад (в конце девонского периода) от щитковых отделилась группа панцирных рыб. Их многочисленные остатки найдены на северо-западе России. Как и щитковые, они имели мощный наружный скелет. Вместе с тем у них были парные плавники, хорошо развитый внутренний скелет. Около 300 млн. лет назад панцирные рыбы вымерли. На смену им пришли хрящевые и костные рыбы. Мы уже знаем, что среди костных рыб прошлого была большая и разнообразная группа лопастепёрых (см. стр. 133). Эти рыбы могли существовать в пресной воде, на мелководьях и в пересыхающих водоёмах. У этих рыб развились органы воздушного дыхания - лёгкие! А видоизменённые парные плавники помогали ползать по дну, приближаясь к поверхности воды. Большинство лопастепёрых вымерли. Имеются палеонтологические доказательства, что от древних кистепёрых произошли первые наземные позвоночные - панцирные амфибии. Задания №№ 7-12 Расскажите о происхождении рыб. Это задание можно выполнить только на компьютере. © Расскажи о том, какую пользу принесло тебе изучение глав, посвящённых рыбам. |©| Существует мнение, что щука приносит большой вред рыбному хозяйству, что этот «водяной волк» должен быть истреблен. Тогда и количество рыбы значительно увеличится. Обосновано ли это мнение? © * Насколько животным помогает их приспособленность? © Какие виды рыб разводят в прудах и озёрах? 138 Глава 6. Тип Хордовые Учись использовать биологические термины Задание № 13 Заполните пропуски. Объясните © значение терминов. Ихт_офауна, рыб_промысел, рыбные б_гатства, пер_промысел, _ндем_ки, а_лимат_зация. Подведение итогов и выводы Учёные считают, что рыбы произошли около 400 млн. лет назад от древних водных позвоночных - щитковых. С течением времени возникло то многообразие хрящевых и костных рыб, которое окружает нас сегодня. Значение рыб в водных и приводных биоценозах весьма велико. И это не удивительно: ведь рыбы - одно из основных звеньев цепей питания. Не подлежит сомнению: от сохранения видового состава рыб зависит устойчивость как водных биоценозов, так и всей биосферы нашей планеты. Рыбы - объект морского промысла и важная часть питания людей. Вследствие перепромысла и загрязнения вод, многие виды рыб стали редкими, над ними нависла угроза исчезновения. Для спасения этих видов проводится специальная работа, включающая разведение и акклиматизацию рыб, защиту водных биоценозов от загрязнения. § 27. Значение рыб в природе и жизни человека. Охрана. Разведение 139 Словарь биологических терминов A АВТОТОМИЯ - самопроизвольное отбрасывание конечностей или других частей тела (например, хвоста) при схватывании хищником. АВТОТРОФЫ - организмы, синтезирующие из неорганических соединений органическое вещество. АДАПТАЦИИ - приспособление строений и функций организма к условиям среды. См. Приспособления. АНАТОМИЯ - раздел биологии, изучающий строение отдельных органов, систем и организма в целом. АНТРОПОЛОГ - учёный, занимающийся антропологией, т.е. наукой о происхождении и эволюции человека. АРЕАЛ - часть территории или акватории, в пределах которой распространён данный вид, род, семейство животных. АРТЕРИИ - сосуды, которые отходят от сердца. АЭРОБНЫЕ ОРГАНИЗМЫ - способные жить только в среде, содержащей кислород. К аэробным относятся почти все животные и растения, а также - многие грибы и микроорганизмы. Б БЕЗУСЛОВНЫЙ РЕФЛЕКС - врождённая реакция на определённое воздействие внешних агентов, осуществляемая с помощью нервной системы. БЕСПОЗВОНОЧНЫЕ - многочисленная группа животных, не имеющих позвоночника. БИОГЕОЦЕНОЗ - взаимообусловленный комплекс живых и косных компонентов, связанных между собой обменом веществ и энергии; одна из наиболее сложных природных систем. БИОЛОГИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ - разнообразие живых организмов, обитающих в наземных, морских и иных водных экосистемах и экологических комплексах, частью которых они являются, включая разнообразие внутри видов, разнообразие видов и разнообразие экосистем. БОКОВАЯ ЛИНИЯ - система органов чувств, позволяющая рыбам воспринимать направление и скорость течения, обходить препятствия, не ориентируясь зрением. БОРЬБА ЗА СУЩЕСТВОВАНИЕ - метафорическое выражение, предложенное Ч. Дарвином (1859) для определения активности организма, направленной на сохранение жизни и обеспечение существования потомства. В самом общем виде борьба за существование вытекает из несоответствия между высокой способностью организмов к размножению и предельными размерами пространства, запасов пищи, воды и т.д., необходимых для нормального существования организмов 140 Приложения любого вида. Так, по подсчётам Дарвина, при условии выживания и размножения всех появившихся на свет детёнышей, пара слонов - одного из самых медленно размножающихся млекопитающих - через 750 лет оставила бы 19 млн. потомков. Одна диатомовая водоросль при беспрепятственном размножении могла бы в течение полутора суток покрыть плёнкой всю поверхность Земли. Однако эта потенциальная способность к размножению никогда в природе не реализуется полностью. Большая часть появляющихся особей не доживает до взрослого состояния и гибнет в процессе прямой или косвенной борьбы за существование. БРАЧНАЯ ОКРАСКА - окраска, проявляющаяся в период размножения у многих животных и выявляющая различие признаков мужских и женских особей. Это сезонное проявление полового диморфизма. Присутствует только в период размножения. В ВАКУОЛЬ - полость в цитоплазме клетки, ограниченная мембраной и заполненная жидкостью. ВЕНЫ - сосуды, которые ведут в сердце. ВИД - совокупность сходных особей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства. Основная единица классификации. ВКЛЮЧЕНИЯ - скопления веществ в цитоплазме клетки. Г ГЕЛЬМИНТЫ - паразитические черви, возбудители многих болезней человека, животных и растений. ГЕНЕТИКА - биологическая наука о наследственности и изменчивости живых организмов. ГЕРМАФРОДИТ - вид животного, у особи которого образуются как женские, так и мужские половые клетки. ГЕТЕРОТРОФЫ - организмы, использующие для питания исключительно или преимущественно органические вещества, произведенные другими видами (авто-трофами). ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ СИЛЫ - силы, которые действуют на тело при его движении в воде. ГИДРОСТАТИКА - раздел физики, изучающий воздействие жидкости на погружённые в неё тела. ГИПОТЕЗА - предположение, догадка, умозрительное положение. *ш* ЖЕЛТОЧНЫЙ МЕШОК - орган питания и дыхания у зародышей головоногих моллюсков, хрящевых и костных рыб, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих и человека. Словарь биологических терминов 141 ЖИВОРОЖДЕНИЕ - способ воспроизведения потомства, при котором зародыш развивается в материнском организме и рождается свободным от оболочек яйца. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ - период от появления оплодотворённого яйца до смерти организма. З ЗАБОТА О ПОТОМСТВЕ - вскармливание, уход и защита детёнышей, осуществляемые самкой, самцом, брачной парой или группой родственных животных, основанные на цепи безусловных рефлексов, выработанных в процессе эволюции. Забота о потомстве обеспечивает благоприятные условия для выживания и развития потомства. ЗАРОДЫШ (эмбрион) - стадия развития животного от момента слияния мужской и женской половых клеток до выхода из яйца или тела матери. Если по выходе из яйца животное должно ещё подвергнуться ряду изменений, чтобы стать похожим на родителей, то зародыш называется личинкой, например головастики лягушек, гусеницы насекомых, личинки рыб и т.д. И ИНСТИНКТ (от лат. instinctus - побуждение) - совокупность врождённых сложных реакций (актов поведения) организма, возникающих, как правило, почти в неизменной форме в ответ на внешние или внутренние раздражения. ИНСТИНКТ РАЗМНОЖЕНИЯ - сложное, по-разному выраженное для каждого вида, поведение, направленное на продолжение рода. ИХТИОЛОГИЯ - раздел зоологии, изучающий рыб. К КЛАСС - одна из высших единиц в биологической систематике. Объединяет родственные отряды (животных) и порядки (растений). КЛЕТКА - основная строительная единица всех живых организмов. КОКОН - защитное образование куколок многих насекомых. КОЛОНИАЛЬНЫЕ ЖИВОТНЫЕ - особая организация животных, при которой их тело состоит как бы из множества органически связанных между собой особей. КОМПЛЕКС ГОЛЬДЖИ - система полостей, канальцев и пузырьков, расположенная к периферии от эндоплазматической сети. Комплекс Гольджи тесно связан с эндоплазматической сетью. На его мембранах происходит образование более сложных органических веществ из белков, жиров и углеводов, синтезированных в эндоплазматической сети. От комплекса Гольджи отпочковываются крошечные мембранные пузырьки, наполненные различными веществами. В комплексе Гольджи образуются лизосомы. КОНЪЮГАЦИЯ - разновидность полового процесса у простейших, заключающаяся во временном соединении двух особей (конъюганов), обменивающихся содержимым ядра и цитоплазмы. 142 Приложения КРАСНАЯ КНИГА - название списков редких и находящихся под угрозой исчезновения видов растений и животных. КРОВООБРАЩЕНИЕ - ток крови у животных, обеспечивающий обмен веществ между организмом и внешней средой. КРОВЬ - жидкость, текущая в кровеносной системе. Л ЛИЗОСОМЫ (от лат. lysis - расщепление) - небольшие овальные тельца, диаметром около 0,4 мкм, окружённые мембраной. Расположены внутри клетки. В лизосомах находится около 30 различных ферментов, способных расщеплять органические вещества. Лизосомы участвуют в процессах внутриклеточного переваривания различных веществ. Например, с помощью ферментов лизосом у головастика при метаморфозе постепенно утрачивается хвост. ЛИМИТИРУЮЩИЙ ФАКТОР - фактор среды, выходящий за пределы выносливости организма. Лимитирующий фактор ограничивает любое проявление жизнедеятельности организма. ЛИЧИНКА - следующая за яйцом фаза развития у большинства беспозвоночных, некоторых рыб и земноводных. См. также Зародыш. М МАЛЁК - сформировавшаяся из личинки молодая рыбка, имеющая все органы взрослой рыбы. МАНТИЯ - складки кожи, одевающие тело моллюсков с боков. МЕЛАНОФОРЫ - хроматофоры с чёрным пигментом. См. Хроматофоры. МЕСТООБИТАНИЕ ОРГАНИЗМА - участок территории, занятый организмами (отдельная единица среды обитания), обладающий всеми необходимыми для их существования условиями (климат, рельеф, почва, пища и др.). МИГРАЦИИ - перемещения животных, вызванные поиском корма, а также переходом в районы размножения или зимовки. МИКСОТРОФЫ - организмы, которые используют как автотрофный так и гетеротрофный способы питания. МИМИКРИЯ (англ. mimicry, от греч. mimikos - подражательный), у животных - один из видов покровительственной окраски и формы, при котором наблюдается сходство животного с предметами окружающей среды, растениями, а также несъедобными для хищников или защищёнными от них животными. МИТОХОНДРИИ - продолговатые тельца величиной около 0,2-5 ц. Их называют энергетическими станциями клетки. В этих органеллах происходит синтез важнейших органических веществ - белков. Количество митохондрий в цитоплазме зависит от потребностей клетки в энергии. МОРФОЛОГИЯ - учение о строении растительных и животных организмов. Словарь биологических терминов 143 Н НАГУЛ - период интенсивного питания животных перед или после периода размножения, перед регулярно повторяющейся бескормицей, перед спячкой и зимним сном и в некоторых других случаях. НЕРЕСТ - откладывание икры самками рыб и оплодотворение её самцами. О ОБМЕН ВЕЩЕСТВ - совокупность химических процессов, происходящих в живом организме. В основе обмена веществ лежат два явления: построение и распад органических веществ. ОБОНЯНИЕ - чувствительность к запахам. ОНТОГЕНЕЗ - развитие конкретной особи. ОРГАН - часть тела, выполняющая определённую функцию. ОРГАНЕЛЛЫ - клеточные структуры, находящиеся внутри цитоплазмы и выполняющие определённые функции. ОРГАНЫ ЧУВСТВ - сложившиеся в процессе эволюции высокоспециализированные органы, обеспечивающие организму получение информации об изменениях во внешнем мире. Органы чувств воспринимают механические раздражения (осязание), звуковые (слух), вестибулярные (положение тела в пространстве), химические (вкус, обоняние), световые (зрение). ОСЯЗАНИЕ - кожное чувство, воспринимающее прикосновение твёрдого, мягкого, холодного, горячего и т.д. ОТОЛИТЫ - твёрдые образования, расположенные в органах равновесия у ряда беспозвоночных и у всех позвоночных. ОТРЯД - единица систематики животных, расположенная между классом и семейством. П ПАЛЕОНТОЛОГИЯ - раздел биологии, изучающий вымерших животных. ПАРАЗИТЫ - организмы, питающиеся за счёт других организмов (называемых хозяевами) и большей частью вредящие им. ПАРЕНХИМА - ткань некоторых органов (печени, лёгких и др.). ПЕЛАГИАЛЬ - толща воды (от поверхности до дна), населённая планктоном и сходными с ним животными организмами. ПЕРЕЛОВ - чрезвычайно опасная для стайных видов рыб ситуация, вызванная тем, что орудия и методы лова становятся настолько совершенны, что из моря выбирается значительная для выживания вида часть особей. ПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ МЕМБРАНА - тончайший (около 120 А) эластичный покров каждой клетки. Плазматическая мембрана или плазмалемма ограни- 144 Приложения чивает цитоплазму и играет важную роль в регулировании состава клеточного содержимого. Физические и химические исследования показали, что плазматическая мембрана представляет собой четырёхслойную плёнку. Наружный и внутренний слои состоят из белка, а между ними находится двойной слой молекул жиров. ПЛАНКТОН - совокупность организмов, населяющих толщу воды и не способных противостоять переносу течением. ПЛОДОВИТОСТЬ ЖИВОТНЫХ - эволюционно сложившаяся способность животных приносить свойственный каждому виду приплод, в нормальных условиях компенсирующий естественную смертность. ПОВЕДЕНИЕ ЖИВОТНЫХ - способность животных изменять свои действия, реагировать на воздействие внутренних и внешних факторов. Поведение изучает наука этология. ПОЗВОНКИ - элементы осевого скелета, составляющие позвоночник позвоночных животных и человека. ПОЛОВАЯ ЗРЕЛОСТЬ - период в развитии конкретного животного, в течение которого организм способен к половому размножению. ПОЛОВОЙ ДИМОРФИЗМ - различие признаков мужских и женских особей раздельнополых видов. Различают постоянный и сезонный половой диморфизм. Постоянный половой диморфизм проявляется различиями в размерах, форме плавников и других внешних признаках самцов и самок. Сезонный диморфизм (брачный наряд) выражен только в период размножения. ПОПУЛЯЦИЯ - совокупность особей одного вида, занимающих определённую территорию. ПОЧКИ - главные органы выделительной системы позвоночных. ПРИСПОСОБЛЕНИЯ (адаптации) - особенности строения или поведения животных, связанные с образом жизни в определённых условиях среды. ПРОГРЕССИВНЫЙ - эволюционно продвинутый. ПРОТОЗООЛОГИЯ - биологическая наука, изучающая простейших. ПРОФИЛАКТИКА - предупреждение (например, профилактика заболеваний). ПРОХОДНЫЕ РЫБЫ - группа рыб, совершающих нерестовые миграции из морей в реки и из рек в моря. Р РЕГЕНЕРАЦИЯ - восстановление утраченных органов. РЕГРЕСС - упрощение организмов в процессе эволюции. РЕФЛЕКС - ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая с участием нервной системы. Различают условные (выработанные в течение жизни) и безусловные (врождённые) рефлексы. Словарь биологических терминов 145 РЕЦЕПТОРЫ - нервные окончания, органы чувств, воспринимающие информацию об изменениях внешней среды. РИБОСОМЫ - мельчайшие сферические частицы диаметром 15-35 нм. Рибосомы служат местом синтеза белка. Они могут располагаться свободно в цитоплазме, могут прикрепляться к мембранам эндоплазматической сети, находиться внутри митохондрий. РОД - единица систематики, объединяющая близкородственные виды. С СЕЛЕКЦИЯ - наука о методах создания новых сортов растений или пород животных с нужными человеку признаками. СЕРДЦЕ - орган, состоящий из мышц, функцией которого является обеспечение движения крови. СИМБИОЗ - форма отношений между организмами (симбионтами) двух разных видов, приносящая обоюдную пользу. СИНТЕЗ - образование веществ посредством соединения. СИСТЕМА КРОВЕНОСНАЯ ЗАМКНУТАЯ - кровеносная система, в которой движение крови осуществляется по сосудам. СИСТЕМА КРОВЕНОСНАЯ НЕЗАМКНУТАЯ - кровеносная система, в которой кровь в процессе своего движения выливается в полость тела. СИСТЕМА ОРГАНОВ - несколько органов, участвующих в выполнении одной функции. СИСТЕМАТИКА - классификация, дающая практическую возможность ориентироваться во множестве существующих видов животных (около 1,5 млн.), растений (около 350-500 тыс.) и микроорганизмов. Современная систематика животных занимается описанием и распределением их видов по естественным группам на основании родственных (эволюционных) связей. СПЕРМАТОЗОИДЫ - мужские половые клетки, которые развиваются в семенниках. СРЕДА ОБИТАНИЯ ЖИВОТНОГО - природная среда, в которой объекты животного мира обитают в состоянии естественной свободы. В понятие среды обитания организма входят все условия живой и неживой природы, которые окружают организм и прямо или косвенно влияют на его состояние, развитие, выживание, размножение. СТАТОЦИСТЫ - органы равновесия у беспозвоночных. Т ТКАНЬ - система клеток, сходных по происхождению строению и функциям. ТОКСИЧНЫЙ - ядовитый. 146 Приложения Ф ФАГОЦИТОЗ - активное захватывание и поглощение микроскопических живых объектов и твёрдых частиц одноклеточными организмами. ФАУНА - исторически сложившаяся совокупность видов животных, обитающих на определённой территории. ФИЛЬТРАТОРЫ - водные животные, питающиеся мелкими планктонными организмами или взвешенными в воде частицами, отцеживаемыми из воды. Х ХИЩНИК - животное, которое питается другими животными. ХОЗЯИН ОСНОВНОЙ - животное, используемое паразитирующим организмом в качестве среды обитания и места размножения. ХОЗЯИН ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ - животное, используемое паразитирующим организмом в стадии личинки. ХОЛОДНОКРОВНЫЕ - животные с непостоянной внутренней температурой тела, которая изменяется и зависит от температуры окружающей среды. ХРОМАТОФОРЫ - цветные пигментные клетки, находящиеся в коже животных и придающие кожному покрову окраску. Различие в окраске достигается сочетанием разных хроматофоров: меланофоры имеют зерна чёрного пигмента, ксан-тофоры - жёлтого, эритрофоры - красного; гуанофоры не имеют пигментных зёрен, но содержат кристаллики гуанина, благодаря которым, например, рыба приобретает серебристую окраску. ХРОМОСОМЫ - вытянутые нитевидные образования, расположенные в ядре каждой клетки. Они содержат единицы наследственности - гены. Ц ЦЕНТРИОЛИ - два цилиндрических тельца, расположенных под прямым углом друг к другу. Они принимают участие в процессе деления клетки, отвечают за перемещение хромосом к разным полюсам клетки. ЦЕПЬ ПИТАНИЯ - образуемая разными видами животных цепочка, в которой каждое предшествующее звено становится пищей для последующего. ЦИКЛ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ - совокупность всех стадий развития, пройдя которые организм достигает зрелости и становится способным дать начало следующему поколению. ЦИСТА - временная форма существования многих одноклеточных организмов, характеризующаяся наличием защитной оболочки. ЦИТОПЛАЗМА - живое содержимое клетки, находящееся внутри плазматической мембраны, но вне ядра. В обычном микроскопе цитоплазма выглядит как полужидкое основное вещество, в котором взвешены разнообразные капельки, вакуоли, гранулы и палочковидные или нитевидные структуры. Электронный микроскоп показывает чрезвычайно сложное строение цитоплазмы. Словарь биологических терминов 147 Щ ЩЕТИНОЗУБЫЕ - семейство рыб отряда окунеобразных. Населяют мелководные участки Мирового океана, наиболее многочисленны в тропиках, где составляют неотъемлемый компонент фауны коралловых рифов. Около 150 видов, наиболее известны рыбы-бабочки и рыбы-ангелы. Э ЭВОЛЮЦИЯ - необратимый процесс исторического изменения всего живого. ЭВОЛЮЦИОННОЕ УЧЕНИЕ (эволюционная теория) - наука об общих закономерностях эволюции живых организмов. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА - закрытая, функционально единая совокупность организмов (растений, животных и микроорганизмов), населяющих общую территорию и способных к длительному существованию при полностью замкнутом круговороте веществ. ЭМБРИОЛОГИЯ - биологическая наука о зародышевой стадии развития организма. ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ - система каналов и полостей, образованная мембранами, занимающая центральное положение в клетке вокруг ядра и составляющая 30-50% объёма цитоплазмы. На мембранах эндоплазматической сети происходят процессы синтеза жиров, углеводов и белков. По каналам осуществляется транспорт веществ. ЭНТОМОЛОГИЯ - раздел зоологии, изучающий насекомых. ЭУКАРИОТЫ - организмы, клетки которых содержат оформленные ядра. Я ЯДРО - шаровидное или овальное тельце, являющееся важнейшей частью клетки. Ядро содержит наследственную информацию и управляет многими сторонами клеточной активности. ЯЙЦО (яйцеклетка) - женская половая клетка человека, животных и растений, из которой развивается новый организм. 148 Приложения Выдающиеся отечественные биологи АСТАУРОВ БОРИС ЛЬВОВИЧ (1904-1974), биолог. Основные научные работы посвящены теоретическим и практическим вопросам развития и наследственности тутового шелкопряда. БЭР КАРЛ ЭРНСТ (Карл Максимович) (1792-1876), естествоиспытатель, основатель эмбриологии. В 1826 г. открыл яйцо млекопитающих. Описал явление, получившее впоследствии название закона Бэра, о том что правый берег реки будет более крутым и высоким, чем левый, в связи с вращением Земли. Самый большой успех принесли Бэру эмбриологические исследования. В 1828 г. появился в печати первый том его знаменитой «Истории развития животных». Главный вывод многолетних научных исследований состоит в формулировке закона зародышевого сходства: всякое развитие состоит в преобразовании чего-либо ранее существовавшего - в зародыше формируются сначала общие основы, а из них обособляются всё более и более специальные части. ВЕРНАДСКИЙ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ (1863-1945), биогеохимик. Создал теорию о ведущей роли живых существ в геохимических процессах. Основал учение о биосфере. ИВАНОВСКИЙ ДМИТРИЙ ИОСИФОВИЧ (1864-1920), ботаник и микробиолог. Открыл совершенно новый мир живых существ, гораздо более мелких, чем бактерии - мир вирусов, представляющих собой особую форму жизни, стоящую на грани живого и неживого. Впервые описал проходящий через фильтр, в отличие от бактерии, вирус табачной мозаики. КОВАЛЕВСКИЙ АЛЕКСАНДР ОНУФРИЕВИЧ (1840-1901), биолог. Утверждение в биологической науке дарвинизма способствовало разработке ряда новых направлений. Ковалевский явился одним из создателей сравнительно-эволюционной эмбриологии. Исследованиями эмбрионального развития низших позвоночных (ланцетник) и беспозвоночных (асцидии, голотурии, черви) он не только показал общность закономерностей развития позвоночных и беспозвоночных животных, но и доказал взаимное эволюционное родство этих групп животных. КОВАЛЕВСКИЙ ВЛАДИМИР ОНУФРИЕВИЧ (1842-1883), биолог, палеонтолог. Основоположник эволюционной палеонтологии. Автор классических трудов по истории развития копытных животных. Установил взаимосвязь морфологии и функциональных изменений с условиями существования. КРАШЕНИННИКОВ СТЕПАН ПЕТРОВИЧ (1711-1755), первый натуралист, исследовавший Камчатку, академик Петербургской академии наук. Прославился исследованиями Восточной Сибири и Камчатки во время Второй Камчатской экспедиции (17331743) под руководством Витуса Беринга. Составил первое «Описание земли Камчатки» (1756). Крашенинников рассматривал зверей в тесной связи с условиями их существования. Это нашло отражение даже в названиях глав его книги: «О зверях земных», «О Витимском соболином промысле», «О зверях морских», «О рыбах» и др. МЕНЗБИР МИХАИЛ АЛЕКСАНДРОВИЧ (1855-1935), зоолог. Активный и последовательный борец за дарвинизм в России. Главная область исследований - орнитология. Открыл систему пролётных путей и выдвинул важную идею о том, что пролётные пути птиц отражают историю расселения видов. Заслуживает особого внимания высказанная Мензбиром идея видообразующей роли «случайных заносов и случайных залётов» птиц на материк и острова. Было установлено соответствие между формой крыла и дальностью полёта. У осёдлых птиц - короткое и круглое крыло; у видов одного рода крыло тем короче, чем короче пролётный путь. МЕЧНИКОВ ИЛЬЯ ИЛЬИЧ (1845-1916), биолог-иммунолог. Сторонник дарвиновской теории эволюции. В 1883 г. изучая беспозвоночных, открыл клетки-фагоциты (от греч. phagos - пожирающий и kytos - клетка). В дальнейшем сформулировал основные положе- Выдающиеся отечественные биологи 149 ния фагоцитарной теории иммунитета (от лат. immunitas - освобождение, избавление от чего-либо). Изучал многие инфекционные заболевания. Открыл технологию изготовления кефира. В 1908 г. за труды по иммунитету Мечникову была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине. ОПАРИН АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ (1894-1980), биохимик. Высказал гипотезу происхождения органических веществ. Сформулировал естественнонаучную теорию происхождения жизни на Земле. ПАВЛОВ ИВАН ПЕТРОВИЧ (1849-1936), физиолог. Создатель учения об условных рефлексах и высшей нервной деятельности. Исследования Павлова сыграли большую роль в развитии физиологии, медицины, психологии. Лауреат Нобелевской премии. ПЁТР СИМОН ПАЛЛАС (1741-1811), биолог, член Петербургской академии наук. Организовал зоологические экспедиции в Поволжье, на Урал, на юг России, исследовал Прикаспийскую низменность, Северный Кавказ, Крым. Используя сведения собственных и других экспедиций, Паллас создал труд «Русско-Азиатская зоография», в котором были описан^! все известные к тому времени позвоночные животные России. ПРЖЕВАЛЬСКИЙ НИКОЛАЙ МИХАЙЛОВИЧ (1839-1888), путешественник, биолог. Исследовал просторы Центральной Азии. Во время организованных им экспедиций были собраны обширные зоологические данные (свыше 7,5 тыс. экз. млекопитающих, птиц, пресмыкающихся, земноводных и рыб). Пржевальский открыл и описал дикого верблюда, дикую лошадь и др. виды позвоночных. В память о неутомимом путешественнике и исследователе один из видов, впервые описанных им животных, получил название «лошадь Пржевальского». РУЛЬЕ КАРЛ ФРАНЦЕВИЧ (1814-1858), зоолог и палеонтолог. Творчески усвоив эволюционную идею Ламарка, Рулье разработал сравнительно-исторический метод исследования образа жизни, функций и строения животных и растений. Он считал, что изменения, приобретённые организмами в процессе индивидуального развития, не просто наследуются, а суммируются, накапливаются в поколениях и от мелких индивидуальных изменений ведут к изменениям эволюционным, историческим, преобразующим вид. В период между Ламарком и Дарвином он глубже, чем кто бы то ни было, понимал эволюцию как всеобщее явление в органическом мире. СЕВЕРЦОВ НИКОЛАЙ АЛЕКСЕЕВИЧ (1827-1885), зоолог, зоогеограф и путешественник. Главная сфера исследований - орнитология. Северцов создал богатую коллекцию птиц (около 12 тыс. экз.), собрал большой материал по распространению, систематике и образу жизни птиц в России и в Туркестанском крае. СКРЯБИН КОНСТАНТИН ИВАНОВИЧ (1878-1972), гельминтолог. Гельминтология (раздел паразитологии, изучающей паразитических червей - гельминтов и вызываемые ими заболевания у человека, животных и растений). Скрябин стоял у истоков отечественной гельминтологии. Занимался определением жизненных циклов гельминтов и методов борьбы с гель-минтозами человека и животных. Все его труды были основаны на непосредственных наблюдениях во время специальных гельминтологических экспедиций (более 300), которыми была охвачена вся территория страны. 150 Приложения Основные вехи в развитии биологии 384-322 г. до н.э. Аристотелем разработана одна из первых классификаций органического мира (указаны годы жизни Аристотеля) 372-287 г. до н.э. Теофрастом разработана классификация растений (указаны годы жизни Теофраста) 1609 - Изготовлен первый микроскоп (Г. Галилей) 1651 - Сформулировано положение «Все живое из яйца» (В. Гарвей) 1665 - Обнаружена клеточная структура пробковой ткани (Р. Гук) 1668 - Экспериментально доказано развитие личинок мух из отложенн^хх яиц (Ф. Реди) 1674 - Открыты бактерии и простейшие (А. Левенгук) 1676 - Описаны пластиды и хроматофоры (А. Левенгук) 1682 - Введено понятие об однодольных и двудольных растениях (Д. Рей) 1688 - Введено понятие о виде как о систематической единице (Д. Рей) 1735 - Разработаны принципы систематики и бинарная номенклатура (К. Линней) 1778 - Открыто выделение кислорода растениями (Дж. Пристли) 1809 - Сформулирована первая теория эволюции органической природы (Ж.Б. Ламарк) 1828 - Сформулирован закон зародышевого сходства (К.М. Бэр) 1831 - Открыто клеточное ядро (Р. Броун) 1839 - Сформулирована клеточная теория (Т. Шванн, М. Шлейден) 1848 - Обнаружено, что глюкоза - главный источник энергии (К. Бернар) 1850-е гг. - Создано целостное учение о развитии органического мира (К.Ф. Рулье) 1853 - Описано проникновение сперматозоидов в яйцеклетку (Ф. Кебер) 1858 - Создана теория естественного отбора (А.Р. Уоллес) 1858 - Сформулировано положение: «Каждая клетка из клетки» (Р. Вирхов) 1859 - Открыта теория эволюции видов (Ч.Р. Дарвин) 1862 - Опровергнута теория самопроизвольного зарождения (Л. Пастер) 1864 - Сформулирован биогенетический закон (Э. Геккель, Ф. Мюллер) 1865 - Опубликованы законы наследственности (Г. Мендель) 1874 - Открыт митоз у растительных клеток (И.Д. Чистяков) 1877 - Предложен термин «биоценоз» (К.А. Мёбиус) 1878 - Открыто митотическое деление животных клеток (В. Флемминг, П.И. Перемежко) 1880 - Открыты витамины (Н.И. Лунин) 1883 - Сформулирована биологическая (фагоцитарная) теория иммунитета (И.И. Мечников) 1892 - Открыты вирусы (Д.И. Ивановский) 1898 - Впервые описан мейоз (В.И. Беляев) 1898 - Открыто двойное оплодотворение у цветковых растений (С.Г. Навашин) 1900 - Сформулировано представление об условнорефлекторной деятельности (И.П. Павлов) 1903 - Установлена роль зелёных растений в космическом круговороте энергии и веществ (К.А. Тимирязев) 1905 - Удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за открытие и выделение возбудителя туберкулеза Р. Кох 1914 - Сформулирована хромосомная теория наследственности (Т. Морган) 1924 - Опубликована естественнонаучная теория происхождения жизни на Земле (А.И. Опарин) 1926 - Опубликован труд В.И. Вернадского «Биосфера» 1931 - Сконструирован электронный микроскоп (Е. Руска, М. Кнолль) 1940 - Разработана теория биогеоценозов (В.Н. Сукачёв) 1945 - Открыта эндоплазматическая сеть (К. Портер) 1961 - Начато клонирование животных (Дж. Гердон) 1968 - Осуществлен химический синтез гена (X. Корана) Основные вехи в развитии биологии 151 Греческие и латинские слова и части слов Слово и часть слова Язык Объяснение А (приставка) греч. Авто греч. Аква лат. Амфи греч. Анатоме греч. Анимал(ия) лат. Анималькулум лат. Аннеллус лат. Анти греч. Антропос греч. Арахне греч. Артерия греч. Аут(о) греч. Бентос греч. Биос, биосис греч. Бионтос греч. Везикула лат. Вена лат. Ветеринариус лат. Вирус лат. Висцера лат. Вита лат. Вульгарис лат. Гамето греч. Гельминт(ос) греч. Генос греч. Генеро лат. Ге греч. Герпетон греч. Гибрида лат. Гидро греч. Гипо греч. Гипотесис греч. Гистос, гистион греч. Гиф(е) греч. Гранулум лат. Дактул( о ) греч. Де (приставка) лат. Дерма греч. Ди греч. Дихо греч. Завр греч. Зигота греч. Зоо греч. Идио греч. Ин, им греч. Инфусус лат. Ихтио греч. Капилляр лат. Капсула лат. a autos aqua amphi anatome animal(ia) animalculum annellus anti anthropos arachne arteria autos benthos bios, biоsis biontos vesicula vena veterinarius virus viscera vita vulgaris gametes, gamete helminthos genos generо ge herpeton hibrida hydor hypо hypothesis histos, histion hyphe granulum daktylos de derma di dicha sauros zygote zoon idios in, im infusus ichthys capillaris capsula не (отрицание) сам, само, свой вода с обеих сторон рассечение животное зверёк колечкo, кольцо против (приставка), противоположный человек паук кровеносный сосуд сам глубина жизнь живущий пузырёк кровеносный сосуд ухаживающий, лечащий скот яд внутренностный жизнь обыкновенный, простой супруг, супруга червь, глист происхождение, род рождаю, произвожу относящийся к Земле, земному шару земноводные, пресмыкающиеся помесь, потомство вода, влага, водный внизу, снизу, под основание, предположение ткань паутина зёрнышко палец отделение, удаление, движение вниз кожа дважды, двойной врозь ящер, ящерица соединённая в пару животное особый, своеобразный в, внутрь влитый куда-то, настой рыба волосок ящичек, футлярчик 152 Приложения Колония Концентрация Конъюгация Кутикула Лакто Ланцет Лейко Лепидо Лимфа Липо( с) Логос Малакион Макро Мега Мез(о) Мета Метод Миграция Микро Милли Мио Мирмек(ос) Мито(з) Модель Молекула Моно Морф(а) Мутация Мускул Нано Натура Нейро (нейр) Некто(с) Некро(з) Нео Ното Нуклео(ус) Объект Одонт, одон Окулус Онто(с) Орган Организо Орнито Остео Ото Офтальмо Палео Паразит(ос) Педикулус Пелагос Пелликула Пести Пигмент лат. colonia лат. concentratio лат. conjugatio лат. cuticula лат. lak, lactis лат. lancea греч. leukos греч. lepis (lepidos) лат. lympha греч. lipos греч. logos греч. malakion греч. makros греч. megas греч. mesos греч. meta греч. methodos лат. migratio греч. mikros лат. mille греч. mys, myos греч. myrmex (myrmekos) греч. mitos лат. modulus лат. moles + ум. суфф. culla греч. monos греч. morphe лат. mutatio лат. musculus греч. nannos лат. nature греч. neuron греч. nektos греч. nekros греч. neos греч. notos лат. nucleus греч. objectum греч. odontos, odus лат. oculus греч. ontos греч. organon лат. organizo греч. ornis, ornithos греч. osteon греч. otos греч. ophthalmos греч. palaios греч. parasitos лат. pediculus греч. pelagos лат. pellicula греч. pestis лат. pigmentum поселение скопление, средоточие, насыщенномть соединение кожица молоко копье белый чешуя влага жир слово, учение, наука, мысль, знание моллюск длинный, большой большой средний, промежуточный после, за, через способ, приём, образ действия переселение малый тысяча мышца муравей нить образец, мера наименьшая частица вещества один, единый, единственный форма, вид измениение, перемена мышца карлик природа жила, нерв плавающий, плывущий мёртвый новый спина ядро предмет зуб глаз сущее орудие, инструмент устраиваю, сообщаю стройный вид птица кость ухо глаз древний нахлебник вошь море шкурка зараза краска Греческие и латинские слова и части слов 153 Плазма греч. plasma вылепленное, оформленное, образование Планктон греч. plankton блуждающее Пласт(ос) греч. plastos вылепленный, созданный, пластичный Плевра греч. pleura бок Пневмо греч. pneumen, pneuma дыхание, лёгкое, дуновение, ветер Пода греч. podos, pus нога Поли греч. poly много, многое Полипус греч. polypus многоногий Про лат. pro вперёд, впереди Проект лат. projectus брошенный вперёд Прото греч. protos первый, самый первый Процесс лат. processus продвижение Псевдо греч. pseudos ложь, мнимый Птеро(н) греч. pteron крыло Радио лат. radiare излучать, испускать лучи Рациональный лат. rationalis разумный Ре лат. re возобновление, повторность действия Рептили(с) лат. reptilis ползающий Рефлексус лат. reflexus отражённый, повёрнутый назад Ретикул лат. reticulum сеточка Санита(c) лат. sanitas здоровье Санти греч. centum сто Сапро греч. sapros гнилой Сарко(с) греч. sarkos мясо Селекция лат. selectio отбор, выбор Симбиоз греч. symbiosis совместная жизнь, сожительство Синтез греч. synthesis соединение, сочетание Скопио греч. skopeo смотрю, рассматриваю, наблюдаю Син греч. syn вместе Сома греч. soma тело Спектр лат. spectrum видимое, видение Сперма греч. sperma семя Сфера греч. sphaira шар Таксо греч. taxis расположение по порядку Теле греч. tele вдаль, далеко Тело греч. telos конец, совершение Томе греч. tome разрезание, рассечение, отсечение Теория греч. theoria наблюдение, исследование Тера греч. teras чудовище Терий греч. therion зверь Токсин греч. toxikon яд Тора греч. thorax (thorakos) грудь, грудная клетка Трихо греч. trixs (trichos) волос Трофи(о) греч. trophe питание Типос греч. typos образец, форма Тубус лат. tubus труба Тубелла лат. tuebellae возмущение Ультра лат. ultra далее, более, сверх Фаза греч. phasis появление Фаг(о) греч. phagos пожиратель Фено греч. phaino являю, обнаруживаю, освещаю Фибра лат. fibra волокно Физис(о) греч. physis природа Фил(о), филио греч. phileo люблю Фолликулы лат. folliculus мешочек Фоно греч. phono голос, звук, шум, речь, слово Форо греч. phoros несущий Фото греч. phos, photos свет Функция лат. functio исполнение, действие Хондро(и) греч. chondros, chondrion хрящ, зёрнышко, крупинка Хорда греч. chorde струна Хромо, хромато греч. chroma (chromatos) цвет, краска Хроно греч. chronos время Ценоз греч. coinos общий Цикло греч. kyklos круг Цито греч. kytos сосуд, клетка Штатив лат. stativus стоящий Эволюция лат. evolutio процесс изменения, развития Эври греч. eurys широкий Экзо греч. exo снаружи, вне Эко греч. oikos дом, родина, жилище, местопребывание Экскурсия лат. excursio поездка Эксперимент лат. experimentum проба, опыт Экто греч. ektos вне, снаружи Эмбрион греч. embryon зародыш Эндо греч. endon внутри, внутренний Эксперимент лат. experimentum проба, опыт Эн греч. en в, внутри Энтеро(н) греч. enteron кишка Энто греч. entos внутри Энтомо греч. entoma насекомое Эпи греч. epi на, над, сверх, при, после Эритро греч. erythros красный Это греч. ethos характер, нрав Эу(эв) греч. eu хорошо, полностью Эфемерo лат. ephemeros однодневный Греческие и латинские слова и части слов 155 Математический справочник юного биолога 1. Большие числа Из курса математики известны очень большие натуральные многозначные числа. Подробная информация о них дана в таблице. Обрати внимание на число нулей в записи больших чисел. Таблица 1. Большие числа Название числа Запись числа Число нулей миллион 1 000 000 6 нулей миллиард (биллион) 1 000 000 000 9 нулей триллион 1 000 000 000 000 12 нулей квадриллион 1 000 000 000 000 000 15 нулей нониллион 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 30 нулей Животные самая многочисленная группа организмов на Земле. Их насчитывают около 2 млн. видов. Большую часть составляют насекомые (более 1 млн.): бабочки, комары, жуки, мухи, стрекозы и др. Все приведённые данные, выражены большими числами, которые в биологии принято сокращенно записывать без нулей. Это удобно как для записи, так и для чтения. Изучая биологию, придётся читать и записывать большие числа. Для этого надо пользоваться правилами. Правило 1 Чтобы сокращённую запись числа с названием класса представить числом с нулями, надо: 1) по указанному названию класса записать разрядную единицу; 2) умножить на неё данное число. Пример: Как сокращённую запись 2 млн представить числом с нулями? Правило 2 Чтобы кратко записать без нулей большое число, надо: 1) прочитать его и установить последний класс; 2) разделить число на разрядную единицу установленного класса; 3) записать полученное число и приписать название класса. Пример: Как сократить запись числа 7 500 000 000 семян одной особи пастушьей сумки? Правило 3 Чтобы прочитать любое натуральное многозначное число, надо: 1) разбить его справа налево на классы, по три цифры в каждом; 2) называть слева направо число единиц и название каждого класса. Пример: Одна пара мух за весеннее-летний период может дать потомство 5000000000000. Прочти это число. 156 Приложения 2. Время. Единицы времени Вопросы о пространстве и времени занимали человеческую мысль не одно тысячелетие. Человек столкнулся с необходимостью ориентироваться во времени и научился его измерять. Самыми древними часами оказалось Солнце. С ним связано представление о сутках - первой единице измерения времени. Сутки разбивают на часы, минуты, секунды. Основные соотношения: 1 век = 100 лет, 1 год = 12 мес., 1 мес. = 28-31 сут., 1 нед. = 7 сут., 1 сут. = 24 ч, 1 ч = 60 мин, 1 мин = 60 с, 1 с = 1/60 мин. Правило Чтобы перейти от одних единиц измерения времени к другим, надо данное число единиц времени умножить на число, соответствующее новой единице измерения времени. Пример 1: Вырази 40 минут в часах. Пример 2: Чарлз Дарвин путешествовал на корабле «Бигль» 2000 дней. Сколько лет путешествовал Дарвин? Знакомство с историей биологии, датами жизни и деятельности великих учё-ных-биологов, их открытий требует умений сопоставлять и запоминать их. Заметь, даты могут многое рассказать о самих учёных, периоде, в который они жили, открытиях, предшествовавших новым открытиям. Их сравнение позволяет запомнить много разных фактов. Например, с открытием микроскопа связано много имен и дат. Поместив данные об изобретателях микроскопов в таблицу, можно ответить на вопросы, помогающие понять происходившие события. Таблица 2. Изобретатели микроскопов Имена изобретателей микроскопа Год изобретения Ханс и Захария Янсен 1590 г. Галилео Галилей 1610 г. Роберт Гук 1665 г. М. Кноль и Э. Руска 1931 г. Биологам важно, а изучающему биологию небезынтересно знать о том, сколько живут животные, какова продолжительность вынашивания детёнышей у разных животных, сроки прилёта и отлёта птиц. Продолжительность жизни: бегемот живет 40-50 лет, жираф - 15-25 лет, носорог - 20-50 лет, зебра - 20-30 лет, одногорбый верблюд - 25-40 лет. Продолжительность беременности: у лисицы 49-56 дней, белого медведя -195-256 дней, леопарда - 90-105 дней, слона - 18-22 месяца. Сроки прилёта и отлёта птиц: журавли прилетают, начиная с 29 апреля по 1 июня, а улетают, начиная с 14 августа по 29 октября; грачи прилетают, начиная с 7 по 31 марта, а улетают, начиная с 25 августа по 26 сентября; жаворонки прилетают, начиная с 18 марта по 15 апреля, а улетают глубокой осенью. Математический справочник юного биолога 157 3. Длина. Единицы длины Длина - это числовая характеристика протяжённости линии. Для измерения длины используют разные инструменты: сантиметр, рулетку, микрометр, а также ладонь, локоть, ступню, длину шага. Из курса математики известны следующие единицы измерения длины: километр, метр, дециметр, сантиметр и др. На уроках биологии потребуются знания новых очень мелких единиц длины: микрометр, нанометр и ангстрем. Микрометр дольная единица длины СИ, равная 0,000001 м, обозначается 1 мкм. 1 мкм = 0,001 мм = 0,0001 см = 0,00001 дм = 0,000001 м. Нанометр дольная единица длины в СИ, равная 0,000000001 м, обозначается нм. 1 нм = 0,001 мкм = 0,000001 мм = 0,0000001 см = 0,00000001 дм = 0,000000001 м. Ангстрем (введен шведским физиком А.Й. Ангстремом в 1868 г.) единица длины, обозначается А. 1 А = 0,1 нм = 0,0001 мкж = 0,0000001 лгм = 0,00000001 см = 0,0000000001 м. Иногда придётся пользоваться старыми русскими или английскими мерами длины: аршин (71,12 см), вершок (4,445 см), дюйм (2,54 см), фут (12 дюймов ^ 30,48 см), ярд (91,44 см) и другие. Соотношения между единицами длины сведены в таблицу. Таблица 3. Связи между единицами длины Основные равенства Связи между единицами длины 1 м = 1 000 000 000 нм 1 нм = 0,001 мкм = 0,000001 мм = 0,0000001 см = = 0,00000001дм = 0,000000001 м = 0,000000000001 км 1 м = 1 000 000 мкм 1 000 нм = 1 мкм = 0,001 мм = 0,0001 см = = 0,00001 дм = 0,000001 м = 0,000000001 км 1 м = 1 000 мм 1 000 000 нм= 1 000 мкм = 1 мм = 0,1 см = 0,01 дм = = 0,001 м = 0,000001 км 1 м = 100 см 10 000 000 нм = 10 000 мкм = 10 мм = 1 см = 0,1 дм = = 0,01 м = 0,00001 км 1 м = 10 дм 100 000 000 нм = 100 000 мкм = 100 мм = 10 см = = 1 дм = 0,1 м = 0,0001 км 1 м = 0,001 км 1 000 000 000 нм = 1 000 000 мкм = 1 000 мм = 100 см = = 10 дм = 1 м = 0,001 км Таблицу не надо запоминать, следует помнить лишь основные соотношения и знать правило. Правило Чтобы перейти от одних единиц длины к другим, надо данное число единиц умножить на число 10 (с соответствующим новой единице измерения числом нулей). Пример 1: Вырази 5 см в нанометрах. Пример 2: Определи рыбу, длина которой наименьшая. Налим - 1,2 м, бычок пандака - 0,5 см, окунь - от 20 до 50 см, треска - 1,8 м, тунец - 3,0 м, угри до 3 м, щука - от 40 до 150 см. 158 Приложения 4. Масса. Единицы массы Приходится ли биологам взвешивать животных, их детёнышей? Да, при изучении животных необходимы знания о величине, которую называют массой. Для её определения используют весы. Они бывают образцовые (для проверки гирь), лабораторные (аналитические, микроаналитические, пробирные) и общего назначения. Они могут быть механическими, электронными и др. При взвешивании полезно вспомнить процент ошибки и определить, насколько пригодна допускаемая используемыми приборами точность измерений. Основной единицей массы является грамм (г). Мелкие единицы: микрограмм (мкг), миллиграмм (мг). Крупные единицы: декаграмм (йкг), килограмм (кг). Связи между единицами массы даны в таблице. Таблица 4. Единицы массы Основные равенства Связи между единицами массы 1 г = 1 000 000 мкг 1 мкг = 0,001 мг = 0,000001 г = 0,000000001 кг 1г = 1 000 мг 1 000 мкг = 1 мг = 0,001 г = 0,000001 кг 1 г = 10 дг 100 000 мкг = 100 мг = 1 дг = 0,1 г = 0,0001 кг 1 г = 0,001 кг 1 000 000 мкг = 1 000 мг = 10 дг = 1 г = 0,001 кг 1 кг = 1 000 г 1 000 000 000 мкг = 1 000 000 мг = 1 000 г = 1 кг Если брать массу животного, то среди животных одного вида есть очень крупные и мелкие. Когда говорят о массе волка, медведя, то называют обычно среднюю массу. В биологии рассматривают понятие биомасса, т.е. суммарная масса живых организмов, соотнесенная с единицами площади любого места их обитания. Например, биомасса дождевых червей может составлять от 20 кг на один гектар до 4000 кг на один гектар, это принято записывать 20 кг/га - 4000 кг/га. С помощью данных из таблицы 4 можно составить представление о размерах животных и решить много разных задач. Надо помнить о том, что выполнять действия можно только в том случае, когда все значения массы выражены в одних единицах. Таблица 5. Масса некоторых животных Животное Масса животного Анаконда 250 кг Акула 12 т Жираф 1 т Императорский пингвин 150 кг Кит (синий) 150 т Колибри 1,6-20,0 г Слон 5,5-7,0 т Чихуахуа (собака) 113 г Задание: Сравни вес пингвина и кита, используя данные таблицы 4. Масса, какого животного наименьшая (наибольшая)? Математический справочник юного биолога 159 5. Объём. Единицы объёма В биологии рассматривают понятие биомасса, которое означает суммарную массу живых организмов, соотнесенную не только с единицами площади, но и с единицами объёма любого их места обитания. Например, биомасса дождевых червей может составлять от 20 г на один кубический метр до 400 г на один кубический метр, это принято записывать 20 г/куб. м - 400 г/куб. м. Объём - величина, которая характеризует размер геометрического тела. Для вычисления объёма надо помнить, что объем прямоугольного параллелепипеда равен произведению трех его измерений: длины, ширины и высоты. Объём принято обозначать латинской заглавной буквой V (читают «вэ»). Для определения объёма фигур пользуются формулами, их выбор зависит от вида фигуры. Таблица 6. Объём некоторых фигур Фигура Формула Пояснения Прямоугольный параллелепипед V = a • b • с а - длина, b - ширина, с - высота Куб V = а3 а - сторона Шар V=§K-B3 R - радиус Основной единицей измерения объёма является кубический метр (ж3). Другие единицы объёма и связи между ними представлены в таблице. Таблица 7. Единицы объёма Основные соотношения Связи между единицами объёма 1 м3 = 1 000 000 000 мм3 1 мм3 = 0,001 см3 = 0,000001 дм3 = 0,000000001 м3 1 м3 = 1 000 000 см3 1 000 мм3 = 1 см3 = 0,001 дм3 = 0,000001 м3 1 м3 = 1 000 дм3 1 000 000 мм3 = 1 000 см3=1 дм3 = 1 л = 0,001 м3 1 м3 = 0,000000001 км3 1 000 000 000 мм3 = 1 000 000 см3 = 1 000 дм3 = = 1 м3 = 0,000000001 км3 1 км3 = 1 000 000 000 м3 1 000 000 000 000 дм3 = 1 000 000 000 м3 = 1 км3 Для решения задач надо помнить только основные равенства. Остальные соотношения можно вывести самостоятельно с помощью правила. Правило Чтобы перейти от одних единиц измерения к другим, надо данное число единиц умножить на число 10 с соответствующим новой единице измерения числом нулей. Пример 1: Вырази 5 см3 в кубических миллиметрах. Пример 2: Вырази 500 м3 в литрах. 160 Приложения 6. Площадь. Единицы площади Величина, характеризующая размер геометрической фигуры, - это площадь. Задача вычисления площади - древнейшая практическая задача. Способ правильного её решения был найден не сразу. Ты знаком с правилами нахождения площади прямоугольника, квадрата, треугольника. При этом важно, чтобы стороны были выражены в одинаковых единицах измерения площади. Площадь принято обозначать латинской заглавной буквой S (читают «эс»). Для определения площади плоских фигур пользуются формулами, их выбор зависит от вида фигуры. S = a • b - формула площади прямоугольника, где а его длина, b - ширина; S = a • а = а2 - формула площади квадрата, где а его сторона; S = nR2 - формула площади круга, где R - его радиус. Основной единицей измерения площади является квадратный метр (ж2). Другие известные единицы измерения площади и связи между ними представлены в таблице 8. Таблица 8. Единицы площади Основные равенства Связи между единицами площади 1 м2 = 1 000 000 мм2 1 мм2 = 0,01 см2 = 0,0001 дм2 = 0,000001 м2 = = 0,00000001 а = 0,0000000001 га = 0,000000000001 км2 1 м2 = 10 000 см2 100 мм2 = 1 см2 = 0,01 дм2 = 0,0001 м2 = 0,000001 а = = 0,00000001 га = 0,0000000001 км2 1 м2 = 100 дм2 10 000 мм2 = 100 см2 = 1 дм2 = 0,01 м2 = 0,0001 а = = 0,000001 га = 0,00000001 км2 1 м2 = 0,01 а 100 000 000 мм2 = 1 000 000 см2 = 10 000 дм2 = 100 м2 = = 1 а = 0,01 га = 0,0001 км2 1 м2 = 0,0001 га 10 000 000 000 мм2 = 100 000 000 см2 = 1 000 000 дм2 = =10 000 м2 = 100 а = 1 га = 0,01 км2 1 м2 = 0,000001 км2 1 000 000 000 000 мм2 = 10 000 000 000 см2 = = 100 000 000 дм2 = 1 000 000 м2 = 10 000 а = 100 га = 1 км2 Обрати внимание! 1 а - сотка (сто квадратных метров) или 1 ар; 1 га - гектар или 100 соток. 1 а 10 м 100 м Для перехода от одних единиц площади к другим надо знать правило. Правило Чтобы перейти от одних единиц измерения к другим, надо данное число умножить на единицу с числом нулей, соответствующим новой единице измерения. Пример: Колонии птиц могут занимать площадь, равную 10 га. На 1 м2 там приходится по 3 гнезда. Сколько всего гнёзд в такой колонии? Математический справочник юного биолога 161 Оглавление Как работать с учебником..............................................3 Введение.........................................................5 § 1. Зоология - наука о животных......................................5 § 2. История развития зоологии. Современная классификация животных....11 § 3. Использование знаний, полученных на уроках по другим предметам...18 Глава 1. Подцарство Простейшие..................................22 § 4. Общая характеристика, многообразие и значение простейших.........22 Глава 2. Подцарство Многоклеточные животные.....................31 § 5. Тип Кишечнополостные.......................................31 Глава 3. Типы Плоские, Круглые, Кольчатые черви.......................41 § 6. Тип Плоские черви. Белая планария................................41 § 7. Классы Сосальщики и Ленточные черви. Разнообразие плоских червей.46 § 8. Тип Круглые черви..........................................49 § 9. Тип Кольчатые черви. Их многообразие.......................53 § 10. Внутреннее строение дождевого червя. Значение кольчатых червей..57 Глава 4. Тип Моллюски...........................................61 § 11. Тип Моллюски. Класс Брюхоногие..................................61 § 12. Класс Двустворчатые моллюски..............................65 § 13. Класс Головоногие моллюски................................69 Глава 5. Тип Членистоногие......................................73 § 14. Тип Членистоногие. Класс Ракообразные...........................73 § 15. Внутреннее строение речного рака. Многочисленность видов ракообразных.............................76 § 16. Класс Паукообразные.......................................80 § 17. Класс Насекомые. Общая характеристика. Внешнее строение...85 § 18. Особенности внутреннего строения и жизнедеятельности насекомых. Типы развития...................................................88 § 19. Отряды насекомых..........................................91 § 20. Приспособленность насекомых...............................94 § 21. Насекомые-вредители.......................................98 § 22. Значение и охрана насекомых. Происхождение насекомых.....102 Глава 6. Тип Хордовые..........................................107 § 23. Общая характеристика типа Хордовые.......................107 § 24. Надкласс Рыбы. Особенности строения и жизнедеятельности рыб в связи со средой обитания.....................................111 162 § 25. Строение костной рыбы.................................119 § 26. Размножение и развитие рыб. Многообразие видов........125 § 27. Значение рыб в природе и жизни человека. Охрана рыб...134 Словарь биологических терминов..............................140 Выдающиеся отечественные биологи............................149 Основные вехи в развитии биологии...........................151 Греческие и латинские слова и части слов....................152 Математический справочник юного биолога.....................156 163 Учебное издание Ерхова Надежда Викторовна БИОЛОГИЯ Животные 7 класс В двух частях Часть 1 Руководитель издательской группы С.В. Скрипкин Художественный редактор Л.Н. Щербакова Художники И.В. Ищенко, Л.К. Багина Редактор Н.В. Вербицкая Руководитель дизайн-группы М.М. Соловьева Подготовка иллюстраций Т.В. Сидорова, Т.В. Лазарева Разработка электронного варианта М.М. Соловьева, М.М. Васильева, Т.В. Лазарева, Т.В. Сидорова Компьютерная верстка И.Г. Кривоносов Корректор М.С. Щербакова ИБ№268 Подписано в печать 21.08.2007 Формат 60 X 84/8. Бумага офсетная Гарнитура «Школьная» Печать офсетная. Усл. печ. л. 19,07 Тираж 200 экз. ГУ «Федеральный центр НСО» 107139, Москва, Орликов пер., д. 3, корп. 1 Тел./факс: (495) 207-89-70 E-mail: [email protected] https://www.cnso.ru Отпечатано в типографии ООО «Печатный салон ШАНС» 127412, Москва, Ижорская ул., д. 13/19