Учебник Биология 7 класс Константинов

длгоритм успеха iroc lb ■Щ' В.М. Константинов В.Г. Бабенко В.С. Кучменко 7 класс о- Vi' Учебник для учащихся общеобразовательных организаций Рекомендовано Министерством образования и науки Российской Федерации 5-е издание, переработанное Москва Издательский центр «Вентана-Граф» 2016 ББК 28.0я72 К64 Учебник включён в федеральный перечень К64 Константинов В.М. Биология : 7 класс : учебник для учащихся общеобразовательных организаций / В.М. Константинов, В.Г. Бабенко, В.С. Кучменко. — 5-е изд., перераб. — М. : Вентана-Граф. 2016. — 288 с. : ил. ISBN 978-5-360-06469-5 Учебник входит в систему учебно-методических комплектов «Алгоритм успеха». В основе учебника — концепция разноуровневой организации живой материи и исторического развития животного мира от простейших форм к высокоорганизованным. Особое внимание уделено практическому значению животных, взаимоотношениям живых организмов, в первую очередь животных в экосистемах, пищевым связям, сохранению устойчивого равновесия и охране животного мира. Учебник даёт возможность углублённого изучения биологии в 7 классе. Соответствует федеральному государственному образовательному стандарту основного общего образования (2010 г.). ББК 28.0я72 ISBN 978-5-360-06469-5 © Константинов В.М., Бабенко В.Г., Кучменко В.С., © Издательский центр «Вентана-Граф», 2010 © Константинов В.М., Бабенко В.Г., Кучменко В.С., 2014, с изменениями © Издательский центр «Вентана-Граф», 2014, с изменениями I Как пользоваться учебником Этот учебник посвящён жизни животных. Различные группы беспозво-(ИЫХ и позвоночных животных описаны в такой последовательности, бы было отображено историческое (эволюционное) развитие живого • Названия групп указаны на русском и латинском языках (латинские названия принято использовать в научной литературе, о чём вы узнаете из зтои книги). При изучении текста сопоставляйте его с рисунком, на который даётся ссылка в тексте. Обратите внимание на основные понятия, выделенные в тексте полужирным курсивом. Основные понятия также перечислены в конце каждого параграфа. I Текст, содержащий особо важные утверждения, вынесен в отдельный абзац. В конце каждого параграфа кратко изложено его основное содержание. Дополнительные сведения о животных, напечатанные особым шрифтом, даны для более полной характеристики разнообразия и жизнедеятельности организмов. Чтобы облегчить изучение материала, в начале и в конце каждого параграфа приведены вопросы и задания. В некоторых заданиях вам будет предложено обратиться к информационным ресурсам. В таких случаях ищите ответы в справочниках, энциклопедиях, Интернете, научно-популярных журналах. Не забудьте указать, из какого именно источника вы взяли информацию для ответа: название источника, номер (если это журнал), имя автора, страницу (если это бумажный источник), адрес страницы в Интернете (если информация получена оттуда). Позаботьтесь о том, чтобы ваща информация была достоверной. В конце глав вы найдёте задания на повторение изученного материала, в том числе на выбор всех верных ответов. В некоторые параграфы включены лабораторные работы. Те из них, которые отмечены звёздочкой (*), выполняются по усмотрению учителя. Практические задания (даны в конце некоторых глав) — это ващи самостоятельные наблюдения за животными. Зоологические экскурсии под руководством учителя могут проходить как во время уроков, так и вне их. При изучении теоретического материала вам помогут ващи знания о Животных из повседневной жизни. Глава 1 Общие сведения о мире животных 1 Зоология — наука о животных Вы узнаете: • какие науки входят в состав зоологии; • каковы общие свойства объектов, изучаемых зоологией; • по каким признакам животные отличаются от растений. Вспомните • Каковы общие признаки растений? Введение в предыдущих классах вы познакомились с представителями трёх царств: Бактерии, Грибы, Растения. Теперь вы приступаете к изучению нового царства живых организмов — Животные. Раздел биологии, посвящённый изучению животных, их разнообразия, строения и жизнедеятельности, связей со средой обитания, распространения, индивидуального и исторического развития, роли в природе и значения для человека, называется зоологией (от греч. зоон — «животное», логос — «учение»). Современная зоология — это система наук. Например, морфология и анатомия животных изучают внешнее и внутреннее строение организмов. Физиология животных исследует деятельность клеток, органов, систем органов и целых организмов. Важную часть зоологии составляет экология животных, изучающая взаимоотношения животных между собой, с другими организмами и со средой обитания. Палеонтология рассматривает ископаемых животных и их изменения в процессе исторического развития. Этология изучает поведение животных. Зоология изучает различных животных — беспозвоночных и позвоночных (рис. 1). Особый мир представлен животными, состоящими всего из одной клетки, — простейшими (рис. 2). 4 Рис. 1. Разнообразие многоклеточных животных: А — беспозвоночные; 6 — позвоночные 5 Сходство и различие животных и растений Для животных, как и для большинства других живых организмов, xa-j рактерны следующие особенности; клеточное строение, способность к пи-| танию, дыханию, выделению, наличие обмена веществ между организмом | и окружающей средой, способность к размножению, росту, развитию. Животные отличаются от растений по следующим признакам. Клетки) животных не имеют твёрдой целлюлозной оболочки. В отличие от растений животные питаются готовыми органическими веществами. В природ- )| ных сообществах они играют роль потребителей органического вещества.,] Животные способны воспринимать раздражения и реагировать на них. Они могут активно передвигаться. Большинство сами добывают себе пищу, ц преследуют добычу. Разнообразие животных По данным Всемирного (Международного) союза охраны природы (ВСОП), на Земле существует более 1,2 млн видов животных. Больше всего насекомых — около 1 млн видов. Известно около 70 тыс. видов моллюсков, свыше 29 тыс. видов рыб. Современных птиц насчитывают по сравнению с другими группами немного — около 9000 видов, ещё меньше млекопитающих — около 5000 видов. Распространены животные по всему земному шару. Они освоили разные среды жизни — водную, наземно-воздушную, почвенную. Известны и такие животные, которые обитают в растениях. Некоторые паразитируют в организмах других животных и человека. Животные очень разнообразны по облику и строению, размерам, образу жизни. Одни передвигаются в воде с помощью ресничек, другие — за счет плавников. Большинство наземных животных при движении опираются на парные конечности. Насекомые, птицы, летучие мыши для полёта используют крылья. I 6 Рис. 3. Сравнительные размеры животных (простейшие даны в поле оптического микроскопа) Самых маленьких животных можно увидеть только под микроскопом. Крупные наземные животные, например слоны, достигают в высоту 3,5 м, а масса их тела около 5 т. Самое большое животное из когда-либо живших и живущих на Земле — синий кит длиной более 30 м и массой до 150 т (рис. 3). Значение животных Животные различаются не только по внешнему облику, строению, образу жизни, но и по той роли, которую они играют в природных сообществах. Велика роль в природе животных — опылителей растений (рис. 4). Это бабочки, жуки, мухи, шмели, пчёлы и другие организмы. Без них облик наших лесов, лугов, полей был бы совсем другим. Многие животные распространяют плоды и семена растений, перенося их на шерсти и перьях или питаясь сочными плодами. Мякоть переваривается, а семена проходят через кишечник и разносятся на большие расстояния. Некоторые животные играют отрицательную роль в природных сообществах. Массовое появление гусениц непарного шелкопряда наносит огромный вред лесам. Они поедают листья, почки, молодые побеги. Стаи 7 Рис. 4. Насекомые — опылители растений азиатской перелётной саранчи (рис. 5) уничтожают растительность на огромных площадях, лишая пищи другие растительноядные организмы. Есть животные, вызывающие болезни у растений, других животных и человека. Отдельные животные, наоборот, снижают число вредителей лесных и культурных растений, питаясь ими. Большую ценность для человека имеют дикие животные как объекты охоты. Значительную часть белковой пищи человек получает за счёт вылова рыбы в морях и океанах, промысла морского зверя, охоты на кабанов, оленей, водоплавающих и лесных птиц. Исключительно важное значение для людей имеют домашние животные. Мы получаем от них продукты питания (молоко, яйца, мёд), шерсть, пух, кожу, шёлк. Домашние животные выполняют различную работу в сельском хозяйстве, служат транспортными средствами. Декоративные животные живут вместе с человеком в квартирах и домах, скрашивая досуг горожан. Большинство одомашненных животных — это млекопитающие и птицы. Рис. 5. Азиатская перелётная саранча Современная зоология — это система наук, имеющих важное теоретическое и практическое значение. Зоология, морфология, анатомия, физиология, экология, палеонтология, этология, опылители. 8 № j. Что изучает комплексная наука зоология? Назовите науки, входящие в её состав. 2 Назовите признаки, характерные для животных. 3. Охарактеризуйте на нескольких примерах роль животных в природе. 4. Дайте оценку влияния некоторых вредителей на сельскохозяйственные растения и назовите способы борьбы с вредителями. Животные и окружающая среда Вы узнаете: • какие среды жизни освоены животными; •каковы причины возникновения приспособлений у животных к тем или иным местам обитания; • с кем и как взаимодействуют животные в природе. Вспомните • Какие экологические факторы воздействуют на животных? • Что такое биоценоз? Среды жизни Основные среды жизни животных — это водная, наземно-воздушная среды и почва. Каждую из них населяют различные животные. Наземно-воздушную среду освоили пауки, насекомые, некоторые моллюски, пресмыкающиеся, птицы, звери (рис. 6, А). Здесь встречаются животные, быстро бегающие по открытым пространствам (степям, лугам, пустыням); обитающие в лесу и лазающие по ветвям деревьев и кустарников; живущие под пологом леса. По условиям обитания наземно-воздушная среда — самая разнообразная. Поэтому животные, освоившие её, отличаются многообразием, сложным строением и поведением. В водной среде условия жизни сильно отличаются от условий наземно-воздушной среды. Плотность воды почти в 1000 раз больше, чем плотность воздуха. В воде более сильные перепады давления, меньше кислоро-Дн, активнее, чем в воздухе, происходит поглощение солнечных лучей. В водной среде обитают рыбы, киты, дельфины, раки, моллюски, насекомые (рис. 6, Б). Одни животные «парят» в толще воды (так называемый ^(шкто}1), другие быстро плавают (нектон), некоторые держатся у дна {бентос) или у самой поверхности водоёма. 9 Рис. 6. Животные разных сред жизни: А — наземно-воздушной; 6 — водной; В — почвы; Г — организма 10 Почва как среда жизни имеет свои особенности. Почва — очень плотная среда. В неё не проникает свет. Здесь сглажены температурные перепады, создаётся особый режим влажности. Вместе с представителями других царств организмов в почве обитают такие животные, как дождевые черви, клещи, личинки насекомых, муравьи, медведки (рис. 6, В). Многие звери роют норы в почве, а крот и слепыш всю жизнь проводят под землёй. Организм как среду жизни тоже освоили некоторые животные, например круглый червь аскарида (рис. 6, Г). У обитателей этой среды нет недостатка в пище, они защищены от неблагоприятных воздействий климата, от врагов, но их жизненное пространство ограниченно, в нём мало кислорода. Кроме того, у этих животных возникают трудности при проникновении в тела организмов-хозяев. Некоторые животные освоили не одну, а сразу две среды. Так, лягушки живут и в наземно-воздушной, и в водной средах, суслики и полевые мыши — в наземно-воздушной среде и в почве. Места обитания животных Животные заселяют среду жизни не полностью: они занимают наиболее благоприятные для них участки. Их называют местами обитания (рис. 7). ^ис. 7. Животные, имеющие различные места обитания в водной среде 11 Соловьи встречаются в сырых затемнённых участках леса у водоёмов и опушек. Щуки, обитающие в реках, предпочитают места с медленным течением и водными растениями у берегов (омуты и заводи). У крупных подвижных животных места обитания большие и просторные. Например, киты и дельфины живут в морях и океанах. Шустрые подвижные синицы обитают в смешанных лесах, дубравах и хвойных рощах. Мелкие животные занимают небольшие места обитания. Так, тли живут на зелёных листьях и молодых побегах растений. Нередко одно и то же место обитания населяют разные виды животных. Места обитания, занимающие обширные площади, например моря, леса, степи, населяет наибольшее число видов животных. Чтобы нормально существовать, животные вынуждены приспосабливаться к условиям, в которых живут. У степных животных длинные ноги, способствующие быстрому бегу и большим прыжкам. У лазающих по деревьям животных острые когти или присоски, у водных — плавники или плавательные перепонки между пальцами. Животные, обитающие в телах других животных, приспособлены к постоянному недостатку кислорода. Многие животные успешно скрываются от врагов благодаря защитной окраске и маскирующей форме тела. Всё, с чем взаимодействует животное в своём месте обитания, воздействует на него в той или иной мере. Изменение освещённости в водоёме с глубиной, наступление зимних холодов на суше, увеличение влажности почвы после дождя — это примеры изменения абиотических экологических факторов, порождаемых неживой природой. Различные воздействия живых организмов на другие организмы или места их обитания носят название биотические экологические факторы. Ловля насекомых птицами, перегораживание реки бобрами при постройке плотин, рыхление почвы дождевыми червями — примеры биотических экологических факторов. Человек тоже воздействует на живую и неживую природу, и его воздействия называют антропогенными экологическими факторами. В разных средах жизни имеется свой набор экологических факторов, и они действуют на организмы с разной силой. Совокупность всех экологических факторов, влияющих на животное, называют средой обитания. Взаимосвязи животных в природе Животные постоянно контактируют между собой и с другими организмами, влияя друг на друга через разнообразные связи и взаимоотношения. Эти влияния относятся к биотическим экологическим факторам. Чаще всего организмы влияют друг на друга напрямую: одни живые существа поедают других. Среди животных есть растительноядные, хищ- 12 ‘ падалееды и паразиты. Взаимоотношения животных, когда одни ло-умерщвляют и питаются ими, называют хищничеством. 'Хищники — это сокол, преследующий голубя; жук, нападающий на гу-липу которая ловит и поедает плотву (рис. 8). Животные, на кото- ^1Х охотятся хищники, — их жертвы. Рис. 8. Хищники и жертвы: 1 — сокол и голубь; 2 — жук и гусеница; 3 — щука и плотва У хищников есть приспособления для охоты — это ловчая паутина паука, мощные зубы волков и тигров, острые когти сов. У жертв существуют приспособления, чтобы спрятаться, убежать, защититься от хищника. Это быстрые ноги у антилопы, больщие уши у зайца, покровительственная окраска у хамелеона, иглы у ежа, ехидны. I Хищники играют важную регулирующую роль в природе: они сдерживают чрезмерное увеличение численности жертв, выбраковывают, вылавливая. слабых и заболевших. Некоторые животные постоянно живут в теле или на теле других животных и питаются их тканями (см. рис. 6, Г, с. 10). Таких животных называют паразитами, а животных, в теле которых живут паразиты, называют хозяевами. «Форму отношений, которые складываются между хозяином и паразитом, называют паразитизмом. К паразитам относятся большинство плоских и круглых червей, некоторые членистоногие, например клещи, блохи, клопы, вши. Животные, населяющие одно и то же место обитания или питающиеся ^^ходной пищей, вступают в конкурентные отношения В состоянии конкуренции находятся, например, из зверей — горностаи хорьки, питающиеся мышами и полёвками (рис. 9); из птиц — мухоловки 13 Рис. 9. Конкуренты в охоте на мышь: 1 — чёрный хорёк; 2 — куница; 3 — горностай Рис. 10. Симбиоз рака-отшельника и актинии и синицы, конкурирующие дру^ с другом за подходящие длд гнездования укрытия (дупла).| Каждый из пары конкуриру. ющих видов находится в невыгодном положении. Между животными существуют и взаимовыгодные отношения — симбиоз, который вы изучали в курсе ботаники (рис. 10).| Так, рак-отщельник специально пересаживает на свою раковину актинию. Она защищает его жгучими щупальцами от нападения врагов, а рак-отшельник, перемещаясь, позволяет малоподвижной актинии менять места охоты и ловить больше добычи. Животные зависят друг от друга и контактируют не только между собой, но и с растениями, и с другими живыми организмами — бактериями, грибами. Обитающие вместе живые организмы образуют биологические сообщества, или биоценозы. Биоценоз — это совокупность животных, растений, грибов и бактерий, совместно населя- I ющих участок суши или водоёма. Таковы, например, растения и животные, грибы и бактерии, обитающие в одном пруду, болоте, лесу или на лугу. |UR Роль вида в биоценозе, его положение относительно других видов |гЗг организмов, входящих в биологическое сообщество, называется экологической нишей. Она определяется биотическими и абиотическими экологическими факторами, которые влияют на животных данного вида. Основные формы взаимоотнощений организмов в биоценозе — это пищевые связи: один организм служит пищей для другого. В природе обычно существуют сложные пищевые связи — цепи питания (рис. 11). Начальным пищевым звеном являются зелёные растения, которые на свету из углекислого газа, воды и растворённых в ней минеральных солей соз- 14 1 L ■ Рис. 11. Пищевые связи в биоценозе (цепь питания) дают органические вещества. Растениями питаются растительноядные животные. Их, в свою очередь, поедают животные-хищники. Конечным звеном любой цепи питания являются организмы, разлагающие органические вещества до минеральных, — грибы, бактерии. Организмы населяют разные среды жизни и разные места обитания. Они взаимодействуют не только между собой, но и с абиотической (неживой) частью среды обитания (почвой, атмосферой, гидросферой) и таким образом существуют в составе биоценозов. Среды жизни (наземно-воздушная, водная, почва, организм), места обитания, экологические факторы (биотические, абиотические, антропогенные), среда обитания, хиш,ничество, паразиты и хозяева, конкурентные отношения, биоценозы, пиъцевые связи, цепи питания. 1. Чем отличается понятие «среды жизни» от понятия «места обитания»? Поясните на конкретных примерах. 2. Рассмотрите рисунки 1 (см. с. 5) и 7 (см. с. 11), сравните и охарактеризуйте внешние признаки животных, обитающих в различных средах жизни. 3. Какую роль в природе играют конкурентные взаимоотношения животных и симбиоз? Подтвердите примерами. 4. Используя информационные ресурсы, подготовьте презентацию (в любой форме) материалов о формах взаимоотношений животных в природе. 15 Классификация животных и основные систематические группы Вы узнаете: • какие принципы положены в основу классификации организмов; • что представляет собой основная систематическая единица — вид. Вспомните • Какие систематические группы используются в классификации растений? На Земле обитают сотни тысяч различных видов животных, и ежегодно учёные-зоологи открывают новые виды. Чтобы упорядочить этот огромный объём информации, учёные обращаются к систематике. Её целью является распределение животных по различным группам — их классификация. Главное понятие классификации животных и растений — это вид. Вид — это совокупность особей, населяющих определённую территорию, имеющих сходное строение, образ жизни, способных скрещиваться и давать плодовитое потомство. Вид, в свою очередь, состоит из популяций. Популяция — это совокупность особей одного вида, длительное время обитающих относительно изолированно от других популяций на определённой части ареала (места распространения) вида. Как основная систематическая единица вид был введён в науку знаменитым шведским учёным Карлом Линнеем (1707-1778). Линней предложил называть организмы на латинском языке, которым тогда пользовались все учёные, чтобы зоологи разных стран могли понимать, о каком животном идёт речь. По замыслу Линнея, каждому виду животных надо было присваивать название, состоящее из двух слов. Первое слово обозначает принадлежность животного к определённому роду (например, Larus [ларус] — «чайка»). Второе слово указывает на принадлежность к виду, входящему в состав рода (ridibundus [ридибундус] означает «озёрная»). В итоге получается видовое название хорошо известной птицы — озёрной чайки. Larus ridibundus. И это название принадлежит только ей, не встречается больше ни у кого из огромного числа видов животных нашей планеты. Близкие виды объединяют в один род, роды — в более крупную категорию, семейство, а семейства — в отряды (рис. 12). Близкие отряды составляют класс, классы объединены в типы, а типы — в царство Животные. 16 тип Хордовые (Chordata) Класс Птицы (Aves) Отряд Воробьинообразные (Passeriformes) Семейство Врановые (Corvidae) Род кедровка (Nicifraga) Род сойка (Carrufus) Род ворон (Corvus) ^ Вид серая ворона • Вид ворон Вид галка — Вид грач Рис. 12. Классификация животных: схема соподчинения систематических категорий до типа Специалисты-биологи объединяют организмы в различные систематические группы не произвольно, а в соответствии с научными сведениями, основанными на детальном изучении строения животного, его физиологии, генетики, распространения и даже поведения. Существует международный кодекс (свод правил) названий животных. Ё Современная классификация животных построена на принципе родства — близости происхождения животных. Группы упорядочены от простых (низших) форм организмов к более сложным (высшим), что соответствует общему направлению эволюции животного мира. Основная систематическая единица — вид. Классификация — объединение животных в группы на основе сходства строения, физиологии, генетики, родственных связей, способности произвести полноценное потомство. Систематика, вид, популяция, ареал, род, семейство, отряд, класс, тип, царство. 1. Каковы задачи науки систематики и её роль в изучении животных? 2. Дайте определение основной единицы классификации живых организмов. 3. Используя информационные ресурсы, постройте последовательность, в которой соподчинены основные систематические категории, на примере конкретного вида животного. 4. Сравните систематические категории равного размера, входящие в царство Растения и царство Животные, поясните примерами. 17 4 Влияние человека на животных Вы узнаете: • каким путём человек влияет на животных; • почему некоторые животные вымерли; • каковы задачи и методы охраны редких животных. Вспомните • Какие меры предпринимает человек для охраны растений? Огромное влияние на животных оказывает хозяйственная деятельность людей. Вырубка лесов, распашка земель, применение удобрений и ядохимикатов ухудшают условия обитания животных. Эти условия изменяются при осушении болот, создании плотин и оросительных систем, разработке полезных ископаемых, строительстве городов и транспортных магистралей. Во всех перечисленных случаях человек оказывает на животных косвенное влияние, изменяя среду их обитания. Велико и прямое влияние человека на животных. Неумеренная охота привела к исчезновению многих видов животных. Например, всего за 27 лет (1741-1768) была уничтожена стеллерова корова (рис. 13) — малоподвижный и доверчивый морской зверь, кормившийся на мелководье у Командорских островов водорослями. К несчастью, животное обладало вкусным мясом и на него было легко охотиться. К середине XVIII в. исчезли крупные (массой до 20 кг) нелетающие голуби — дронты, обитавшие на Маскаренских островах. Птицы гнездились на земле, поэтому большой вред им приносили завезённые европейцами домашние звери — собаки, кошки, свиньи, которые поедали яйца и птенцов. Одним из самых многочисленных видов птиц Северной Америки был странствующий голубь (рис. 14). Эти птицы гнездились на деревьях крупными колониями. Стаи голу-Рис. 13. Стеллерова корова бей достигали МИЛЛИОНОВ особей. 18 Мяссовое истребление странству-^ших голубей европейскими пе-песеленцами началось в XVII в. В птиц стреляли, ловили их сетя-сбивали палками. На места по-боиш выпускали свиней, которые поедали убитых птиц и выпавших из гнёзд птенцов. К концу прошлого века странствующие голуби стали чрезвычайно редкими. Последний странствующий голубь погиб в зоопарке г. Цинциннати (США) в 1914 г. Теперь в этом городе открыт музей, посвящённый странствующему голубю. Таков печальный пример целенаправленного уничтожения человеком некогда процветавшего вида. Список истреблённых человеком животных чрезвычайно велик. В нём числятся зебра квагга, сумчатый волк, европейский ибис. На юге Европы, в Западной Сибири, Казахстане и Средней Азии исчезла дикая лошадь — степной тарпан (рис. 15). До середины XIX в. этот вид ещё обитал в причерноморских степях. Последний вольный тарпан был убит в 1879 г., а в неволе, на конном заводе, дожил до 1918 г. Теперь этого дикого предка современных лошадей нет на Земле. Был истреблён и лесной тарпан. Видимо, к настоящему времени в природе не встречается и лошадь Пржевальского. Особенно сильно от прямого и косвенного воздействия людей пострадал животный мир Австралии, Новой Зеландии, океанических островов. Там многие виды по вине человека оказались на грани вымирания. Понимая, что исчезновение любого вида животных — невосполнимая потеря, люди стали охранять редкие виды, заботиться о сохранении численности промысловых животных. В 1966 г. Всемирным 1 Международным) союзом охраны природы и природных ресурсов *^Ь1ла издана Красная книга, содержащая список редких и исчеза-•пЩих видов животных. Красный Цвет это сигнал тревоги. Рис. 15. Степной тарпан 19 I в Красной книге содержатся сведения о редких видах — их распро.|| странении, численности, причинах бедственного положения и мерах пп I сохранению. Эти сведения регулярно пополняются. В дальнейшем были созданы Красные книги редких видов животньц разных стран. Есть Красная книга редких видов животных Российской Федерации. Каждая страна несёт ответственность за сохранение видов внесённых в Красную книгу, перед своим народом и всем человечеством. Естественно, нанесение любого вреда таким животным является преступлением. Для сохранения редких животных, среды их обитания и всего природного комплекса в разных уголках Земли созданы государственные заповедники. Так, в России, в дельте Волги, с 1919 г. существует Астраханский заповедник по охране гнездовий редких водных и околоводных птиц и мест их обитания. Здесь же во время перелётов останавливаются на отдых и кормёжку северные птицы. В тех случаях, когда численность вида в природе становится такой низкой, что сам он восстановиться не может, его разводят в неволе, а потом выпускают в естественную среду обитания. Так поступили с калифорнийским кондором. Его теперь разводят в нескольких зоопарках и потом выпускают в тех местах, где кондоры обитали раньше. Учёные следят за тем, как чувствуют себя выпущенные на волю птицы. В нашей стране создано несколько питомников по разведению благородных соколов (балобанов, сапсанов) и других хищных птиц. Питомник хищных птиц есть в заповеднике «Галичья Гора» в Липецкой области, журавлей разводят в Окском заповеднике. Рациональное использование и охрана животного мира — это важнейшие государственные и общественные задачи, забота о нашем национальном достоянии. Влияние человека на животных (косвенное и прямое), Красная книга, заповедники. 1. Оцените с этической точки зрения результаты косвенного и прямого влияния человека на животных. 2. Объясните значение мер по сохранению редких животных, которые предпринимаются в нашей стране и в мире. 3. Используя информационные ресурсы, подготовьте краткое сообщение об отрицательном воздействии человека на численность и разнообразие животных. 20 ^5__ зоологии Краткая история развития Вы узнаете: • как развивалась зоология в исторические времена; • каковы заслуги К. Линнея и Ч. Дарвина перед научным миром. Вспомните • Какова роль отечественной науки в развитии зоологии? • Какие принципы положены в основу классификации животных? Животные всегда имели большое значение для человека. Жизнь древних людей полностью зависела от их знаний об окружающей природе, особенно о животных. Важно было знать, где и как охотиться на зверей и птиц, ловить рыбу, как спасаться от хищников, научиться содержать и разводить животных. Наука зоология имеет длинную и интересную историю. Самые старые книги о животных, известные человечеству, были написаны в Древнем Китае и Индии. Однако научная зоология берёт начало в Древней Греции и связана с трудами великого учёного Аристотеля (IV в. до н. э.). Он описал около 500 видов животных, разделив их на две группы: имеющие красную кровь и без крови. К первой группе Аристотель относил всех высщих животных: зверей, птиц, гадов (земноводных и пресмыкающихся) и рыб; ко второй группе — низщих животных: насекомых, раков, моллюсков, червей. Так впервые животные были разделены на позвоночных и беспозвоночных. Аристотель описал строение и развитие, распространение и значение известных тогда животных. Труды Аристотеля были для своего времени зоологической энциклопедией, а её автора теперь вполне заслуженно называют отцом зоологии. Основной труд Аристотеля, который определил дальнейщее развитие зоологии, — «История животных». Этот труд был написан во второй половине IV в. до н. э. на древнегреческом языке, а впервые переведён на русский язык и издан в России только в 1996 г. Средние века немного прибавили к познанию животного мира. Были забыты даже многие сведения о животных, известных в античное время. Средние века зоологическая наука развивалась в связи с конкретными практическими задачами: содержанием и разведением животных, охотой ча зверей и птиц. 21 I Интерес к изучению животных резко возрос в эпоху Возрождения в равЧ зи с развитием торговли и мореплавания. Из многочисленных экспедиций путешественники привозили сведенщ о неизвестных ранее животных, накапливались данные о распространений и разнообразии животного мира. Важное значение для изучения простейших имело изобретение микр скопа. Искусство шлифовать линзы было известно давно. НеоднократнЛ пытались рассматривать мелкие объекты с помощью нескольких лица Наибольшего успеха добился голландец Антони ван Левенгук (1632-1723)1 Его конструкция микроскопа была наиболее удачной. Он открыл и описал) неизвестный тогда учёным мир простейших животных. Петр I специальн приезжал к Левенгуку с целью увидеть «тайны природы». Число изученных организмов стало так велико, что необходимо было| их классифицировать. Предлагались разные варианты классификацщ растений и животных. I Наибольшее значение для дальнейшего развития зоологии имели труды шведского учёного Карла Линнея, положившие начало современной классификации животного мира и современным научным названия*^ растений и животных. Большое значение для изучения животного мира России имели экспе-1 диции, организованные Академией наук, созданной в 1725 г. по указани! Петра I. Русский академик П.С. Паллас (1741-1811) совершил экспедиции в Поволжье, на Урал, юг Сибири, исследовал Прикаспийскую низмен-• ность. Северный Кавказ, Крым. Используя сведения, добытые во время собственных и других академических экспедиций, Паллас создал капитальный труд «Русско-Азиатская зоография», в котором были описаны все известные к тому времени позвоночные животные России. Новый этап в развитии зоологии, как и других биологических наук, начинается со второй половины XIX в. после издания книги Чарлза Дарвина «Происхождение видов путём естественного отбора» (1859). I Ч. Дарвин убедительно доказал, что животный мир изменяется в результате естественного развития; формирование новых видов происходит в борьбе за существование и за счёт выживания наиболее приспособленных. На основе созданного Дарвином эволюционного учения зоология стала быстро развиваться. Большие успехи были достигнуты в систематике. Об этом свидетельствует описание многих новых видов животных. Если 22 описал только около 500 животных, то К. Линнею стало из-4208 видов, в начале XIX в. их было описано 48 тыс., в конце ^^^^*столетия — 400 тыс., а сейчас известно более 1 млн видов, ^^^сновательную поддержку эволюционное учение получило в России. ое значение для развития зоологии имели экспедиции А.Ф. Мид-^°^**оосЬа на север и восток Сибири, П.П. Семёнова-Тян-Шанского, Пржевальского, их учеников и последователей в Центральную Азию. ^ важнейших открытий сделали А.О. Ковалевский и И.И. Мечников, ^Г'^авшие развитие и рост организмов. Серьёзный вклад в науку внесли ” боты В.О. Ковалевского по палеонтологии, а также И.М. Сеченова и И.П. Павлова по физиологии. Больших успехов отечественная зоология достигла в XX в. Были продолжены исследования в разных областях науки. А.Н. Северцов и И.И. Шмаль-гаузен создали фундаментальные труды по эволюции животных. МА. Мензбир, П.П. Сушкин, Г.П. Дементьев продолжили исследования по фауне и зоогеографии, Н.К. Кольцов — по генетике и эмбриологии, Д.Н. Кашкаров, А.Н. Формозов — по экологии. Е.Н. Павловский разработал теорию природно-очаговых заболеваний и заложил научные основы борьбы с природно-очаговыми инфекционными болезнями человека и домашних животных (чумой, туляремией, энцефалитом и др.). Широко известны работы школы К.И. Скрябина в области изучения червей-паразитов. Изучение животных имеет длительную и интересную историю. Исследованиями многих учёных создана современная зоологическая наука, имеющая важное значение. Она продолжает успешно развиваться. ill История развития зоологии. 1. Используя текст параграфа и привлекая информационные ресурсы, составьте таблицу с характеристикой основных этапов развития зоологии. 2. Какое значение имели труды К. Линнея и Ч. Дарвина для развития зоологии? 3. В каких биологических науках были проведены исследования, которые способствовали развитию зоологии в нашей стране в XX в.? 23 1 г i^ Глава 2 Строение тела животных б Клетка Вы узнаете: • какие органоиды входят в состав клетки животного; • чем животные клетки отличаются от растительных. Вспомните • Какое строение имеет растительная клетка? Тела всех живых организмов состоят из клеток. Есть организмы, тела] которых состоят только из одной клетки, — это бактерии, одноклеточные] водоросли и грибы, простейшие. Тела большинства животных состоят из] множества клеток. I Изучением строения, развития и деятельности клеток занимается наука цитология (от греч. цитос — «клетка», логос — «наука»). Клетки всех животных имеют обшее строение и отличаются от клеток растений (рис. 16). Большинство клеток животных очень мелкие: их размеры — 10-100 мкм*. Поэтому изучать их строение приходится при большом увеличении микроскопа. Формы клеток животных очень различны: клетки | мышц сильно вытянуты в длину, имеют веретеновидную форму, клетки крови — овальной формы, клетки кожи — плоские, вытянутые в высоту или бокаловидные. У одних клеток есть отростки и выступы, другие клетки гладкие. (Размер и форма клеток зависят от того, какую работу (функцию) они выполняют в организме. Снаружи животная клетка покрыта эластичной клеточной мембраной (от лат. мембрана — «кожица», «плёнка»). Она отделяет содержимое клетки от наружной среды и способна пропускать внутрь клетки одни ве-шества, а из клетки — другие, обеспечивая обмен веществ. Когда вы изу- * 1 мкм (микрометр, микрон) равен одной миллионной доле метра или одной тысячной доле сантиметра. 24 Рис. 16. Строение животной (Л) и растительной (Б) клеток: 1 — клеточная оболочка; 2 — клеточная мембрана; 3 — аппарат Гольджи; 4 — клеточный центр; 5 — ядро; 6 — рибосомы; 7 — лизосомы; 8 — эндоплазматическая сеть; 9 — вакуоль; 10 — хлоропласт; 11 — митохондрии; 12 — цитоплазма чали ботанику, вы узнали, что в растительной клетке снаружи от мембраны расположена плотная оболочка, содержащая целлюлозу. В отличие от растительных клеток клетки животных такой оболочки не имеют. Основное содержимое клетки, заполняющее весь её объём, — вязкая зернистая цитоплазма (от греч. цитос — «клетка», плазма — «образование»). Она постоянно движется, в ней протекают все жизненные процессы клетки. В цитоплазме периодически образуются пузырьки, наполненные жидкостью, — вакуоли. Они играют важную роль в пищеварении: здесь накапливаются питательные вещества; через вакуоли удаляются вредные продукты жизнедеятельности, и в результате поддерживается относительно постоянный состав цитоплазмы. Между клеткой и окружающей средой осуществляется обмен веществ. Центральное место в цитоплазме занимает плотное округлое тельце — ядро В нём находятся хромосомы (от греч. хрома — «цвет», сома — «тело»), состоящие из длинных молекул органического вещества. Они регулируют процессы, протекающие в клетке, обеспечивают передачу наследственных признаков дочерним клеткам при размножении. Помимо ядра в цитоплазме расположены другие органоиды (органел-лы) __ компоненты клетки, выполняющие определённые функции, — «Клеточные органы». 25 fUR Митохондрии отвечают за преобразование и запасание энергии, <о. торая затем расходуется на жизненные процессы клетки. На рибосо. ■ мах образуются белки, в аппарате Гольджи — жиры и углеводы. Кро.' ме того, внутри аппарата Гольджи белки, жиры и углеводы накапливаются! Сюда они поступают по трубочкам эндоплазматической сети — этот органо! ид охватывает сетью разветвлённых канальцев всё пространство клетки* и отвечает за транспортировку образованных в клетке веществ. В аппарате Гольджи вещества «упаковываются» в виде комочков и капелек, а потом уходят в цитоплазму и используются по назначению. Лизосомы участвуют в разрушении ненужных белков, жиров и углеводов. В клетках животных отсутствуют пластиды, характерные для растительных клеток. Отсутствие хлоропластов — важное отличие животных клеток. Именно в них у растений происходит синтез органических веществ из неорганических. Животные, в отличие от растений, питаются готовыми органическими веществами. В животных клетках имеется органоид, которого нет в растительных клетках. Он называется клеточным центром. Основу клеточного центра составляют два цилиндрических тельца. Они играют важную роль в делении клеток животных, обеспечивая равномерное распределение наследственного материала материнской клетки в образовавшихся клетках. В цитоплазме клеток всех живых организмов можно обнаружить многочисленные мелкие и крупные зёрна, капельки белков, жиров и углеводов. Эти вещества образуются в разных частях клетки, транспортируются, распределяются и используются в процессе обмена веществ. Клетка — целостная и сложная биологическая система, мельчайшая единица строения многоклеточных организмов. Части клетки обеспечивают её нормальную жизнедеятельность, а при размножении — передачу наследственных признаков от родителей детям. В отличие от растительных клеток в клетках животных нет пластид, отсутствует плотная клеточная оболочка. Клеточная мембрана, цитоплазма, вакуоли, обмен веществ, ядро, хромосомы, органоиды, клеточный центр. 1. Рассмотрите рисунок в тексте параграфа, выявите главнейшие клеточные структуры животной клетки и охарактеризуйте их функции. 2. Сравните строение клетки животных и клетки растений. Выявите различия. 3. Опишите клеточные структуры, которые участвуют в размножении клеток. 26 1 4 Используя свои знания о строении клетки животных, докажите, что животные могут питаться только готовыми органическими веществами. iZ Ткани, органы и системы органов Вы узнаете: • из каких тканей состоят органы животных; • как взаимосвязаны строение тканей и органов и их функции; Р • какие системы органов имеются у животных и каковы их функции. Вспомните • Какие типы тканей характерны для растений? • Какие органы имеются у растений и какие функции они выполняют? Типы тканей многоклеточных животных У многоклеточных животных тело состоит из большого числа клеток. Эти клетки составляют различные ткани, выполняющие разные функции. В животном организме имеются покровные (эпителиальные), соединительные, мышечные и нервная ткани. (Ткань — это группа клеток, сходных по строению, происхождению и выполняющих определённую функцию. Эпителиальные ткани (эпителии) образуют внешние покровы животных, снаружи защищая тело от механических повреждений, от проникновения вредных и ненужных веществ и паразитов. Они состоят из одного или нескольких слоёв плотно прилегающих друг к другу клеток (рис. 17, 1—3). Эпителиями покрыты полости разных внутренних органов, например полости желудка, кишечника, поэтому они выполняют не только защитную, но и многие другие функции. Клетки эпителия, которыми изнутри покрыт кишечник, всасывают iCjr питательные вещества. Эпителий, выстилающий лёгкие, играет важную роль в дыхании: его клетки участвуют в поглощении кислорода из воздуха и удалении углекислого газа из организма. У многих животных эпителиальные ткани формируют железы — небольшие органы, которые выделяют во внешнюю среду различные вещества, оразование выделяемых веществ происходит в эпителиальных клетках. 27 tl 0 s I Рис. 17. Строение различных тканей и клеток животных: 1, 2, 3 — эпителиальные ткани; 4, 5 — соединительные ткани; б, 7 — мышечные ткани; 8 — клетки нервной ткани В коже у земноводных есть железы, выделяющие слизь, у птиц и зверел* рей — выделяющие густую жирную жидкость, которая делает волосы ^ и перья эластичными и препятствует их намоканию. У пауков имеются железы, выделяющие паутинную нить. Из соединительных тканей состоят кости, хрящи, сухожилия, которые обеспечивают телу опору и участвуют в передвижении. Соединительная ткань входит в состав кожи, придавая ей прочность. Соединительной тканью является кровь, участвующая в транспорте веществ по организму, а также жировая ткань, в которой запасаются питательные вещества (жир). Клеток в соединительных тканях немного, они находятся на расстоянии друг от друга и окружены густым, либо плотным, либо твёрдым веществом, выделяемым клетками (рис. 17, 4, 5). Мышечные ткани формируют мыщцы, т. е. отвечают за движение организма и его частей относительно друг друга. Они же поддерживают форму тела и защищают внутренние органы. Эти ткани состоят из прилегающих друг к другу вытянутых в длину клеток (рис. 17, 6, 7). Эти клетки обладают исключительным свойством: они способны сокращаться (напрягаться) и расслабляться. При сокращении мышечная клетка укорачивается, а при расслаблении приобретает прежний вид. Из мыщечной ткани состоят стенки сердца (это мыщечный орган). Мышечная ткань есть в стенках желудка и кишечника, и, переваривая пищу, они тоже сокращаются и расслабляются. Из нервной ткани состоят мозг и нервы. Нервная ткань обеспечивает согласованную работу всех органов, благодаря ей работают мышцы 28 тела и организм реагирует на воздействия внешней среды. Клетки нервной ткани особенные: они имеют длинные и короткие отростки (рис. 17, 8), которыми соединяются друг с другом и передают электрические сигналы от органов к мозгу и от мозга к органам. Органы и системы органов Ткани в организме животного формируют органы. Обычно органы образованы из тканей двух и более типов, например стенки крупных кровеносных сосудов состоят из слоя эпителиальной ткани, слоя мышечной ткани, а сверху покрыты соединительной тканью. Орган — это структура организма, которая отличается особым строением и выполняет определённые функции. I Орган действует не изолированно, а совместно с другими органами: в организме существуют системы органов, которые отвечают за важнейшие жизненные процессы. Названия системам органов даны в соответствии с выполняемыми функциями: у животных различают опорно-двигательную, дыхательную, пищеварительную, кровеносную, выделительную, половую, нервную системы (рис. 18). Опорно-двигательная система выполняет опорную и двигательную функции, а также защитную функцию. Особенно выраженной защитной функцией обладают череп у позвоночных животных и панцирь у рака, скорпиона, насекомых. Пищеварительная система органов отвечает за переваривание пищи, дыхательная — за газообмен, выделительная — за выведение ненужных веществ из организма, половая — за размножение. . Кровеносная система переносит по телу различные вещества и выполняет транспортную функцию. Вместе с тем она участвует в газообмене, поглощая кислород в органах дыхания и выделяя принесённый от других органов углекислый газ. Кровь участвует в защите организма: сгусток крови закрывает рану от проникновения микробов, а некоторые клетки крови уничтожают микробов, попавших внутрь. Нервная система участвует в регуляции работы организма и обеспечивает его связь с внешней средой. За восприятие того, что происходит во внешней среде, отвечают органы чувств — органы зрения, слуха, обоняния, осязания, равновесия, вкуса. У большинства животных развиты те или иные из этих органов. Иногда органы чувств рассматривают как отдельную систему органов. Существуют системы органов, имеющие необычное строение: их элементы не контактируют друг с другом непосредственно, а расположены в разных частях организма. Эндокринная система включает в себя все Железы, выделяющие вещества не в полость тела и не во внешнюю среду. 29 Опо<жо-Д8игят«лкмая ■ Дыхательная а о 2 S 0) Пищеварнтельная Кровеносная Выдел1пелы4ая Твёрдый наружный скелет и мышцы (членистоногие) Кожно-мускульный мешок (черви) Внутренний скелет и мышцы (позвоночные животные) Жабры (моллюски, ракообразные, рыбы) Лёгкие (пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие) Трахеи (насекомые) Замкнутая (кольчатые черви, позвоночные животные) Незамкнутая (моллюски, членистоногие) Выделительные трубочки (черви) Мальпигиевы сосуды (насекомые, паукообразные) Почки (моллюски, позвоночные животные) Нервная сеть (кишечнополостные) Нервные узлы, нервные стволы, нервы (плоские черви) Окологлоточное нервное кольцо, брюшная нервная цепочка, нервы (кольчатые черви, ракообразные) Спинной мозг, головной мозг, нервы (позвоночные животные) Рис. 18. Основные системы органов многоклеточных животных g кровь- Эти вещества разносятся по телу и воздействуют на другие ^ темы органов: эндокринная система, как и нервная, управляет организ-но делает это намного медленнее. Иногда выделяют иммунную систе-^^'*Она состоит из органов и тканей, которые участвуют в защите организма от возбудителей заболеваний. С этими двумя сложными системами вы познакомитесь в следующем классе при изучении анатомии и физиологии человека. Типы симметрии Если тело животного, ведущего подвижный образ жизни, мысленно разделить вдоль, то две части будут зеркальным отражением друг друга: левая и правая половины тела симметричны (рис. 19, 1). Такой тип симметрии характерен для активно передвигающихся животных, и многие органы у них парные, например парные глаза — левый и правый, парные конечности — левые и правые, парные лёгкие — левое и правое. Однако точное соответствие левой и правой сторон тела — чрезвычайно редкое явление в живой природе. Небольшие отклонения от идеальной двусторонней симметрии — это норма (рис. 19, 3). У животных, ведущих неподвижный образ жизни или медленно плавающих в толще воды, часто встречается другой тип симметрии (рис. 19, 2) — радиа,1ъная симметрия. Рис. 19. Двусторонняя (J) и радиальная (2) симметрия; отклонение от симметрии (3) У многоклеточных животных одинаковые по строению и функциям клетки образуют ткани. В организме животного имеются эпителиальные, соединительные, мышечные ткани, а также нервная ткань. Из тканей состоят органы, объединённые в системы органов, которые обеспечивают все жизненные процессы в организме. 31 Ткани (эпителиальные (эпителии), соединительные, мышеч^ ные, нервная), железы, орган, системы органов, типы симметрии. 1. Выделите существенные признаки ткани. 2. Используя материал параграфа, составьте таблицу «Характеристика типов тканей». Кратко укажите особенности строения и функции каждого из типов тканей. 3. Докажите существование взаимосвязи строения и функций органов на примере какой-либо системы органов. 4. Обоснуйте взаимосвязь типа симметрии животного и образа жизни. 5. Используя рисунок 18, составьте с помощью компьютера таблицу «Основные системы органов многоклеточных животных» с пустыми графами. Вы также можете приготовить её бумажный вариант. Для этого выделите несколько разворотов в тетради или возьмите отдельные листы бумаги. В таблицу вы будете заносить сведения о строении многоклеточных организмов, которые вам предстоит изучать в течение года. Эти записи помогут вам готовиться к контрольным работам и к экзаменам в старших классах. 32 Глаза J?_________________ _ Подцарство Простейшие (Protozoa) Общая характеристика простейших Подцарство Простейшие включает в себя животных, тело которых состоит из одной клетки. Эта клетка выполняет все функции живого организма; она самостоятельно перемещается, питается, перерабатывает пищу, дышит, удаляет из своего организма ненужные вещества, размножается. Таким образом, простейшие сочетают в себе функции клетки и самостоятельного организма (у многоклеточных животных эти задачи выполняются различными группами клеток, объединённых в ткани и органы). Среди простейших встречаются животные, у которых особи дочерних поколений при бесполом размножении не отсоединяются от материнских организмов, а живут вместе, в виде единой колонии (например, вольвокс; см. рис. 26, с. 40). В настоящее время известно около 70 тыс. видов простейших, большинство из которых являются одноклеточными организмами, как правило, микроскопических размеров. В 1675 г. благодаря изобретению микроскопа голландский учёный Антони ван Левенгук смог заниматься изучением одноклеточных организмов. Обычные размеры простейших — 20-50 мкм, а самые мелкие из них достигают всего 2-4 мкм. И только некоторые инфузории заметны невооружённым глазом, так как их длина достигает иногда 3 мм. А диаметр тела отдельных представителей вымерших одноклеточных — фораминифер был в сотни и тысячи раз больше. Простейшие живут только в жидкой среде — в воде разнообразных водоёмов — от морей до капелек на моховых «подушках» болот, в увлажненной почве, внутри растений и животных. Иногда простейшие, одноклеточные водоросли и некоторые другие группы микроорганизмов выделяются в особое царство — Протисты (что в переводе с греческого означает «самые первые»). Они сочетают в своём строении и жизнедеятельности черты животных и растений. 33 8 Тип Саркодовые и жгутиконосцы (Sarcomastigophora). Саркодовые Вы узнаете: • почему клетка простейшего является самостоятельным организмом; • о разнообразии представителей подцарства Простейшие. Вспомните Как устроены и как передвигаются одноклеточные водоросли? Образ жизни и строение саркодовых Общим признаком саркодовых служат органы передвижения и захвата 1ИЩИ — ложноножки, или псевдоподии (иногда лучи или нити). Большин-тво обитает в морях, некоторые — в пресных водоёмах; есть среди них саразиты. Строение и жизнедеятельность саркодовых удобно рассмотреть la примере типичного их представителя — амёбы протея. Амёба протей, или обыкновенная амёба, обитает на дне небольших :ресных водоёмов: в прудах, старых лужах, канавах с застойной водой. Её еличина не превышает 0,5 мм. Амёба протей не имеет постоянной формы ела, так как лишена плотной оболочки. Тело её образует выросты — '.ожноножки. с их помощью амёба медленно передвигается с одного мета на другое, захватывает добычу. За такую изменчивость формы тела мёбе и присвоили имя древнегреческого божества Протея, который мог :енять свой облик. Внешне амёба протей напоминает маленький студенистый комочек, [ередвигаясь, амёба медленно как бы перетекает по дну. Сначала у неё каком-либо участке тела появляется выступ (ложноножка), которым мёба закрепляется на дне, а затем в него медленно перемещается цито-лазма. Самостоятельный одноклеточный организм амёбы содержит цитоплазму, покрытую клеточной мембраной. Наружный слой цитоплазмы прозрачный и более плотный. Внутренний её слой зернистый и более текучий. В цитоплазме находятся ядро и вакуоли — пищеварительная и сократительная. I Жизненные процессы Питание. Амёба питается бактериями, одноклеточными животными водорослями, мелкими органическими частицами — остатками умерших jjtuBOTHbix и растений. Наталкиваясь на добычу, амёба захватывает её ложноножками и обволакивает со всех сторон (рис. 20). Вокруг этой добычи об-оазуется пищеварительная вакуоль, в которой пища переваривается и из которой она всасывается в цитоплазму. После того как это произойдёт, пищеварительная вакуоль перемещается к поверхности любой части тела амёбы и непереварившееся содержимое вакуоли выбрасывается наружу. Рис. 20. Внешний вид, строение и движение амёбы (захватывание пищи и образование пищеварительной вакуоли): 1 — ядро; 2 — сократительная вакуоль; 3 — внутренний слой цитоплазмы; 4 — наружный слой цитоплазмы; 5 — цитоплазматическая мембрана; б — пищеварительная вакуоль ' Дыхание. Клеточная мембрана проницаема не только для воды, но и для газов. Амёба дышит растворённым в воде кислородом, который проникает внутрь через всю поверхность тела. Под действием кислорода сложные органические вещества в теле амёбы расщепляются, и высвобождается энергия, необходимая для жизнедеятельности. При расщеплении сложных веществ образуются более простые вещества — вода, углекислый газ и некоторые другие. Эти продукты жизнидеятельности выводятся из организма. Выделение. В цитоплазме амёбы имеется одна сократительная (или пульсирующая) вакуоль. В ней накапливаются ненужные растворимые вещества, которые образуются в теле амёбы в процессе жизнедеятельности. Один раз в несколько минут вакуоль наполняется и приближается к поверхности тела. Здесь её содержимое выталкивается наружу. Кроме ненужных веществ сократительная вакуоль выводит из тела амёбы избыток ®эды, которая непрерывно поступает из окружающей среды через клеточную мембрану. 35 Рис. 21. Бесполое размножение амёбы Размножение. Амёбы размножаются бесполым путём — делением клетки надвое (рис. 21). При бесполом размножении сначала пополам делится ядро амёбы. Потом на теле амёбы появляется перетяжка. Она делит его на две почти равные части, в каждой из которых оказывается по ядру. В благоприятных условиях амёба делится примерно раз в сутки. В неблагоприятных условиях амёба выделяет вокруг себя плотную защитную оболочку — образует цисту. В природе это случается осенью, когда в водоёмах понижается температура, или летом, если водоёмы пересыхают. В состоянии цисты животное может переживать очень низкие температуры, иссушение и другие неблагоприятные условия. Лёгкие цисты переносятся ветром на большие расстояния — так происходит заселение амёбами других водоёмов. При попадании в благоприятные условия амёба покидает оболочку (рис. 22) и переходит к активному образу жизни, начинает питаться и размножаться. Раздражимость. Как и все животные, амёба обладает раздражимостью, т. е. реагирует на .сигналы, поступающие в её организм, отвечает на воздействие (раздражение) окружающей среды. Амёба распознаёт разные микроскопические ' организмы, служащие ей пищей. Она уползает от яркого света, механического раздражения и повышенных концентраций растворённых в воде веществ (например, от кристаллика поваренной соли). Рис. 22. Выход амёбы из оболочки цисты Разнообразие саркодовых Известно около 11 тыс. видов саркодовых. К ним относятся в том числе животные, имеющие твёрдый наружный скелет, — раковинные амёбы, радиолярии, фораминиферы (рис. 23). 36 ^ д раковинные амёбы обладают наружным скелетом — раковинкой. Рако-"-т ВИНКИ могут состоять из рогоподобного вещества, либо из кремниевых пластинок вырабатываемых телом амёбы, либо нз песчинок, склеенных выделениями цитоплазмы. Раковинные амёбы обитают на дне пресных водоёмов, в почве, в сфагновых болотах. Радиолярии — одноклеточные организмы размером до 1 мм. Обитают они в тёплых морях и океанах, паря в толще воды. У радиолярий тоже есть наружный скелет, состоящий из кремнезёма, реже — из сернокислого аронция. Форма скелета радиолярий чрезвычайно разнообразна. Длинными тонкими ложноножками животные улавливают пищу. У многих радиолярий в цитоплазме обитают мелкие одноклеточные водоросли. Современные фораминифвры мелкие — 0,1-1 мм, а некоторые вымершие виды достигали 20 см. Наружный скелет форамини-фер — раковинка. Она защищает тело животного и состоит из карбоната кальция, из хитиноподобного вещества или из сцементированных песчинок. Все фораминиферы — морские, преимущественно донные, организмы, но есть и такие, которые парят в толще воды. Рис. 23. Многообразие саркодовых: 7 — раковинные амёбы; 2 — радиолярии; 3 — фораминиферы Пустые раковинки фораминифер образуют огромные, толщиной в несколько сотен метров, пласты осадочных пород (например, мел и известняк). Отдельные виды фораминифер обитали только в определённую геологическую эпоху. Поэтому по наличию раковинок этих видов фораминифер в пластах Земли определяют возраст геологических пород. Тело амёбы протея состоит из одной клетки и выполняет все функции живого организма. Амёба не имеет постоянной формы тела, так как цитоплазма непрерывно образует выпячивания — ложноножки, с помощью которых животное передвигается, захватывает пищу. Амёба обладает раздражимостью — способностью отвечать на воздействие окружающей среды. При неблагоприятных условиях амёба выделяет защитную оболочку — образует цисту. Колония, ложноножки, вакуоли (пищеварительная, сократиЩ тельная), бесполое размножение, циста. I 1. На основании каких признаков можно утверждать, что клетка амёбы является самостоятельным организмом? 2. Охарактеризуйте процессы питания и выделения у амёбы. 3. Используя рисунок 21, объясните, как размножаются амёбы. 4. Объясните, какова роль простейших в природе. 9 Тип Саркодовые и жгутиконосцы. Жгутиконосцы Вы узнаете: • о взаимосвязи среды обитания и типов питания эвглены зелёной; •почему эвглена зелёная занимает промежуточное положение между царством Растения и царством Животные. Вспомните • Какой тип питания характерен для растений? • Как размножается амёба? Образ жизни и строение жгутиконосцев У активно передвигающихся простейших — жгутиконосцев — имеются специальные выросты на поверхности клетки — органоиды движения. Представители жгутиконосцев — одноклеточные организмы. Органоиды движения у них — длинные выросты — жгутики. Число жгутиков у разных видов разное. Одним из представителей жгутиконосцев является эвглена зелёная. Эвглена зелёная живёт в сильно загрязнённых небольших пресных водоёмах и часто вызывает «цветение» воды. Тело эв-Рис. 24. Строение эвглены зелёной: глены покрыто тонкой и элас- 7 — ядро; 2 — сократительная вакуоль; тичной оболочкой. Благодаря ей 3 — оболочка клетки; 4 — клеточный рот; 5 - жгутик; 6 - глазок; 7 - базальное ^ело эвглены имеет постоянную тельце; 8 — хлоропласты веретеновидную форму (рис. 24). 38 п лсоеднем конце тела эвглены имеется один длинный жгутик. Он быстро 'шется и тянет эвглену вперёд. В основании жгутика находится плотное ^^лзальное тельце, которое служит опорой для жгутика. На переднем _онце тела расположены клеточный рот и ярко-красный глазок С его помощью эвглена различает изменения освещённости. В передней части тела находится сократительная вакуоль, а в задней трети — ядро. В цитоплазме содержатся зелёные хлоропласты, несущие зелёный пигмент — хлорофилл, и пищеварительная вакуоль. Жизненные процессы Питание. Эвглена способна менять характер питания в зависимости от условий среды. На свету, благодаря способности к фотосинтезу, ей свойственно автотрофное питание — синтез органических веществ из неорганических. В темноте эвглена питается гетеротрофно — использует готовые органические вещества. Растворённые в воде питательные вещества она может поглощать через оболочку клетки. Внутрь цитоплазмы впячивается тонкая трубочка, через которую в клетку всасывается жидкая пища. Вокруг неё образуется пищеварительная вакуоль. Кроме того, благодаря движению жгутика в клеточный рот затягиваются органические микрочастицы. Вокруг них образуются пищеварительные вакуоли, которые двигаются в цитоплазме (как и у амёбы). Непереваренные остатки пищи выбрасываются наружу у заднего конца тела. Дыхание. Эвглена дышит кислородом, растворённым в воде. Газообмен происходит, как и у амёбы, через всю поверхность тела. Растворённый в воде кислород поступает в клетку, где расходуется в процессе жизнедеятельности, наружу выделяется углекислый газ. Выделение. В сократительную вакуоль собираются вредные вещества (продукты распада) и избыток воды, которые потом выталкиваются наружу. Размножение. Размножается эвглена, как и большинство представителей её класса, бесполым путём: клетка делится надвое вдоль продольной оси тела (рис. 25). Сначала разделяется ядро. Затем тело эвглены продоль- I Г ^’ис. 25. Бесполое размножение : 39 ной перетяжкой делится на две примерно одинаковые части. Если в одну из дочерних клеток не попал какой-либо органоид (например, глазок или жгутик), то впоследствии он там образуется. Эвглена как организм, сочетающий в себе признаки животного и растения С одной стороны, эвглене свойственно автотрофное питание, так как она содержит хлорофилл, участвующий в фотосинтезе, — характерная черта растений. С другой стороны, эвглена, как животное, способна к гетеротрофному питанию. Она, активно передвигаясь, поедает частицы органических веществ, мелких животных, одноклеточные водоросли. Если эвглена зелёная длительное время находится в темноте, то хлорофилл у неё исчезает и питается она только органическими веществами. Пример с эвгленой зелёной показывает, что граница между животными и растениями достаточно условна. Жгутиконосцы занимают как бы промежуточное положение между растительным и животным царствами. Из растительных жгутиконосцев, подобных эвглене, в древности могли образоваться животные жгутиконосцы. Разнообразие жгутиконосцев К жгутиконосцам относят более 7000 видов. Наибольшее их число обитает в водоёмах. Жгутиконосцы играют важную роль в круговороте веществ в природе. По типу питания их делят на растительных и животных. Среди них есть и паразиты. Растительными жгутиконосцами являются, например, колониальные вольвокс и гониум (рис. 26). Внутренняя полость колонии-шара заполнена жидкой слизью. Рис. 26. Колониальные жгутиконосцы: 7 — гониум; 2 — вольвокс 40 При бесполом размножении «-колониальных жгутиконосцев бразуются дочерние колонии, у гониума каждая клетка колонии способна давать начало новой колонии, а у вольвокса в бесполом размножении могут участвовать лишь 8-10 клеток, они и образуют новые колонии. При половом размножении вольвокса мужские половые клетки образуют 5-10 клеток, женские — 25-30. Таким образом, в колонии вольвокса существуют различные типы клеток, что характерно для многоклеточных животных. (Вольвокс может служить моделью, показывающей, как от одноклеточных организмов могли произойти многоклеточные. К жгутиконосцам относится бодо (рис. 27), обитающий в тех же местах, что и эвглена зелёная. Это животное не имеет хлорофилла, поэтому ему свойственно только гетеротрофное питание. Питается бодо бактериями, одноклеточными водорослями и микроскопическими животными. Среди жгутиконосцев много видов, паразитирующих в теле животных и человека. Рис. 27. Строение жгутиконосца бодо: 1 — клеточный рот; 2 — жгутики; 3 — мембрана; 4 — цитоплазма; 5 — ядро; 6 — митохондрия; 7 — пищеварительная вакуоль Жгутиконосцы — это простейшие, органоидами двия^ения которых служат жгутики. Среди них есть одиночные и колониальные организмы. Животные жгутиконосцы питаются только гетеротрофно, а растительные жгутиконосцы на свету используют и автотрофный способ питания. У большинства жгутиконосцев размножение бесполое. Органоиды движения, базальное тельце, клеточный рот, глазок, автотрофное и гетеротрофное питание. 1. Установите наличие связи между средой обитания и типами питания эвглены зелёной. 2. Проведите сравнение способов размножения амёбы протея и эвглены зелёной. 3. Дайте обоснование утверждению о промежуточном положении эвглены зелёной между двумя царствами живой природы. 4. В чём проявляется усложнение организации колониальных форм жгутиконосцев? Поясните ответ примерами. 41 Cl Тип Инфузории (Ciliophora) Вы узнаете: • какие признаки свидетельствуют об усложнении организации животных в типе Инфузории по сравнению с саркодовыми и жгутиконосцами; • почему половой процесс имеет важное биологическое значение Вспомните • Каковы способы размножения одноклеточных животных и растений? • Какую функцию выполняет в клетке ядро? Образ жизни и строение Тип Инфузории, или Ресничные, — наиболее сложноорганизованные простейшие. На поверхности тела у них имеются органоиды движения — реснички. В клетке инфузории два ядра: большое ядро отвечает за питание, дыхание, движение, обмен веществ; малое ядро з^аствует в половом процессе. В тех же водоёмах, где живут амёба протей и эвглена зелёная, встречается и инфузория-туфелька (рис. 28). Это одноклеточное животное длиной 0,5 мм имеет веретеновидную форму тела, отдалённо напоминающую туфлю. Инфузории-туфельки всё время находятся в движении, плавая тупым концом вперёд. Организм инфузории устроен сложнее, чем у амёбы и эвглены. Постоянная форма тела сохраняется благодаря тонкой эластичной оболочке, покрывающей инфузорию снаружи. Кроме того, прилегающий к оболочке слой цитоплазмы укреплён опорными волоконцами. На поверхности тела инфузории Рис. 28. Строение инфузории-туфельки: J — реснички; 2 — сократительная вакуоль; 3 — цитоплазма; 4 — большое ядро; 5 — малое ядро; 6 — оболочка клетки; 7 — клеточный рот; 8 — клеточная глотка; 9 — пищеварительная вакуоль; 10 — порошица 42 сложено несколько тысяч подвижных ресничек. Реснички согласован-Р^^^сдеблются и, словно вёсла, толкают инфузорию вперёд. Под оболочкой у инфузории находятся особые органоиды, служащие для защиты. В случае опасности они с силой выбрасываются наружу, превращаясь в тонкие длинные упругие нити, которые поражают хищника. нападающего на туфельку. На месте использованных защитных органоидов со временем возникают новые. Жизненные процессы Питание. На теле инфузории имеется углубление — клеточный рот, который переходит в клеточную глотку. Около рта располагаются более толстые и длинные реснички. Они загоняют в глотку вместе с потоком воды бактерий — основную пищу туфельки. На дне глотки пища попадает в пищеварительные вакуоли, которые перемещаются в теле инфузории током цитоплазмы. В вакуолях пища переваривается, питательные вещества поступают из вакуолей в цитоплазму и используются для жизнедеятельности. Непереваренные остатки выбрасываются наружу в заднем конце тела через особую структуру — порошицу. Дыхание. Как и у других свободноживущих одноклеточных животных, у инфузорий дыхание происходит через покровы тела. Выделение. В организме инфузории-туфельки находятся две сократительные вакуоли, которые располагаются у переднего и заднего концов тела. Они сокращаются поочерёдно два-четыре раза в минуту. Каждая вакуоль состоит из центрального резервуара и направленных к нему каналов. Жидкость сначала заполняет каналы, потом попадает в центральный резервуар и оттуда изгоняется наружу. Через сократительные вакуоли из тела инфузории выводится излишек воды вместе с растворёнными в ней вредными продуктами жизнедеятельности. Размножение. Половой процесс. Инфузории-туфельки обычно размножаются бесполым путём — делением надвое (рис. 29, А). В отличие от **гутик()носцев, инфузории делятся 43 Рис. 29. Бесполое размножение {А) и половой процесс (Б) у инфузории-туфельки поперёк тела. Ядра делятся на две части, и в каждой новой инфу.зор^ оказывается по одному большому и по одному малому ядру. Каждая двух дочерних инфузорий получает часть органоидов (например, сократя*^ тельные вакуоли), а другие образуются заново. При половом процессе увеличения числа особей не происходит. ДпЛ инфузории соприкасаются друг с другом, их оболочки в этом месте раство.! ряются, и образуется мостик из цитоплазмы. Большие ядра исчезают I а малые дважды делятся, и в каждой инфузории образуется по четыре малых ядра. Три из них разрушаются, а четвёртое снова делится, так что I в каждой инфузории остаётся по два малых ядра. Затем инфузории обме-' ниваются ядрами: по цитоплазматическому мостику одно из ядер от каждой особи переходит в другую особь и там сливается с оставшимся ядром. Такой половой процесс называют конъюгацией. I При половом процессе между клетками происходит обмен наследственным (генетическим) материалом, так что в каждом из участников процесса он обновляется. Это увеличивает жизнестойкость организмов. Разнообразие инфузорий к инфузориям относятся наиболее сложно организованные простейшие. Общее их число — 7000 видов. Обитают они в солёных и пресных водах, некоторые живут на дне, а некоторые виды обитают на суше — в почве и мхах. Среди инфузорий встречаются и паразиты, и хищники, например бурсария (рис. 30, 1). Большинство инфузорий активно плавают, некоторые, например стило-нихия (рис. 30, 3), передвигаются по дну водоёма и по водным растениям Рис. 30. Свободноживущие инфузории: 1 — бурсария; 2 — стентор; 3 — стилонихия; 4 — сувойка 44 ьк> удлинённых ресничек. Другие инфузории, например сувойки ^ прикрепляются ко дну или к растениям длинными стебелька- ^^^^Многие сувойки образуют колонии. Лабораторная работа № 1 Тема. Строение и передвижение инфузории-туфельки Цель. Изучить особенности строения и передвижения инфузории-туфельки. Оборудование и материалы: микроскоп, штативная лупа, предметное и покровное стёкла, пипетка, вата, культура инфузории-туфельки в пробирке. Ход работы 1. Установите, видны ли невооружённым глазом инфузории-туфельки в пробирке. 2. На предметное стекло нанесите из пробирки каплю воды с инфузориями-туфельками. Рассмотрите с помощью лупы форму тела, внешнее строение, отличие передней части тела от задней, способ передвижения. Сосчитайте число инфузорий в капле воды. 3. Поместите две капли воды с инфузориями на предметное стекло, соедините их водяным «мостиком». На край одной капли положите кристаллик соли. Объясните происходящие явления. 4. В каплю воды с инфузориями положите два-три волоконца ваты (для замедления движения инфузорий). Осторожно накройте покровным стеклом. • 5. Поместите препарат под микроскоп. Внимательно рассмотрите инфузорий вначале при малом, а затем при большом увеличении микроскопа. 6. Зарисуйте внешнее и внутреннее строение инфузории-туфельки, пользуясь большим увеличением микроскопа. Сделайте необходимые обозначения. 7. На основе наблюдений перечислите признаки, характерные для инфузорий как представителей простейших. Инфузории — сложно организованные простейшие. Передвигаются с помощью ресничек. Имеют в клетке два ядра; большое и малое. Размножаются бесполым и половым путём. Половое размножение способствует обновлению наследственного (генетического) материала и увеличивает жизнестойкость организмов. 45 Реснички, порошица, половой процесс, конъюгация. 1. Докажите на конкретных примерах, что инфузории имеют более сложное строение, чем саркодовые и жгутиконосцы. 2. Установите связь между усложнением строения инфузории-туфельки и процессами питания и выделения. 3. Охарактеризуйте особенности процесса размножения инфузории-туфельки. 4. Объясните, почему половой процесс не является половым размножением. В чём его биологическое значение? 11 Значение простейших I Вы узнаете: • от каких организмов ведут происхождение простейшие; • о влиянии простейших на другие живые организмы. Вспомните • Какими чертами строения эвглена зелёная и инфузория-туфелька отличаются от амёбы протея? • В каких средах жизни обитают простейшие? • Какие организмы называются паразитами? Место простейших в живой природе Учёные считают, что простейшие появились на Земле около 1,5 млрд лет назад, а самыми древними из них являются жгутиконосцы. От них, видимо, произошли современные амёбы, споровики и инфузории. Саркодовые — упрощённые потомки жгутиконосцев, о чём свидетельствуют развивающиеся у некоторых саркодовых (радиолярий и фораминифер) жгутики. Кроме того, известны жгутиконосцы, у которых имеются ложноножки. Инфузории произошли также от жгутиконосцев в процессе усложнения строения. Простейшие распространены по всему миру. Они малы, но их очень много, поэтому суммарная их масса велика. Простейшие поедают бактерий и микроскопические водоросли. Простейшими (например, инфузориями) питаются маленькие планктонные рачки и мальки рыб. Поэтому простейшие играют важную роль в круговороте веществ на Земле. Древние 46 L .|сие простейшие, имевшие минеральный скелет, отмирали и оседали g течение многих миллионов лет, образуя огромные залежи из-акя мела и других осадочных горных пород, которые используются в строительстве. Простейшие-паразиты Среди простейших много паразитов, вызывающих заболевания человека и животных. К ним относится дизентерийная амёба (рис. 31). У неё копоткие и широкие ложноножки. Живёт она обычно в толстом кишечнике человека, питаясь его содержимым и не вызывая болезненных явлений. Однако эти амёбы могут внедряться в слизистую оболочку кишечника и питаться клетками крови — эритроцитами, вызывая таким образом заболевание — амёбнун) дизентерию. Дизентерийные амёбы способны образовывать цисты, которые долго не погибают в неблагоприятных условиях. Порой из организма человека, больного дизентерией, наружу выходит до 300 млн цист ежедневно. Проглоченные цисты служат для человека источником заражения. К паразитическим жгутиконосцам относятся трипаносомы (рис. 32, 1). У них веретеновидное тело. Жгутик идёт вдоль тела, срастаясь с оболочкой и образуя волнообразную перепонку. Трипаносомы паразитируют в крови и спинномозговой жидкости позвоночных. Они поглощают растворённые органические вещества всей поверхностью тела. Некоторые трипаносомы выделя-•от в кровь яды, разрущающие клетки крови. Заражение трипаносомами, как правило, происходит через насекомых, питающихся кровью, — муху цеце, клопов, слепней. Трипаносомы — возбудители тяжёлой сонной болезни, широ- распространённой в Экваториальной Африке. Рис. 32. Болезнетворные простейшие: 1 — трипаносома; 2 — лямблия 47 Другие паразитические жгутиконосцы — лвйшмании. Они очень меД длина их тела — тысячные доли миллиметра. Они живут внут[^ ^ клеток млекопитающих и человека и вызывают тяжёлые пораженит! внутренних органов и кожи — лейшманиозы. Заражение происходит 4epeji укусы москитов. Лейшмании распространены в Южной Европе, Среднец] и Южной Азии, Северной Африке, Закавказье. J Паразитом млекопитающих (человека, кролика, мыши), земноводных и некол торых беспозвоночных являются лямблии (рис. 32, 2). Они обитают в кишечч. нике человека, где образуют цисты, которые выводятся во внешнюю среду! и служат источником заражения новых хозяев. Проникая в жёлчный пузырь паразиты вызывают его воспаление. Болезнь называется лямблиозом. Среди инфузорий тоже встречаются паразиты. В кишечнике человека I иногда поселяется балантидий, который может вызывать тяжёлые pac-J стройства, напоминающие дизентерию. Пока балантидий живёт в полости] кишечника и питается его содержимьпи, он не приносит хозяину вреда. Однако иногда паразит внедряется в эпителий кишечника и начинает питаться I клетками хозяина. Внутренние стенки кишечника изъязвляются, что сопровождается кровавым поносом. Человек заражается балантидием от свиней. ] Некоторые инфузории обитают в кишечнике и желудке крупных травоядных копытных животных (рис. 33), помогая усвоению трудноперевариваемой растительной пищи. Рис. 33. Простейшие из желудка копытных животных Рис. 34. Схема развития малярийного плазмодия: / — кишечник комара; 2 — слюнные железы комара; 3 — печень человека; 4 — кровь человека ^гой представитель болезнетворных организмов — малярийный ndtiii, который относится к особой группе простейших — спорови-^*^^Этот паразит обитает внутри клеток других организмов. У человека ^^"вызывает очень опасную и тяжёлую болезнь — малярию ^ д В организм человека малярийные плазмодии проникают при укусе %«• |у|алярийного комара (рис. 34). С током крови они попадают в клетки печени, где растут и многократно размножаются делением. Затем выходят из печени в кровь и внедряются в клетки крови. Здесь плазмодии снова приступают к бесполому размножению, заселяя всё новые и новые клетки крови и разрушая их. Когда созревает очередное поколение плазмодиев, в кровь попадают ядовитые продукты их жизнедеятельности и у больного начинается изнуряющий приступ лихорадки. Когда комар кусает заражённого человека, плазмодии оказываются в желудке насекомого. Там паразит размножается половым путём и образуется множество очень мелких клеток. Они перемещаются в слюнные железы комара, а оттуда в момент укуса — в кровь человека. Простейшие — разнообразная группа животных, широко распространённых на Земле. Она включает такие группы, как саркодовые, жгутиконосцы, инфузории, споровики. Среди простейших есть паразиты человека и других животных. Амёбная дизентерия, сонная болезнь, малярия. К 1. Объясните, какие функции выполняет клетка простейших. 2. Назовите меры, предупреждающие заболевание амёбной дизентерией и малярией. 3. Сформулируйте вывод о роли простейших в природе и их влиянии на человека. Подведём итоги Выполните задания 1. Объясните, почему клетка простейших является самостоятельным организмом. 2. Охарактеризуйте среды обитания одноклеточных. Какое условие является обязательным для их существования? 3. Объясните, в чём заключаются функции вакуолей в организме одноклеточных. 49 4. Установите взаимосвязь строения и способов движения однокле_, точных. 5. Назовите черты приспособленности простейших к неблагоприят, ным условиям. 6. Опишите роль в природе двух-трёх представителей простейших, обитающих в водной среде. 7. Назовите меры предупреждения заболеваний, вызываемых прос. тейшими. Какие утверждения верны? 1. Клетка простейших выполняет роль самостоятельного организма. 2. Размножение у амёбы бесполое, а у инфузории-туфельки ____ и бесполое, и половое. 3. Органоидами движения инфузории-туфельки являются ложноножки. 4. Эвглена зелёная является переходной формой от растений к животным: имеет хлорофилл, как у растений, а питается гетеротроф-но и передвигается, как животные. 5. Амёба имеет в организме ядра двух типов. 6. Малое ядро у инфузории участвует в половом размножении, а большое отвечает за жизнедеятельность. 7. Дизентерийную амёбу переносят комары. Глава 4 Тип Кишечнополостные (Coelenterata) Общая характеристика подцарства Многоклеточные животные (Metazoa) Многоклеточные животные — потомки древних простейших. Их тело состоит из большого числа клеток, образующих ткани и органы. Для многоклеточных животных характерно индивидуеглъное развитие — процесс преобразований организма, проходящий за время от зарождения особи до конца её жизни. По сравнению с одноклеточными многоклеточные имеют более разнообразные приспособления к различным условиям окружающей среды. Следовательно, возникновение многоклеточности — качественно новый этап в развитии животного мира на Земле. Многоклеточные животные объединены в большое подцарство, включающее в себя свыше 20 типов животных. Первый из типов, изучаемых в школе,— кишечнополостные. 12 Строение и жизнедеятельность кишечнополостных Вы узнаете: •каковы характерные черты кишечнополостных; •о взаимосвязи строения и функций клеток. Вспомните • Какой процесс называют оплодотворением? • Какие виды симметрии существуют у животных? Общая характеристика кишечнополостных Кишечнополостные — это многоклеточные животные, для которых характерна лучевая симметрия (см. рис. 19, 2 на с. 31). Этот тип симмет-■— общий признак прикреплённых и малоподвижных животных, поскольку им с любой стороны в равной степени может грозить опасность. 51 пища также поступает со всех сторон, поэтому средства защиты и улавлц« вания добычи направлены в разные стороны, как лучи. Их тело имеет мешковидную форму — внутри находится кишечноц полость, а стенки тела состоят из двух слоёв клеток. Наружный слой носит название эктодерма, внутренний — энтодерма (от греч. эктос — «снаружи», энтос — «внутри» и дерма — «кожа»). Кишечная полость сообщается с внешней средой через ротовое отверстие (рот). Для этих животных характерно наличие особых клеток, служащих для ловли добычи и для обороньс Кищечнополостные — самые древние и примитивные животные из ныне живущих многоклеточных. Среди них есть одиночные и колониальные животные. Размножаются они бесполым и половым путём. Образ жизни и строение в пресных водоёмах с чистой водой (в заводях рек. озёрах и прудах) живёт гидра. Это небольшое полупрозрачное животное длиной около 1 см. Тело гидры имеет цилиндрическую форму. Нижним концом его (подошвой) она прикрепляется к стеблям и листьям водных растений, корягам и камням. На верхнем конце тела, вокруг рта, имеются щупальца. Гидра ведёт малоподвижный образ жизни. Её тело и щупальца могут удлиняться и укорачиваться. В спокойном состоянии щупальца вытягиваются на несколько сантиметров. Животное медленно водит ими из стороны в сторону, подстерегая добычу. При необходимости гидра может медленно передвигаться. При этом она словно шагает (кувыркается), прикрепляясь к подводным предметам попеременно то верхним, то нижним концом тела. Тело гидры имеет вид продолговатого мешочка (рис. 35). Между эктодермой и энтодермой лежит тонкая студенистая неклеточная прослойка (мезоглея), служащая опорой. Эктодерма формирует покров тела и состоит из нескольких видов клеток (рис. 36). Самые многочисленные из них — эпителиально-мускульные. За счёт них тело гидры может сокращаться, удлиняться и изгибаться. В эктодерме имеются нервные клетки звёздчатой формы. Они соединены отростками между собой, образуя нервную сеть, которая охватывает Рис. 35. Схема строения пресноводной гидры: J — эктодерма; 2 — энтодерма; 3 — мезоглея; 4 — рот; 5 — щупальце; 6 — почка; 7 кишечная полость; 8 — подошва 52 тело животного. Это самая ^имитивная нервная система У животных. ■ £сли дотронуться до гидры <ли уколоть иглой, животное сожмётся. Это происходит потому что сигнал, полученный даже одной клеткой, распространится по всей нервной сети. Нервные клетки посылают сигнал эпителиально-мускульным клеткам, и всё тело гидры укорачивается (рис. 37). Ответная реакция организма на раздражение называется рефлексом Рис. 36. Тело гидры в разрезе — клетки эктодермы (1—4) и энтодермы (5, 6): 1 — эпителиально-мускульные клетки; 2 — промежуточная клетка; 3 — стрекательная клетка; 4 — нервная клетка; 5 — мезоглея; 6 — железистая клетка; 7 — пищеварительно-мускульная клетка . 3?4 Проведение раздражения нервными клетками гидры В эктодерме находятся стрекательные клетки, служащие для нападения и защиты (рис. 38). Если добыча или враг прикоснётся к чувствительному волоску, который расположен снаружи стрекательной клетки, в ответ на раздражение стрекательная нить выбрасывается п вонзается в тело жертвы. По каналу нити в организм жертвы попадает вещество, способное Парализовать её. Из так называемых промежуточных клеток формируются псе остальные клетки. Рис. 38. Схема строения стрекательной клетки: 1 — ядро; 2 — стрекательная капсула; 3 — чувствительный волосок; 4 — стрекательная нить: свёрнутая (клетка слева) и выброшенная (клетка справа) 53 Энтодерма выстилает кишечную полость. Её клетки осуществляют щеварение. Энтодерма состоит из пищеварительно-мускульных и желе; стых клеток. Первые участвуют не только в переваривании пищи, но и в жении животного. За счёт них тело гидры может утончаться. В слож» движениях участвуют и эктодерма, и энтодерма. Жизненные процессы Питание. Пища поступает в кишечную полость через рот, и через рот] выбрасываются наружу непереваренные остатки. Железистые клетки эн тодермы выделяют в просвет кишечной полости пищеварительный сок’ который частично переваривает пищу. Жгутики, которыми снабжены пищеварительно-мускульные клетки, подгоняют пищевые частицы ближе к клеткам, а сами клетки образуют ложноножки, захватывают ими пищу и переваривают её в пищеварительных вакуолях. Таким образом, пищеварение у кишечнополостных идёт и внутри клеток, и внутри кишечной полости. Питаются гидры мелкими беспозвоночными животными, которых ловят щупальцами. Дыхание и выделение. Гидра дышит растворённым в воде кислородом. Органов дыхания у неё нет, и она поглощает кислород всей поверхностью тела, выделяя наружу углекислый газ. В процессе жизнедеятельности в клетках образуются вредные вещества, которые выделяются в воду. Размножение и развитие. Размножается гидра половым и бесполым путём. Бесполое размножение осуществляется почкованием (рис. 39). На теле гидры образуется выпячивание — почка. Она состоит из двух слоёв клеток — эктодермы и энтодермы — и сообщается общей полостью с материнским организмом. Почка увеличивается, растёт в длину. На её вершине появляются рот и маленькие щупальца, а у основания — подошва. Рис. 39. Бесполое размножение гидры (почкование) 54 Ifi ^ '' рис. 40. Половое размножение гидры После ЭТОГО молодая гидра отделяется от материнского организма, опускается на дно и переходит к самостоятельному образу жизни. Осенью, с приближением холодов, гидры начинают размножаться половым путём (рис. 40). Половые клетки образуются из промежуточных клеток в эктодерме. У большинства видов гидр мужские половые клетки ((сперматозоиды) и женские половые клетки (яйцеклетки) образуются на I различных особях — эти животные раздельнополые. У других видов гидр сперматозоиды и яйцеклетки образуются на теле одного организма. Такие животные, совмещающие в себе признаки и женского и мужского пола, называются гермафродитами. Попавший в воду сперматозоид плавает с помощью длинного жгутика и достигает неподвижных яйцеклеток. Оплодотворение (соединение сперматозоида с яйцеклеткой) происходит в теле материнского организма. После этого вокруг оплодотворённой яйцеклетки формируется плотная оболочка. Оплодотворённая яйцеклетка многократно делится — образуется зародыш. Осенью гидра погибает, а покрытые оболочкой зародыши опускаются на дно. Весной развитие зародыша продолжается. После того как водоём прогреется, оболочки, покрывающие зародыши, разрушаются и маленькие гидры выходят наружу. Регенерация. Повреждённая гидра легко восстанавливает утраченные части тела, даже в том случае, если её расчленили на множество частей. Благодаря интенсивному делению промежуточных клеток из каждой Насти образуется новая гидра (рис. 41). Способность ЖИВОТНЫХ к ■осстановлению повреждённых Или утраченных частей тела называется регенерацией. 55 Значение кишечнополостных Сейчас известно около 9000 видов кишечнополостных. Все они — t.--ные животные. Большинство обитает в морях и океанах по всему ^ включая тропики и полярные области. Эти животные населяют водну’^ толщу от поверхности до больших глубин. Небольшое число видов обитае в пресных водах. Все кишечнополостные — хищники и влияют на виды животных, кот^. ' рыми питаются. Для некоторых рыб, морских черепах кишечнополостные! сами служат пищей. В тёплых морях колониальные кишечнополостные (кораллы) образую^ обширные заросли. В этих зарослях обитают различные беспозвоночные животные и рыбы. Для человека кишечнополостные служат источником строительны* материалов и сырья для ювелирных изделий. Гидра — многоклеточное животное, имеющее примитивное строение. Её кишечная полость выглядит, как цельный мешок. Нервная система состоит из разбросанных звёздчатых нервных клеток, образующих нервную сеть. Бесполое размножение происходит почкованием. Гидра размножается также половым путём. Индивидуальное развитие, лучевая симметрия, кишечная полость, эктодерма, энтодерма, мезоглея, нервная система, рефлекс, стрекательные клетки, почкование, гермафродиты, регенерация. 1. Охарактеризуйте основные черты строения представителей типа Кишечнополостные. 2. Установите взаимосвязь строения различных типов клеток гидры и осуществляемых ими функций. 3. На примере одного из представителей кишечнополостных объясните, почему у животных встречается лучевая симметрия. 4. Сравните особенности жизнедеятельности кишечнополостных и простейших. Сделайте вывод об уровне организации кишечнополостных. 5. Используя информационные ресурсы, подготовьте обзор роли кишечнополостных в природе, их практического значения для человека. 6. Занесите сведения о строении кишечнополостных в таблицу, составленную при изучении систем органов животных. б Разнообразие кишечнополостных Вы узнаете: по каким признакам кишечнополостных объединяют в классы; о своеобразии морских кишечнополостных; об особенностях размножения и распространения кишечнополостных, ведущих неподвижный образ жизни. Вспомните • Что такое жизненная форма у растений? • Как образуется колония у жгутиковых простейших? Класс Гидроидные (Hydrozoa) Тип Кишечнополостные включает несколько классов животных. К классу Гидроидные принадлежит свыше 2500 видов. Некоторые виды, например гидра, являются одиночными животными, но преобладают колониальные формы. Большинство видов гидроидных существует в двух формах (рис. 42) — в форме полипов и в форме медуз. Полип ведёт прикреплённый или малоподвижный образ жизни, а медуза является свободноживущей и плавает в толще воды. Полипы дают начало медузам, а медузы производят на свет полипов: два поколения сменяют друг друга в течение жизненного цикла Жизненный цикл — это последовательность стадий развития организма от зарождения до момента, когда особь способна к половому размножению. Нередко у многоклеточных животных жизненный цикл простой — от зиготы до взрослого, половозрелого, организма. У кишечнополостных жизненный цикл сложный; в нём происходит чередование поколений — полипа и медузы. У гидроидных в жизненном цикле преобладает полип — неподвижная или малоподвижная форма. Полипы живут дольше, чем медузы, и нередко образумит колонии из десятков, сотен п тысяч особей. Медузы, как правило, живут одиночно и участвуют в половом размножении Рис. 42. Жизненный цикл гидроидных: 7 — колония полипов; 2 — медуза; 3 — оплодотворённое яйцо; 4 — личинка 57 Рис. 43. Схема строения медузы (продольный разрез): 1 — эктодерма; 2 — мезоглея; 3 — энтодерма; 4 — кишечная полость; 5 — половая железа; 6 — щупальце; 7 — ротовой стебелёк ''>уз51 и расселении. У некоторых дов в жизненном цикле Menv вовсе отсутствует. Колонии полипов внешвв напоминают маленькие щиеся кустики. Кишечные пп лости всех полипов в одной ко.' лонии сообщаются. Поэтому пи. ща, захваченная одним полипом,! распределяется между другими) членами колонии. Число особей в колонии увеличивается путём ^ бесполого размножения — почкованием. Медузы формируют-! ся на некоторых веточках колонии. Они отрываются и свободно плавают в толще воды. KJI Медуза похожа на колокол или зонтик, внутри которого расположен |УТ]Г ротовой стебелёк со ртом на свободном конце (рис. 43). По краю • зонтика располагаются щупальца. Медуза плавает, сокращая и рас- |1 правляя зонтик. Медузы — хищники: щупальцами со стрекательными клетками они захватывают мелких животных. Медузы раздельнополы. Слияние яйцеклеток и сперматозоидов происходит в воде. После оплодотворения из яйца (зиготы) образуется маленькая личинка, снаружи сплошь покрытая жгутиками. Она свободно плавает, потом опускается на дно, где превращается в маленький полип. Класс Коралловые полипы (Anthozoa) Класс Коралловые полипы объединяет около 6000 видов. Это колониальные, реже одиночные кишечнополостные (рис. 44). Особи, образующие солонию, имеют очень мелкие размеры, а диаметр одиночных полипов гктиний может достигать 1,5 м. Большинство коралловых полипов ведёт грикреплённый образ жизни, а некоторые одиночные могут медленно ползать по дну с помощью подошвы. У всех колониальных полипов имеется твёрдый наружный скелет, бычно состоящий из карбоната кальция. Новые особи образуются путём очкования, и внешний скелет постоянно достраивается. Так колония раз-астается. В тёплых морях и океанах существуют многокилометровые ко-алловые рифы, сложенные из остовов коралловых полипов. отличительная черта предста-.гелей этой группы - отсутствие ^ узы в жизненном цикле. Поли-'^’“^аздельнополые. Половые клетки развиваются в стенках кишеч-полости. Сперматозоиды из маской особи выходят наружу и попадают в кишечную полость женской особи. Здесь происходит оплодотворение. Из зиготы формируется подвижная личинка. Покинув материнский организм, она некоторое время плавает, затем оседает на дно и преобразуется в маленький полип. Рис. 44. Коралловые полипы Класс Сцифоидные медузы (Scyphozoa) Класс Сцифоидные медузы насчитывает около 200 видов (рис. 45). Медуза у представителей этой группы значительно крупнее, чем медуза у гидроидных. и в жизненном цикле преобладает именно эта форма: диаметр зонтика у некоторых видов достигает 2 м. Полип мелкий и живёт недолго. Рис. 45. Сцифоидные медузы По строению медуза сцифоидных очень похожа на медузу гидроидных (см. рис. 43). Некоторые щупальца у неё укорочены и утолщены. В таких Щупальцах находятся органы чувств — глаза, способные отличать свет от Темноты, и органы равновесия. Нервная система у медуз имеет вид коль- о Рис. 46. Жизненный цикл сцифоидной медузы: 1 — половые клетки; 2 — личинка; 3 — одиночный полип; 4 — «стопка» медуз; 5 — плавающая медуза la, лежащего по краю зонтика. В некоторых местах кольца расположены копления нервных клеток — нервные узлы. Сцифоидные медузы раздельнополые. Из половых желёз мужские женские половые клетки попадают в воду, где происходит оплодотво-ение (рис. 46). Из зиготы развивается личинка. Она плавает некоторое эемя, а затем оседает на дно и превращается в крохотный полип. Он деется несколькими поперечными перетяжками, образуя «стопку» из как ii вложенных друг в друга маленьких медуз. Одна за другой медузы от-11ваются и переходят к самостоятельному существованию. У гидроидных и сцифоидных медуз существуют два поколения — полипы и медузы. Полипы размножаются почкованием, медузы — половым путём. Эти поколения в жизненном цикле чередуются. У коралловых полипов поколение медуз отсутствует. Полип, медуза, жизненный цикл, чередование поколений, личинка, нервные узлы. 3 1. Используя рисунки в параграфе, охарактеризуйте основные отличительные признаки гидроидных, коралловых полипов и сцифоидных медуз. 2. Проведите сравнение жизненных циклов гидроидных и сцифоидных медуз. 3. Укажите признаки, свидетельствующие о древнем происхождении кишечнополостных. 4. Поясните разницу между понятиями «индивидуальное развитие» и «жизненный цикл». I Подведём итоги Кыпопните задания ±, Дайте сравнительные характеристики двух подцарств — Одноклеточные и Многоклеточные. 2. Объясните, какое влияние оказывают среды обитания на образ жизни многоклеточных животных. 3. Объясните значение понятия «раздражимость». Какова роль этого явления в жизни кишечнополостных? 4. Охарактеризуйте признаки, указывающие на принадлежность представителей типа Кишечнополостные к низшим многоклеточным животным. 5. Охарактеризуйте основные признаки усложнения организации кишечнополостных по сравнению с простейшими. 6. Опишите механизм рефлекса у кишечнополостных. 7. Поясните на примере кишечнополостных процесс чередования жизненных форм в жизненном цикле. 8. Опишите роль кишечнополостных в природе. Какие утверждения верны? 1. Из современных форм кишечнополостные — самые древние и просто организованные многоклеточные животные. 2. Кишечнополостные существуют в природе только как одиночные формы. 3. Для кишечнополостных характерна двусторонняя симметрия. 4. Размножаются кишечнополостные бесполым и половым путём. 5. Гидра реагирует на раздражители благодаря наличию нервных клеток. 6. Рефлексы у большинства многоклеточных безусловные. 61 Глава 5 Типы Плоские черви (Plathelminthes), Круглые черви (Nemathelminthes), Кольчатые черви (Annelida) М Тип Плоские черви (Plathelminthes) Вы узнаете: • какие черты усложнения организации появляются у плоских червей в ходе эволюции; • каково общее строение свободноживущих плоских червей. Вспомните • Как устроена пищеварительная система у гидры? • Что означают понятия «орган» и «система органов»? Общая характеристика плоских червей Плоские черви — животные, в основном ведущие подвижный образ кизни. Тело у них вытянутое и сплюснутое в спинно-брюшном направле-1ИИ. В отличие от кишечнополостных, у плоских червей в строении прояв-шется двусторонняя симметрия^, через их тело можно провести одну фодольную ось симметрии (см. рис. 19, 1, с. 31). Кроме того, у этих живот-[ых можно различить передний и задний концы тела. Головной конец по-[вляется у активно передвигающихся животных. Он всё время направлен сторону движения животного, и на нём находятся органы чувств и при-пособления для захвата пищи. Двусторонняя симметрия характерна для большинства многоклеточных животных. Так же как и наличие переднего конца тела, она связана с подвижным образом жизни животных. Плоские черви появились на Земле позже кишечнополостных и в срав-ении с ними имеют более сложное внутреннее строение. Кроме эктодер-ы и энтодермы у них имеется третий слой тела — мезодерма. К трёх-10ЙНЫМ относятся и другие животные, возникшие в эволюции позже яшечнополостных. вИД V тоёхслойных животных эктодерма, энтодерма и мезодерма имеют "слоёв только на начальном этапе индивидуального развития — у за-у взрослого организма они преобразованы в различные ткани ны Из эктодермы формируются, например, эпителий наружных по-в и нервная система, из энтодермы — внутренняя стенка кишечника ионь из мезодермы — мышцы и половые органы. У плоских червей пищеварительная система, как и у кишечнополост-V сообщается с внешней средой через одно отверстие — рот. Через него непереваренные остатки удаляются из тела. Плоские черви — обоеполые животные, т. е. гермафродиты. Класс Ресничные черви (Turbellaria): общая характеристика и внешнее строение в классе Ресничные черви около 3000 видов, обитающих в морях, пресных водах, во влажных тропических лесах. Покровы тела червей окрашены в разные цвета — зелёный, жёлтый, розовый, коричневый, чёрный, красный, фиолетовый, серый. Размеры тела тоже разные — от долей миллиметра до 0,5 м. В небольших пресных водоёмах живёт мелкая (длиной 1-2 см) белая планария (рис. 47, 1). Тело планарии как представителя ресничных червей покрыто ресничками, которые крепятся в клетках эпителия, расположенных в один слой. На примере этого животного можно рассмотреть строение ресничных червей. Рис. 47. Свободноживущие плоские черви: 1 — белая планария; 2, 3 — наземные планарии; 4 — морская планария; 5 — многоглазка Внутреннее строение ресничных червей Опорно-двигательная система. Под эпителием у планарии находится несколько слоёв мышц (мускулатуры). Эпителиальный слой и мышцы вместе образуют кожно-мускулъный мешок, который позволяет сохранять постоянную форму тела (рис. 48). В теле планарии кожно-мускульным 63 Рис. 48. Поперечный разрез тела белой планарии; 1 — ресничный эпителий; 2 — кольцевые мышечные волокна; 3 — продольные мышечные волокна; 4 — спинно-брюшные мышечные волокна; 5 — паренхима; 6 — кишка мешком представлена опорц^У двигательная система Бла даря согласованным движения ресничек животное плавно скоицД ЗИТ по дну водоёма. Крупные чер.1 ви передвигаются за счёт реснщ чек и сокращений мускулатуры II Свободное пространство под! кожно-мускульным мешком aaj полнено рыхлой соединительной! тканью — паренхимой. Она, как! и мышцы, образуется из мезо-1 дермы. В паренхиме лежат внут-i ренние органы животного. У плоских червей, в отличие от кишечнополостных, имеется несколько] видов тканей — эпителиальная (покровная), мышечная, соединительная] и нервная. Из тканей состоят органы, образующие системы органов —I опорно-двигательную, пищеварительную, выделительную, нервную] и половую. Кровеносная и дыхательная системы отсутствуют. Рис. 49. Схема пищеварительной и половой систем планарии: J — рот; 2 — выдвижная глотка; 3 — кишечник; 4 — семенник; 5 — семяпровод' 6 — яичник; 7 — яйцевод 8 — совокупительная сумка Пищеварительная система. I Органы, участвующие в захвате] пищи, её передвижении и переваривании, формируют пищева-1 рительную систему. У планарии она состоит из рта, глотки и кишечника (рис. 49). Глотка у планарии — это орган захвата пищи, а кишечник — орган переваривания. Глотка образована эктодермой, а кишечник — энтодермой. Рот расположен на брюшной стороне тела. Планария — хищник. Она нападает на мелких животных, например рачков и червей. Планария прижимается к пойманной жертве, а затем с помощью выдвижной глотки заглатывает её (рис. 50). Дыхание. Поглощение кислорода и удаление углекислого газа происходит через покровы тела. ■ ' t-- I Рис 50. 3a*B«T добычи б«пой пплмлрией Плоская форма червя облегчает газообмен. Как и другие водные животные. планария дышит кислородом, растворённым в воде. Нервная система. В отличие от кишечнополостных, у плоских червей нервные клетки не разбросаны по телу в виде сети, а собраны в нервные узлы и нервные стволы. У планарии пара нервных узлов расположена в головном конце, и от них отходят два продольных нервных ствола, соединённых поперечными перемычками. От нервных стволов ко всем органам идут нервы. У других видов плоских червей имеется более одной пары нервных узлов и стволов. Хорошо развиты органы чувств У поверхности тела расположены чувствительные клетки, воспринимающие механические воздействия. Если к телу червя прикоснуться, чувствительные клетки передадут по нервам сигнал в нервные узлы, которые по другим нервам пошлют сигнал к нужным мышцам, заставляя их работать. На переднем конце тела находятся особые органы осязания — парные щупальца, орган равновесия, а также парные глаза. С помощью глаз планария определяет степень освещённости. Выделительная система. Органами выделения, образующими выделительную систему. у планарии служат разветвлённые трубочки, пронизывающие тело. Они ^иваются в два продольных канала (рис. 51). 1 Рубочки начинаются в паренхиме клетками, несущими пучок длинных ресничек. ‘ еснички постоянно колеблются и создают ’^'ок Жидкости, содержащей вредные продукты жизнедеятельности. Продольные ка-ндлы открываются наружу несколькими Отверстиями на спинной стороне тела. Рис. 51. Схема выделительной и нервной систем планарии: 7 — нервный ствол (часть нервной системы); 2 — выделительная система; 3 — глаз 65 Размножение и развитие Планария способна размножаться бесполым путём за счёт поперечи деления пополам. Из каждой половинки восстанавливается целая ос Однако в основном плоские черви размножаются половым путём. Посколь эти животные гермафродиты, в их теле имеются и мужские половые i ны — семенники, и женские — яичники. В мужской половой систпе^ от парных семенников отходят трубочки семяпроводов. По ним сперма* тозоиды продвигаются к совокупительному органу. Женская полова^ система состоит из парных яичников, от которых отходят трубочки яи) цеводов. Оплодотворение у планарий внутреннее. Две особи соприкасаются брюшными сторонами и обмениваются мужскими половыми клеткам)Л Сперматозоиды достигают яичников и сливаются со зрелыми яйцеклетками. Зиготы движутся по яйцеводам, по пути зиготы превращаются в яйца содержащие запас питательных веществ и покрытые оболочкой. Яйца, запакованные в кокон, выводятся наружу. Спустя несколько недель из них] появляются маленькие черви. Плоские черви являются двусторонне-симметричными трёхслойными животными, у которых хорошо выражены эпителиальная, соединительная, мышечная и нервная ткани, имеется несколько систем органов. Двусторонняя симметрия; мезодерма; мышцы (мускулатура); кожно-мускульный мешок; опорно-двигательная, пищеварительная, выделительная, половая системы; паренхима; глотка; кишечник; нервные стволы; органы чувств; семенники; семяпроводы; яичники; яйцеводы. 1. Используя рисунки в параграфе, расскажите об образе жизни плоских червей. 2. Докажите, что образование паренхимы у плоских червей — это признак усложнения их организации. Сформулируйте функции паренхимы. 3. На примере одной из систем органов — пищеварительной, выделительной, нервной — объясните взаимосвязь строения этой системы и её функций. 4. В чём выражается более высокий уровень организации плоских червей по сравнению с кишечнополостными? 5. Занесите сведения о плоских червях в таблицу, составленную при изучении систем органов животных. 6 Разнообразие плоских червей: сосальщики и цепни I Вы узнаете: ^ .о плоских червях, паразитирующих в организме человека; .каким образом среда обитания отражается на строении и функ. - циях паразита. ^ Вспомните . .Каковы особенности организма как среды жизни? t .Какие меры необходимо предпринимать для профилактики за. болеваний, вызываемых простейшими? Класс Сосальщики (Trematoda) Внешнее и внутреннее строение. Сосальщики — плоские черви, паразитирующие во внутренних органах других животных (рис. 52). Например, взрослые особи печёночного сосальщика обитают в жёлчных протоках овец, коз, крупного рогатого скота, буйволов, верблюдов, свиней, лощадей, зайцев, некоторых грызунов и человека. Сосальщики произощли, вероятно, от ресничных червей, и поэтому у них много общих черт с планариями. Так, у печёночного сосальщика листовидное тело длиной до 3 см, сильно сплющенное в спинно-брющном направлении, постепенно сужающееся к заднему концу. Окраска червя серовато-желтоватая. В связи с паразитическим образом жизни у печёночного сосальщика появились две присоски — ротовая на переднем конце тела й брющная на брюшной стороне. Присоски помогают малоподвижным сосальщикам удерживаться в жёлчных протоках. Рис. 52. Паразитические плоские черви; ? — печёночный сосальщик; 2 — пара кровяных Двуусток; 3 — кошачья двуустка; 4 — парадоксальный сосальщик 67 в отличие от планарии у печён J ного сосальщика нет эпителия о . ’ ничками. Покровы его тела ппр ставлены многослойной плотной o(i лочкой — кутикулой, которд! защищает паразита от воздействи пищеварительных соков животного?Н хозяина. Внутреннее строение сосалыцикЯ во многом такое же, как у планарил! Преобразования систем органов связа-1 ны с паразитическим образом жизн» Так, органы чувств у сосальщика разЛ виты слабо и представлены в основ-1 ном органами осязания, разбросанны-1 ми в покровах тела. Рот находится на дне передней присоски, а не на ниж-i ней стороне тела, как у планарии. Кишечник сильно разветвлён (рис. 53).1 Питается сосальщик кровью и другими тканями своих хозяев, затягивая] пищу сосательными движенями глотки. Паразитические плоские черви живут в бескислородной среде.] Уд* Поэтому превращения сложных органических веществ в менее слож-■ ные идут без участия кислорода. В ходе этих превращений высвобож-j дается необходимая организму энергия. Рис. 53. Пищеварительная система печёночного сосальщика: 1 — ротовая присоска; 2 — рот; 3 — брющная присоска; 4 — кишечник Рис. 54. Жизненный цикл печёночного сосальщика: 1 — взрослый паразит в теле коровы (окончательного хозяина); 2 — яйца; 3 — свободноплавающая личинка; 4 — личинки в теле ■■лого прудовика (промежуточного хозяина); 5 — свободноплавающая личинка нового поколения; 6 — циста на суше ножение и развитие. Сосальщики, как и планарии, являются Обычно у сосальщиков, как и у планарий, происходит д^^дцдотворение двух спаривающихся червей. Но если паразит жи-if в организме хозяина, может происходить и самооплодотворение "^■^"'яенный цикл у печёночного сосальщика сложный: в нём происхо-_1^1х*довг1Ние поколений — бесполого и пол1»вого. 1сак у кишечиополост-Паразит меняет хозяев: личинка, вылупившаяся из яйца, плавает псг.ом проникает в тело улитки ма.юго пруОоаики, где даёт но” . нчжолеиие личинок, а онтт попадают в организм овцы, коровы или человека (рис. 54). ^ ш Яйца печёночного сосальщика попадают из жёлчных протоков хозяи-на-млекопитающего в его кишечник, а оттуда — во внешнюю среду. Если яйцо оказывается в воде, из него выходит покрытая ресничками личинка. Она плавает, потом проникает в тело малого прудовика. Здесь личинка превращается в бесформенный неподвижный мешок, в котором происходит бесполое размножение и формируется несколько поколений зародышей. Личинки выходят из тела прудовика в воду, сначала активно плавают, а потом оседают в прибрежной растительности, отбрасывают хвостик, выделяют вокруг себя оболочку и превращаются в цисту. В такой стадии они сохраняют жизнеспособность длительное время, перенося неблагоприятные условия. Домашние животные, поедая прибрежную траву, заглатывают паразитов. В кишечнике циста растворяется, паразит через стенку кишечника попадает в кровь, а оттуда — в печень и в жёлчные протоки. I Человек может заразиться печёночным сосальщиком, если пьёт сырую воду из мелких водоёмов, берёт в рот травинки, сорванные в болотистых местах. В организме млекопитающего печёночный сосальщик размножается половым путём, а в организме прудовика — бесполым путём. Организм, в теле которого происходит половое размножение паразита, называется окончательным хозяином, а организм, в теле которого половое размножение не происходит, называется промежуточным хозяином. Класс Ленточные черви (Cestoda) Внешнее и внутреннее строение. Все ленточные черви — паразиты, обитающие в кищечнике животных и человека. Приспособления к паразитическому образу жизни у них более соверщенны, чем у сосальщиков. К ленточным червям относится свиной цепень (рис. 55). Тело этого червя сильно вытянутое, лентовидное, состоит из многочисленных члеников ч напоминает цепь, поэтому паразита и называют цепнем. Свиные цепни 69 Рис. 55. Свиной цепень: 1 — общий вид (фрагмент); 2 — головка с присосками и крючьями бывают длиной до 3 м. Окраска тед^ у них белая или желтоватая. На перед нем конце тела имеется маленькая го, ловка. На ней расположены четыре присоски и хоботок с двумя рядами крючьев. Крючьями и присосками паразит закрепляется в кишечнике животного-хозяина. Новые членики образуются только за головкой, там они небольшие, а удалённые от головки — более крупные. Членики на заднем конце тела периодически отрываются и с испражнениями хозяина попадают наружу. Изменения в строении по сравнению с белой планарией у ленточных червей связаны с приспособлением к особенностям среды жизни. Как и у сосальщиков, тело их покрыто прочной кутикулой. Опорно-двигательная система представлена кожно-мускульным мешком, пространство между внутренними органами заполнено паренхимой. Сходно с сосальщиками и строение выделительной системы. Для дыхания ленточные черви не используют кислород. Нервная система развита слабо, органы чувств отсутствуют. В отличие от сосальщиков, пищеварительная система у цепня полностью отсутствует, и пища всасывается всей поверхностью тела через покровы. Размножение и развитие. У свиного цепня в каждом членике имеются женская и мужская половые системы: этот червь — гермафродит. Обычно сначала развиваются органы мужской половой системы, а затем — женской. При оплодотворении членики разных особей соприкасаются друг с другом, но может происходить и самооплодотворение. После оплодотворения мужская половая система постепенно исчезает, 1 весь членик наполняется яйцами. Членики со зрелыми яйцами отрыва-отся и выводятся из организма хозяина наружу с испражнениями. Один 1ервь может продуцировать огромное число яиц — до сотен миллионов 1 год. Живут цепни несколько лет. Окончательный хозяин свиного цепня — человек, а промежуточный :озяин — свинья. Свиньи заражаются цепнем, поедая нечистоты и заглатывая яйца гдГ паразита (рис. 56). В кишечнике свиньи оболочка яиц разрушается, из них выходят личинки, похожие на маленький шарик с шестью рючьями. С их помощью личинка вбуравливается в стенки желудка или ишки, проникает в кровь, а оттуда в печень, сердце, лёгкие, мозг, мышцы- органах личинка превращаВ бедующую личиночную ста- ® Линну. Финна растет и ста-^« размером с крупную горо-новится к напоминает пузырь, ‘^^^^^пненный жидкостью. Для проразвития финна должна ь в организм человека. Это "п>1!Гается. когда человек употреб-в пищу непроваренную, непрожаренную или непросоленную сви-^.hhv содержащую паразита. _ Печёночный сосальщик и свинои 'пень чрезвычайно плодовиты, что связано с паразитическим об-пазом жизни. Вероятность попасть в организм окончательного хозяина очень невелика, поэтому для выживания паразиты вынуждены производить огромное число потомков. Этому же способствует и бесполое размножение в организме промежуточного хозяина. Рис. 56. Жизненный цикл свиного цепня. J — человек (окончательный хозяин); 2 - вышедшие наружу членики, наполненные яйцами; 3 — яйцо, 4 — финна в свинье (промежуточном хозяине) W обусловлены ставители названных классо . „„пни паоазитлрукгг в орга- Некоторые сосальщики и ленточные черви паразитиру Р низме человека. Кутикула, промежуточный хозяин. окончательный хозяин. членики. К 1. Рассмотрите рисунок 54 на с. 68. Опишите цикл развития печёноч- с. 70, расскажите о приспособлениях сви- ь ного сосальщика. 2. Используя рисунок 55 на ного цепня к паразитическому образу паоазитиче- 3. Сформулируйте меры защиты человека от заражения паразитич 4!'объяс?и^Г!'"как отражается влияние среды обитания на строении свободноживущих и паразитических червей. 71 1£ Тип Круглые черви (Nemathelminthes) Вы узнаете: ■ об особенностях внешнего и внутреннего строения круглых чер. вей и о чертах усложнения их строения; ■ о мерах профилактики заражения человека круглыми червями Вспомните • Какие системы органов имеются у плоских червей? • Как предупредить заболевания, вызываемые плоскими червями? Общая характеристика круглых червей Круглые черви — это группа червей, имеющих вытянутое нечленистое, круглое в поперечном разрезе тело (отсюда и название типа). По сравнению с плоскими червями круглые черви имеют более сложное строение. В пространстве между стенками тела и кишечником находится не паренхима, а первичная полость тела, не связанная с внешней средой. Кишечник не слепо замкнут, а заканчивается анальным отверстием Класс Нематоды (Nemathoda): общая характеристика Рис. 57. Свободноживущие (?) и паразитические (2, 3) круглые черви: ? — стейтория (морская нематода); 2 — аскарида; 3 — острица Нематоды — группа круглых червей, к которым относится паразит человека — человеческая аскарида. В мире насчитывается около 20 тыс. видов нематод (рис. 57). Свободноживущие нематоды — очень мелкие черви длиной до 5 см. Они обитают на дне морей и пресных водоёмов, в сырой земле и листовом опаде. Паразитические виды обитают внутри других животных, обычно достигая длины 20-40 см. Свободноживущие нематоды питаются бактериями, водорослями, органическими частицами, перегнившими органическими остатками. Но есть и хищники, паразиты грибов, растений и животных. У некоторых в глотке имеются выросты кутикулы — своеобразные зубы. С их помощью нематоды прокалывают покровы животных и растений. rpgjio нематод веретенообразное: оно сужено к переднему и заднему ццаи Вдоль тела проходят четыре продольные борозды. У свободно-*^!„вуших нематод на заднем конце тела имеются хвостовые железы, выделения этих желёз клейкие, с их помощью черви прикрепляются к грунту- ^ Под плотной упругой кутикулой залегает эпителиальный слои, под ним — четыре продольные ленты, позволяющие круглым червям ползать изгибая тело. Кутикула, эпителиальные клетки и мыщцы образуют кожно-мускульный мещок (стенки тела). Внутреннее строение нематод Пищеварительная система. У нематод кищечник имеет вид прямой трубки, проходящей через всё тело (рис. 58). Ротовое отверстие находится на переднем конце тела и окружено губами. Глотка имеет плотные мускулистые стенки. Непереваренные остатки пищи удаляются из кищечника через анальное отверстие. I Рис. 58. Продольный (Л) и поперечный (б) разрезы тела круглого червя: 1 — ротовое отверстие; 2 — глотка; 3 — кишечник; 4 — кутикула; 5 — анальное отверстие; 6 — женская половая система; 7 — выделительное отверстие; 8 — нервная система Дыхание. У свободноживущих круглых червей газообмен (потребление кислорода и выделение углекислого газа) происходит через покровы тела. У паразитических нематод необходимая для жизнедеятельности энергия выделяется за счёт расщепления накопленного в теле сложного углевода — гликогена. Кровеносная система у круглых червей отсутствует. Питательные вещества и вредные продукты жизнедеятельности переносит Жидкость первичной полости тела. Нервная система нематод представлена щестью продольными нервны-стволами, соединёнными кольцевыми перемычками. От них к внутренним органам отходят нервы. 73 Органы чувств у круглых червей, особенно у паразитических видо^ развиты очень слабо. На передней части тела располагаются щетинки' служащие органами осязания, и обонятельные ямки. У некоторых свобод' ноживущих нематод есть примитивные глаза. Выделительная система состоит из двух каналов, лежащих по бокам тела нематоды. Они открываются наружу выделительным отверстием на брюшной стороне в передней части тела. С противоположного конца каналы слепо замкнуты. Вредные вещества из первичной полости тела через стенку каналов поступают в выделительную систему и выводятся наружу. Кроме того, в теле нематоды есть особые клетки, которые накапливают продукты обмена, ненужные организму. Размножение Нематоды — раздельнополые животные. У самок имеются парные яичники, яйцеводы, матка и непарное половое отверстие, которое открывается на брюшной стороне тела. У самца — один семенник, переходящий в семяпровод. Он впадает в заднюю кишку перед самым анальным отверстием. Оплодотворение внутреннее. У самца есть подвижные кутику-дярные иголочки, с помощью которых он вводит сперматозоиды в половое отверстие самки. Паразиты человека Человеческая аскарида паразитирует в тонком кишечнике человека. Дли-:а самцов человеческой аскариды — 15-25 см, а самок — 20-40 см. В ор-анизме заражённого человека обитает сразу несколько червей-паразитов, ногда их число может достигать нескольких сотен. Питаются аскариды одержимым кишечника. L^l Аскариды очень плодовиты — каждая самка откладывает около 200 тыс. яиц в год. Оказавшись во внешней среде, яйца аскарид могут сохранять жизнеспособность в течение нескольких лет. С загрязнён-эй пищей или водой яйца попадают в кишечник человека. Из них выходят 1ЧИНКИ, проникают в кровь и переносятся в лёгкие. При кашле личинки по-щают в глотку, проглатываются и вновь оказываются в кишечнике, где раздаются во взрослых червей. В организме человека паразитирует и другой круглый червь — остпри-I. Это мелкие черви: самцы достигают длины 0,5 см, самки — около 1 см. :трицы обитают в толстом кишечнике и питаются его содержимым. ?ловек заражается острицами употребляя пищу или воду, загрязнённую цами паразита. Яйца такие мелкие, что их могут переносить насекомые, пример мухи и тараканы. Самки со зрелыми яйцами выползают наружу через анальное отверстие, откладывают вблизи него яйца и погибают. Продолжительность жизни остриц в теле хозяина — около одного месяца. После этого пает самоизлечение. Однако обычно этого не происходит из-за много-кр^ого самозаражения больного. Паразиты отравляют организм человека ядовитыми продуктами жизнедеятельности, нарушают процесс пищеварения. Для профилактики ** пажения необходимо мыть руки, фрукты и овощи, а также гладить на-^льное и постельное белье, предотвращая возможность попадания личинок к человеку. Круглые черви отличаются от плоских червей более сложным строением и процессами жизнедеятельности. У них появилась первичная полость тела, а кишечник имеет вид трубки, открытой с обоих концов. У круглых червей лучше развиты выделительная и нервная система, включая органы чувств. Среди круглых червей есть свободноживущие и паразитические виды. Первичная полость тела: анальное, выделительное и половое отверстия; матка. 1. Используя текст параграфа, назовите функции первичной полости тела. Какая особенность строения, связанная с выполняемыми функциями, отличает первичную полость тела от кишечной полости? 2. Охарактеризуйте признаки отличия круглых червей от плоских. 3. Установите взаимосвязь строения и образа жизни представителей типа Круглые черви. ' 4. Назовите меры профилактики заражения человека круглыми червями. 5. Занесите сведения о круглых червях в таблицу, составленную при изучении систем органов животных. I 75 IZ Тип Кольчатые черви (Annelida). Класс Многощетинковые черви (Polychaeta) Вы узнаете: • какие черты усложнения организации появились у кольчатых червей; • чем первичная полость отличается от вторичной. Вспомните • Какие структуры в теле плоских червей выполняют функцию опоры? Общая характеристика кольчатых червей Тип Кольчатые черви — обширная группа, состоящая из 12 тыс. видов. Эна включает животных, имеющих вытянутое тело, разделённое на повто-)яющиеся сегменты, напоминающие кольца (отсюда и происходит на-вание типа). Каждый сегмент соединён с соседними сегментами, но явля-тся самостоятельным «отсеком» тела: в нём имеются собственные наруж-ые выросты, нервные узлы, органы выделения и половые железы. Пространство между стенкой тела и внутренними органами заполнено гидкостью и представляет собой вторичную полость тела, или елом. В отличие от первичной полости тела, целом выстлан собственным 1ителием. Благодаря давлению жидкости целом поддерживает форму !ла червя. Вторичная полость тела поделена поперечными перегородками I «отсеки», соответствующие сегментам тела. В перегородках имеются от-рстия, и жидкость, заполняющая вторичную полость, участвует в пере-'се питательных веществ, вредных продуктов жизнедеятельности и зре-IX половых клеток. У кольчатых червей появляется кровеносная система Она замк-<тая кровь в теле течёт только по сосудам. По сравнению с круглыми червями кольчатые имеют более развитую овную систему и органы чувств. Кольчатые черви произошли от животных с нерасчленённым телом, сожих на ныне живущих плоских ресничных червей. К типу Кольчатые )ви относятся многощетинковые черви и малощетинковые черви. Мало-тинковые произошли от многощетинковых. г общая характеристика и внешнее строение многощетинковых червей Известно около 7000 видов многощетинковых червей (рис. 59). Боль--1ИНСТВО из них обитает в морях, немногие живут в пресных водах, в подстилке тропических лесов. В морях многощетинковые черви живут на дне, где ползают среди камней, кораллов, зарослей морской растительности, зарываются в ил. Среди них есть сидячие формы, которые строят защитную трубку и никогда не покидают её. Есть виды, обитающие в толще воды. Встречаются многощетинковые черви главным образом в прибрежной полосе, но иногда на глубине до 8 км. Подвижные черви в основном хищники, а сидячие питаются взвешенными в воде мелкими органическими частичками и планктоном. Червей поедают ракообразные, рыбы, иглокожие, кишечнополостные, птицы. Поэтому некоторых многощетинковых червей специально развели в Каспийском море в качестве корма для рыб. Рис. 59. Многощетинковые кольчатые черви: 1 — сидячий морской червь; 2 — нереис; 3 — морская мышь; 4 — пескожил Тело многощетинковых червей вытянутое. Размеры этих животных колеблются от 2 мм до 3 м. Кроме последовательности туловищных сегментов, имеются выраженный головной отдел и анальная лопасть с анальным отверстием. Головной отдел несёт органы осязания и химического чувства — пару щупиков, пару щупалец и усики (рис. 60, А). По бокам каждого сегмента тела имеются органы движения — пара-f^oduu. Каждая параподия снабжена мышцами и укреплена пучком жёстких щетинок (рис. 60, Б). Щетинки состоят из твёрдого прочного органического вещества — хитина. Червь цепляется органами движения за неровности грунта и ползёт вперёд. Это отличает кольчатых червей от круглых н плоских, двигающихся только за счёт биения ресничек или изгибаний тела. 77 Рис. 60. Нереис: Л — головной отдел; Б — параподия; В — личинка; 1 — щупальце; 2 — щупик; 3 — усики; 4 — глаз; 5 — щетинки Внутреннее строение многощетинковых червей Покровы. Опорно-двигательная система. Тело многощетинковых червей покрыто однослойным эпителием, который выделяет на поверхность тонкую упругую кутикулу, содержащую хитин. У сидячих форм червей выделения эпителия образуют вокруг тела плотный защитный чехол. Под эпителием расположены мыщцы — кольцевые и продольные (рис. 61, А). Они работают попеременно, волны сокращений мускулатуры идут от переднего конца тела назад, и червь продвигается вперёд. Кутикула, эпителий и мышцы формируют кожно-мускульный мешок. Под слоем мышц находится ещё один слой эпителия, которым отграничена вторичная полость тела и образованы перегородки между сегментами. Пищеварительная система начинается ртом, находящимся в головном отделе на брющной стороне тела (рис. 61, Б). За ртом следует мускулистая глотка. У многих хищных червей в ней имеются хитиновые зубцы, служа- Ю Рис. 61. Поперечный (А) и продольный (6) разрезы тела нереиса (стрелками показано движение крови по сосудам): 1 — параподии; 2 — продольные мышцы; 3 — кольцевые мышцы; 4 — спинной кровеносный сосуд; 5 — кишка; 6 — брюшная нервная цепочка; 7 — брюшной кровеносный сосуд; 8 — ротовое отверстие; 9 — глотка; Ю — надглоточные нарвные узлы схватывания добычи. За глоткой расположены пищевод и желу-щце пища переваривается и всасывается. Непереваренные выводятся наружу через анальное отверстие. **^^ихаиие. Газообмен происходит через всю поверхность тела или на •тках параподий, в которых много мелких кровеносных сосудов. ^'*^Нро®®**®*'**®*' система состоит из двух главных сосудов — спинного щного, соединённых многочисленными перемычками. Сердца у мно-^^лцетинковых червей нет, и кровь движется по сосудам благодаря сокращениям стенок спинного сосуда. Нервная система состоит из крупных парных нервных узлов, расположенных в головном отделе, и более мелких нервных узлов, которые лежат в каждом сегменте и соединены в брюшную нервную цепочку. От нервных узлов отходят нервы. Нервные тяжи, которые идут от крупных головных узлов к первой паре узлов брюшной цепочки, как бы охватывают глотку слева и справа. Вместе с головными узлами они образуют структуру, называемую окологлоточным нервным кольцом Органы чувств наиболее развиты у активно передвигающихся червей. Помимо органов осязания и химического чувства, расположенных на головном конце, у этих животных имеются глаза и органы равновесия. Кроме того, чувствительные клетки разбросаны по всей поверхности тела. Выделительная система представлена трубочками, которые расположены парами в каждом сегменте тела. Выделительные трубочки одним концом обращены во вторичную полость тела, а другим концом открываются наружу на поверхности следующего сегмента. На внутреннем конце трубочки имеется широкая воронка, по краю усаженная колеблющимися ресничками. Через неё ненужные продукты жизнедеятельности поступают из целомической жидкости в выделительную систему. ■ Размножение и развитие многощетинковых червей Больщинство многощетинковых червей раздельнополые. Половые железы развиваются почти в каждом сегменте. Оплодотворение наружное. Зрелые половые клетки из желёз попадают сначала в целом, а потом через трубочки выделительной системы — в воду. Из яйца развивается личинка (рис. 60, В), которая сначала плавает с помощью ресничек, затем оседает на дно и превращается во взрослого червя. Некоторые виды размножаются и бесполым путём — делением поперёк. ^ У кольчатых червей имеется вторичная полость тела (целом), за' полненная жидкостью, замкнутая кровеносная система и парные органы движения — прообраз настоящих конечностей. Другие системы органов характеризуются более сложным строением, чем у плоских и круглых червей. 79 Сегменты тела, вторичная полость тела (целом), т.мкт кровеносная система, параподии, хитин, пищевод, жел'^ брюшная нервная цепочка, окологлоточное нервное кольца К Чя 1. Охарактеризуйте строение систем органов, которые появляю у кольчатых червей. 2. Каково строение и значение кожно-мускульного мешка кольчатогх) червя? 3. Назовите особенности строения кровеносной и нервной систем органов кольчатых червей. 4. Сформулируйте вывод об уровне развития органов чувств у свободноживущих кольчатых червей в сравнении с паразитическими круглыми червями и обоснуйте его. 1S Тип Кольчатые черви (Annelida). Класс Малощетинковые черви (Oligochaeta) Вы узнаете: • об особенностях строения малощетинковых червей в сравнении с многощетинковыми; • о роли малощетинковых червей в почвообразовании. Вспомните ■ Какое строение имеет пищеварительная система у плоских и круглых червей? ■ Что является опорно-двигательной системой у многощетинковых червей? Общая характеристика малощетинковых червей к малощетинковым червям относится 4000-5000 видов. Большинство живёт в почве, например дождевые черви (рис. 62, 1), и роль их в почвообразовании огромна: они перемешивают почву и повышают её плодородие. Некоторые виды населяют пресные (рис. 62, 2) и солоноватые воды. Здесь черви участвуют в естественном очищении водоёмов и служат пищей рыбам. Малощетинковые черви в основном питаются отмершими остатками животного и растительного происхождения, органическими частицами, но есть также хищники и паразиты. 80 ш >F IX Ш Рис 62. Представители малощетинковых червей: 1 — дождевой червь; 2 — трубочник Внешнее строение малощетинковых червей Малощетинковые черви по внешнему строению во многом похожи на многощетинковых, от которых произошли: их тело поделено на множество кольцевидных сегментов. У взрослых особей в передней трети тела появляется утолщение — поясок, необходимый для процесса размножения. На головном конце червя находится рот, на заднем конце тела анальная лопасть. В покровах много желёз, которые смазывают поверхность тела, облегчая продвижение животного в почве. Длина тела многощетинковых червей колеблется в интервале от 0,5 мм до 3 м. В отличие от представителей предковой группы, у них на головном конце отсутствуют усики, щупики и щупальца. Параподий также нет, хотя на каждом сегменте тела сохранилось по четыре пары щетинок. Небольшое число щетинок и дало название классу (малощетинковые). Щетинки настолько малы, что, например, у дождевых червей их можно обнаружить только на ощупь, проведя пальцем от задней части червя к передней. Тем не менее эти опорные элементы помогают червям удерживаться в норке и быстро продвигаться вперёд. Лабораторная работа № 2 Тема. » Внешнее строение дождевого червя; передвижение; раздражимость Цель. Изучить внешнее строение дождевого червя, способ его передвижения; провести наблюдения за реакцией червя на раздражение. 81 Оборудование и материалы: сосуд с дождевыми червями I ной пористой бумаге), бумажная салфетка, фильтровальная^ ■" лупа, стекло (примерно 10x10 см), лист плотной бумаги ш!' сочек лука. Ход работы 1. Поместите дождевого червя на стекло. Рассмотрите спинную и I ную стороны, переднюю и заднюю части, их отличие. 2. Рассмотрите с помощью лупы щетинки на брюшной сторон*1 * ждевого червя. Понаблюдайте, как он ползает по бумаге, и ■ шайтесь, есть ли шуршание по мокрому стеклу. ' 3. Выясните реакцию дождевого червя на различные раздражители-прикоснитесь листочком бумаги; поднесите к передней чааи ею тела свежесрезанный кусочек лука. 4. Зарисуйте дождевого червя, сделайте необходимые обозначения и надписи к рисунку. 5. Сделайте выводы. На основе наблюдений за дождевым червём назовите характерные внешние признаки класса Малощетинковые черви. Внутреннее строение малощетинковых червей Внутреннее строение малощетинковых червей также очень схоже со строением многощетинковых червей (рис. 63). Пищеварительная система у дождевого червя состоит из хорошо выраженных отделов — глотки, пищевода, зоба, мускульного желудка, средней и задней кишки. Дождевой червь заглатывает почву, как бы проедая себе ход и усваивая при этом питательные частицы, содержащиеся в почве. В пищевод впадают протоки особых желёз. Вещества, выделяемые этими железами, нейтрализуют находящиеся в почве кислоты. Почва, проходя через кишечник малощетинковых червей, становится более рыхлой и содержит больше влаги, необходимой для растений, а органика быстрее преобразуется в доступную для них форму. Дыхание. Газообмен у малощетинковых червей происходит через всю поверхность тела. После сильного, проливного дождя доступ воздуха в почву затруднён, поэтому дождевые черви массово вылезают на поверхность почвы. Кровеносная, нервная и выделительная системы у малощетинковых и многощетинковых червей по строению сходны. Однако в кровеносной системе дождевых червей есть способные к сокращению мускульные кольцевые сосуды — «сердца», расположенные в передней части тела. В связи с подземным образом жизни органы чувств у малощетинковых червей развиты слабо. За осязание отвечают чувствительные клетки, расположенные в коже. Здесь же находятся клетки, воспринимающие свет. 82 12 М Рис 63. Поперечный разрез тела дождевого червя: 1 - щетинки; 2 _ эпителий; 3 - кольцевые мышцы; 4 - продольные мышцы; 5 - кишка; _ g яичник; 7— спинной кровеносный сосуд; 8 — кольцевой кровеносный сосуд; 9— брюшной кровеносный сосуд; 10— брюшная нервная цепочка; 11 — кутикула; 12 — органы выделения Рис. 64. Размножение дождевых червей: 1 — спаривание; 2-3 — образование кокона; 4 — вылупление молодых червей Размножение и развитие малощетинковых червей в отличие от многощетинковых червей, малощетинковые гермафродиты. Мужская и женская половые системы расположены в нескольких сегментах в передней части тела. Оплодотворение наружное. В нём участвуют две особи, которые оплодотворяют друг друга (рис. 64). Хорошо заметное вздутие на передней части тела червя (поясок) со-wJT держит клетки, выделяющие слизь, которая, подсыхая, образует муфту. В неё сначала откладываются неоплодотворённые яйцеклетки, а затем туда поступают сперматозоиды. После оплодотворения муфта соскальзывает с тела червя, уплотняется и превращается в яйцевой кокон, где яйца развиваются и из них выходят маленькие черви. Лабораторная работа № 3* Тема. Внутреннее строение дождевого червя Цель. Изучить внутреннее строение и найти признаки усложнения внутренней организации дождевого червя по сравнению с планарией. S3 Оборудование и материалы: готовый препарат дождевого червя микроскоп. ' Ход работы 1. Поместите препарат дождевого червя на предметный столик микроскопа и рассмотрите при малом увеличении. 2. Используя учебник, определите, какие органы червя вы различаете под микроскопом. 3. Зарисуйте увиденное под микроскопом, сделайте необходимые обозначения и надписи. 4. Отметьте признаки усложнения организации дождевого червя как представителя типа кольчатых червей в сравнении с представителями плоских и круглых червей. К типу Кольчатые черви относится ещё один класс — Пиявки WjjP (Hirudinea), в котором около 400 видов (рис. 65). Произошли они от ^ малощетинковых кольчатых червей. Пиявки обитают в пресных водах, некоторые — в морях и во влажной почве. В тропиках живут и сухопутные виды. Длина тела представителей различных видов пиявок от нескольких миллиметров до 15 см. Рис. 65. Различные виды пиявок: 1 — рыбья; 2 — конская; 3 — улитковая; 4 — медицинская; 5 — двуглазая; 6 — ложноконская ело ПИЯВКИ уплощённое в спинно-брюшном направлении, с двумя присос-ами — околоротовой и задней. Пиявки окрашены в чёрный, коричневый, еленоватый и другие цвета. наружи тело пиявки покрыто довольно плотной кутикулой. Параподии, 1етинки, щупальца и жабры у пиявок отсутствуют. На передних сегментах ивотных расположено несколько пар глаз. Под эпителием располагаются эльцевые и очень сильные продольные мышцы. Рис. 66. Схема строения пищеварительной системы пиявок: 1 — рот; 2 — карманы для запасания крови; 3 — анальное отверстие Большинство пиявок паразиты, питаются кровью животных, некоторые — хищники. У кровососущих пиявок в ротовой полости имеются острые хитиновые зубчики. Слюнные железы пиявок выделяют особое вещество — гирудин, которое препятствует свёртыванию крови, поэтому ранки, нанесённые пиявками, долго кровоточат. В желудке имеются так называемые карманы для запасания большого количества крови (рис. 66). Благодаря гирудину кровь в желудке пиявки не свёртывается в течение недель, и животные могут обходиться без приёма пищи долгое время. Пиявок поедают рыбы. Некоторые кровососущие пиявки причиняют большой вред рыбам, птицам, зверям, человеку. Медицинскую пиявку используют для лечения ряда заболеваний. Малощетинковые черви по строению схожи с многйщетинковыми червями. Многие из них обитают в почве, играют большую роль в поддержании её плодородия. Основное отличие малощетинковых червей от многощетинковых во внешнем строении — исчезновение параподий и сохранение только нескольких щетинок в каждом сегменте тела. Поясок, анальная лопасть, зоб. 1. Назовите и опишите признаки приспособленности дождевого червя к жизни в почвенной среде. 2. Установите взаимосвязь строения пищеварительной системы и образа жизни дождевого червя. 3. Используя текст §17 и 18, перечислите черты сходства и различия в строении кровеносной системы малощетинковых и многощетинковых червей. 85 2 4. Используя информационные ресурсы, охарактеризуйте роль мало-щетинковых червей в процессах почвообразования и значение этих животных для хозяйственной деятельности человека. 5. Занесите сведения о кольчатых червях в таблицу, составленную при изучении систем органов животных. Подведём итоги Выполните задания 1. Назовите основные систематические группы в типе Плоские черви и их характерные отличительные признаки на примере представителей каждой группы. 2. Объясните, как взаимосвязаны особенности строения червей с их образом жизни и условиями обитания. 3. Перечислите признаки усложнения организации плоских, круглых и кольчатых червей. 4. Назовите заболевания, вызываемые паразитическими плоскими червями. В чём заключается их профилактика? 5. Охарактеризуйте особенности строения и образа жизни представителей типа Круглые черви. 6. Объясните, почему кольчатые черви получили такое название. Что характерно для строения каждого сегмента? 7. Определите признаки, на основании которых кольчатых червей относят к более сложноорганизованным животным по сравнению с ранее изученными. __Какие утверждения верны?________________________________ 1. В сравнении с кишечнополостными плоские черви имеют более сложное внутреннее строение. 2. У белой планарии паренхима заполняет пространство между кожно-мускульным мешком и внутренними органами. 3. У кольчатых червей впервые появляется целом. 4. Кровеносная система дождевого червя имеет мускульные кольцевые сосуды. 5. Малощетинковые черви раздельнополые. 6. Малощетинковые черви участвуют в почвообразовании. 7. У паразитических плоских червей произошло усложнение строения внутренних органов. Глава 6 Тип Моллюски (Mollusca) Ш Общая характеристика моллюсков Вы узнаете; • в чём проявляется взаимосвязь внешнего строения и способов передвижения моллюсков; • каковы черты сходства и различия в строении моллюсков и кольчатых червей. Вспомните • Какие функции выполняет вторичная полость тела? • Как устроена нервная система кольчатых червей? Образ жизни и внешнее строение Тип Моллюски, или Мягкотелые, — большая группа животных, тело которых не поделено на сегменты и имеет вторичную полость (целом). К типу Моллюски принадлежит около 130 тыс. видов. Большинство обитает в морях, сравнительно небольшое число — в солоноватых и пресных водах, ещё меньше — на суше. Многие водные моллюски ведут донный образ жизни. Для моллюсков характерна твёрдая минеральная раковина. прикрывающая тело животного со спинной стороны. Раковина состоит пз кристалликов карбоната кальция. Сверху она обычно покрыта Рис. 67. Разнообразие моллюсков: А — брюхоногий; Б — двустворчатый; В — головоногий; 1 — голова; 2 — туловище; 3 — нога; 4 — раковина 87 рогоподобным органическим веществом, а изнутри выстлана твёрдым блестящим слоем — перламутром. Раковина может быть цельной, как у прудовика, двустворчатой, как у мидий и устриц, или состоящей из нескольких пластинок, как у морских моллюсков хитонов, у некоторых моллюсков раковина отсутствует, например у слизней и у моллюсков, которые хорошо плавают. Часть моллюсков — двусторонне-симметричные животные. Однако большинство симметрию утратило, так как у них появилась закрученная раковина. Тело у многих моллюсков состоит из туловища, головы и ноги (рис. 67). На голове расположены ротовое отверстие, щупальца и глаза. Нога моллюсков — мускулистый непарный вырост тела. Располагается она на брюшной стороне и служит для ползания, а у некоторых видов превратилась в орган плавания. У двустворчатых моллюсков из-за сидячего образа жизни голова отсутствует. Внутреннее строение Туловище моллюсков окружено кожной складкой — мантией. Пространство между стенками тела и мантией называется мантийной полостью. Туда открываются отверстия органов выделения, половых органов и анальное отверстие. В ней расположены органы дыхания. Пространство между стенками тела и кишечником заполнено соединительной тканью, так как вторичная полость у взрослых животных сильно уменьшена и утратила функцию поддержания формы тела. Пищеварительная система начинается ротовым отверстием, ведущим в глотку, которая переходит в пищевод. Далее следует желудок, куда открываются протоки печени. Соки, выделяемые печенью, растворяют углеводы. В печени также всасывается пища. Желудок переходит в кишечник, заканчивающийся анальным отверстием. Дыхательная система. У моллюсков имеются органы дыхания. У большинства это жабры — плоские кожные выросты, располагающиеся в мантийной полости. Кровеносная система. У моллюсков есть сердце — мышечный орган, способный сокращаться и заставляющий кровь двигаться по телу. Сердце окружено околосердечной сумкой — остатками вторичной полости тела. В отличие от кольчатых червей, у моллюсков кровеносная система незамкнутая-. кровь течёт не только по сосудам, но и в полостях между органами. Нервная система у моллюсков так называемого разбросанно-узлового типа: она состоит из нескольких пар нервных узлов, соединённых нервными стволами, от которых отходят нервы к органам тела. Хорощо развиты органы осязания, химического чувства и равновесия. У подвижных моллюсков имеются органы зрения. Особенно хорошо развиты глаза у крупных быстро плавающих хищных моллюсков. 88 г Выделительная система представлена почками Одним концом почки сообщаются с внутренним пространством околосердечной сумки (вторичной полостью), а другим открываются в мантийную полость. На этом основании можно говорить о сходстве выделительных систем моллюсков и кольчатых червей. Размножение и развитие Большинство моллюсков раздельнополы, есть и гермафродиты, но в оплодотворении участвуют две особи. Оплодотворение у одних видов наружное (например, у устрицы и беззубки), у других внутреннее (у виноградной улитки). Из яйца выходит сразу маленький моллюск или подвижная личинка, плавающая в толще воды. Вскоре она оседает на дно и превращается во взрослого моллюска. Значение Водные моллюски часто составляют самую многочисленную группу среди донных организмов. Двустворчатые моллюски добывают пищу, пропуская через своё тело огромную массу воды, тем самым обеспечивая её очистку. Моллюски служат пищей другим животным. Человек использует эти организмы как источник продуктов питания и материалов для ювелирного дела. По раковинам ископаемых моллюсков в геологии устанавливают возраст осадочных пород. Существуют морские моллюски, которые повреждают подводные части судов и сооружений, причиняя вред человеку. Некоторые виды служат промежуточными хозяевами паразитам человека и домашних животных. Происхождение Одни зоологи считают, что предками моллюсков были плоские черви. Другие предполагают, что моллюски произошли от кольчатых червей. Третьи думают, что моллюски берут начало от предков, общих с кольчатыми червями. Исследования индивидуального развития моллюсков указывают на их родство с кольчатыми червями. Так, личинка моллюсков (парусник) очень похожа на личинку кольчатых червей и ведёт такой же образ жизни. I Моллюски — несегментированные двусторонне-симметричные или несимметричные животные, имеющие раковину, мантийную и вторичную полости, незамкнутую кровеносную систему. По происхождению они связаны с кольчатыми червями. 89 Раковина, перламутр, нога, мантия, мантийная полость, печень, жабры, сердце, околосердечная сумка, незамкнутая кровеносная система, почки. 1. Установите взаимосвязь внешнего строения и основных способов передвижения моллюсков. 2. Охарактеризуйте основные черты сходства и различия внешнего и внутреннего строения моллюсков и кольчатых червей. 3. Объясните, в чём выражается влияние малоподвижного образа жизни на организацию моллюсков. 4. Используя информационные ресурсы, подготовьте сообщение о роли моллюсков в природе и в жизни человека. ж ' Улагг Класс Брюхоногие моллюски (Gastropoda) Вы узнаете: • о разнообразии брюхоногих моллюсков и их роли в природе; • о характерных чертах строения брюхоногих моллюсков. Вспомните • Какие усложнения в организации появились у моллюсков по сравнению с кольчатыми червями? Образ жизни и внешнее строение Брюхоногие моллюски (их ещё называют улитками) — самая многочисленная и разнообразная группа моллюсков. Она насчитывает около 90 тыс. видов, живущих в морях, пресных водоёмах, на суше. Наиболее богаты видами прибрежные зоны субтропических морей и горные леса субтропиков и умеренных широт. Большинство имеет цельную раковину (рис. 68). У многих видов она завита в спираль, и симметрия тела у этих животных нарушена. Как правило, раковина закручена по часовой стрелке, т. е. вправо, ®сли смотреть на раковину с заострённого конца. Очень редко встречаются раковины, закрученные влево. В озёрах, прудах и речных заводях нашей страны живёт один из представителей этого класса — большой прудовик. В лесной подстилке, на сырых лугах, в садах и огородах встречается другой вид — голый слизень. 10 Рис. 68. Разнообразие брюхоногих моллюсков: 1 3 — виноградная улитка; 4, 5 — слизни прудовик; 2 — катушка; У прудовика хорошо различимы все три части тела — голова, нога и туловище. Сверху туловище моллюска покрыто мантией. У голого слизня тело вытянутое, а туловище и мантия небольшие. У прудовика имеется спиральная раковина, состоящая из карбоната кальция. Сверху она покрыта рогоподобным веществом. К раковине крепится мощный мускул. Когда он сокращается, тело моллюска втягивается внутрь раковины. У голого слизня раковины нет. Раковины у брюхоногих моллюсков разнообразной окраски и формы — от конической до спиральной и блюдцевиднои (рис. 69). Длина Рис. 69. Раковины брюхоногих моллюсков: 1 — эпитониум; 2 — митра; 3 — ципрея; 4 — колумбариум; 5 — конус 91 раковин — от 0,5 мм до 70 см. Обычно животное может целиком спрятаться в раковине. У многих видов на ноге имеется крышечка, которой они прикрывают вход в раковину. Передвигаются эти животные медленно скользя по растениям или грунту за счёт сокращения мышц ноги. Обильная слизь, выделяемая кожными железами ноги, облегчает движение. У водных брюхоногих, которые плавают в толще воды, нога превращается в подвижные лопасти. Внутреннее строение Пищеварительная система. Во рту, на особом подвижном выросте, напоминающем язык, имеется тёрка (радула) — особое устройство в виде ленты с роговыми зубчиками (рис. 70). С её помощью прудовик и слизень соскабливают пищу: прудовик — мягкие части растений и налёт из микроскопических водорослей на подводных предметах, а слизень — ткани листьев, стеблей, ягод различных наземных растений и ткани плодовых тел грибов. В глотке имеются слюнные железы, выделения которых воздействуют на пищу. Из глотки пища через пищевод поступает в желудок. В него впадают протоки печени. Желудок переходит в длинную кишку, заканчивающуюся анальным отверстием. Дыхательная система. Почти все водные брюхоногие моллюски дышат жабрами. Правда, в связи с нарушением симметрии тела у большинства имеется только одна жабра — левая. У наземных и некоторых пресноводных моллюсков жабры заменяются органом воздушного дыхания — лёгким Оно представляет собой складку мантии, заполненную воздухом. Край мантии в этом месте Рис. 70. Внутреннее строение прудовика: А — общий вид: ? — язык с тёркой; 2 — глотка; 3 — пищевод; 4 — желудок; 5 — кровеносные сосуды в лёгком; 6 — сердце; 7 — яйцевод; 8 — кишечник; 9 — печень; 10 — анальное отверстие; 11 — нервная система; 6 — фрагмент тёрки (сильно увеличен) 2 Рис. 71. Схема кровеносной системы брюхоногого моллюска: 1 — кровеносные сосуды в лёгком; 2 — предсердие; 3 — желудочек; 4 — кровеносные сосуды в органах срастается со стенкой тела, остаётся только небольшое дыхательное отверстие. Через него лёгкое сообщается с внешней средой. В органе дыхания много кровеносных сосудов, так как здесь происходит насышение крови кислородом и освобождение её от углекислого газа. Прудовик дышит лёгким и вынужден время от времени подниматься на поверхность воды, чтобы наполнить лёгкое свежим воздухом. Кровеносная система. У прудовика и слизня сердце состоит из двух отделов — предсердия и желудочка (рис. 71). От сердца отходит крупный сосуд — аорта Она разветвляется на артерии, которые, в свою очередь, ветвятся на многочисленные мелкие сосуды — капилляры Из них кровь попадает в мелкие полости среди соединительной ткани, отдаёт кислород, насыщается углекислым газом и собирается сначала в капилляры, а затем в вены. По венам кровь движется к лёгкому. Здесь вены ветвятся на капилляры. Кровь обогащается кислородом и избавляется от углекислого газа. Богатую кислородом кровь называют артериальной, а бедную кислородом и насыщенную углекислым газом — венозной. Потом кровь собирается в вены и поступает в сердце. (Сосуды, несущие кровь от сердца, называются артериями, а несущие кровь к сердцу — венами. Кровь, насыщенная кислородом, называется артериальной, а бедная кислородом — венозной. Нервная система брюхоногих моллюсков состоит из пяти пар нервных узлов, соединённых нервными перемычками, и многочисленных нервов. На голове у моллюсков расположены органы осязания — щупальца. Осязательные клетки есть и в коже. У прудовика одна пара щупалец, У слизня — две (вторая пара щупалец — орган обоняния). Глаза у прудовика находятся у основания щупалец, а у слизня — на вершинах второй пары щупалец. У брюхоногих есть и органы равновесия. Выделительная система. В связи с нарушением симметрии у прудовика и слизня сохраняется только левая почка, которая выводит вредные продукты жизнедеятельности в мантийную полость сбоку от анального отверстия. 93 Рис. 72. Виноградная улитка, откладывающая яйца Размножение и развитие И прудовик, и слизень — гермафродиты. Половая железа непарная, в ней образуются и сперматозоиды, и яйцеклетки. Оплодотворение у этих моллюсков внутреннее. Две особи обмениваются мужскими половыми клетками. Из оплодотворённых яиц, отложенных в укромное место (рис. 72), развиваются маленькие моллюски, похожие на взрослых животных. У морских видов из яйца развивается личинка. Роль в природе и значение для человека Брюхоногими моллюсками питаются многие позвоночные животные — рыбы, земноводные, птицы. Некоторые брюхоногие моллюски, обитающие в пресных водах, в том числе прудовики, являются промежуточными хозяевами паразитических червей. Слизень и виноградная улитка поедают растения, часто нанося значительный ущерб культурным посадкам. Некоторые съедобные морские брюхоногие (например, трубач, морское ушко) служат объектами промысла. Виноградных улиток специально разводят как съедобных животных. Раковины брюхоногих дают очень красивый перламутр, а раковины моллюсков каури аборигены прежде использовали в качестве монет. Брюхоногие моллюски — самый многочисленный класс моллюсков. Большинство обитает в морях, есть пресноводные виды и обитатели суши. Характерные черты этих животных — цельная раковина, нога с широкой подошвой, передвижение медленное, скольжением. У наземных и некоторых пресноводных брюхоногих жабры заменены лёгкими. Тёрка, лёгкое, предсердие, желудочек, аорта, артерии, катлл-ляры, вены, артериальная и венозная кровь. 1. Охарактеризуйте отличительные особенности внешнего строения брюхоногих моллюсков. 2. Назовите способы питания брюхоногих моллюсков. Кратко опишите процесс пищеварения. 3. Сравните особенности строения органов дыхания наземных и водных моллюсков. 4. Используя информационные ресурсы, подготовьте презентацию проекта о роли брюхоногих моллюсков в природе и значении их для человека. 21 Класс Двустворчатые моллюски (Bivalvia) Вы узнаете: • как взаимосвязаны образ жизни и строение двустворчатых моллюсков; • каково значение двустворчатых моллюсков для природы и человека. Вспомните • Какие органы образуют пищеварительную систему брюхоногих моллюсков? • Как устроено сердце у брюхоногих моллюсков? Образ жизни и внешнее строение Двустворчатые моллюски — это донные малоподвижные животные. К ним относится около 20 тыс. видов организмов различных размеров — длиной от нескольких миллиметров до 1,5 м. . Двустворчатые моллюски (рис. 73) широко распространены в Мировом океане. Особенно много их на мелководьях тёплых морей. Немало видов Рис. 73. Разнообразие двустворчатых моллюсков: 1 — перловица; 2 — мидия; 3 — устрица; — гребешок 95 населяет пресные воды, а на суше они не встречаются. В реках и озёра 1 живут беззубка, перловица. J Тело двустворчатых моллюсков продолговатое, обладает двусторонней! симметрией, сплюснуто с боков. В теле различают туловище и у многих ногу. Головы нет. У беззубки нога служит для передвижения в песке и ил^ моллюск выдвигает ногу вперёд, расширяет её, закрепляя в грунте, и noflj тягивает тело (рис. 74). У мидии, ведущей неподвижный образ жизни, нога1 утратила двигательную функцию. Рис. 74. Схема передвижения беззубки Тело двустворчатых покрыто мантией, которая свободно свешивается по бокам тела в виде двух больших складок. На заднем конце тела мантия часто срастается и образует две трубки — сифоны. Наружная сторона мантийных складок формирует известковую раковину. Раковина состоит из двух симметричных створок, охватывающих тело с боков. Короткая поперечная лента эластичного вещества соединяет створки на спинной стороне. Створки замыкаются особыми мускулами. У беззубки их два, а у мидии —• один. Когда мускулы расслабляются, створки расходятся и остаются полуоткрытыми. У некоторых моллюсков края створок на спинной стороне образуют выросты — зубы, усиливающие скрепление створок. ^ ^ У беззубки таких выростов нет, гис. /а. Схема образования жемчужины: .. „ J — раковина; 2 — мантия (наружный слой); получила свое на- 3 — песчинка; 4 — жемчужина ЗВание. 96 у беззубки и мидии внутренняя поверхность раковины выстлана проч-блестящим перламутровым слоем. Инородные частицы (например, **^*'чинки), попадающие между мантией и створкой раковины, обволакива-”тся слоями перламутра и превращаются в жемчуг (рис. 75). Внутреннее строение Пищеварительная система. Поскольку головы у двустворчатых моллюсков нет, отсутствуют и многие органы пищеварения, которые есть у брюхоногих — глотка, тёрка, слюнные железы. Рот расположен на переднем конце тела, у основания ноги (рис. 76). Он ведёт в короткий пищевод, который открывается в мешковидный желудок. Кишка спускается от желудка в основание ноги, делает несколько изгибов и заканчивается на заднем конце тела анальным отверстием. Непереваренные остатки пищи выводятся за пределы раковины через выводной сифон. to ft \2 IS 14 13 Рис. 76. Внутреннее строение беззубки на продольном [А) и поперечном (Б) разрезе: 1 — нога; 2 — ротовое отверстие; 3 — пищевод; 4 — печень; 5 — желудок; 6 — кишка; 7 — сердце; 8 — почка; 9 — анальное отверстие; 10 — жабры; 11 — сифоны; 12 — мантия; ~ раковина; 14 — яичник; 15 — нервная система Двустворчатые моллюски по типу питания относятся к фильтрато-Рлм. они отфильтровывают мелкие частицы; пропуская через тело воду. На жабрах этих моллюсков находятся многочисленные постоянно колеблющиеся реснички. Их движение создаёт ток воды, и она через вводной сифон засасывается в мантийную полость. Ротовые лопасти, расположенные возле рта, освобождают пищу от несъедобных частиц. Она отправляется в рот, а несъедобные частицы — через выводной сифон наружу. Моллюски могут за короткое время профильтровывать большой объём воды, ^пример, мидия фильтрует за час до 5 л. 97 Дыхательная система. У беззубки и мидии жабры распо.пожены пп 1 мантией с сэбеих сторон те.па животного. Ток воды, создаваемый биение^! ресничек, приносит к жабрам воду, содержащую много кислорода, и уно.] сит воду, богатую углекислым газом. Кровеносная система незамкнутая. В сердце у беззубки два предсер дия и один желудочек. От желудочка берут начало два крупных сосуда_ передняя и задняя аорты, которые распадаются на ряд артерий. Из артерий кровь попадает в систему полостей, лежащих в соединительной ткани, из них по венам направляется к жабрам. В жабрах вены ветвятся в виде сети тончайших капилляров. Здесь кровь обогащается кислородом и по сосудам направляется к предсердиям. Нервная система состоит из трёх пар нервных узлов и многочисленных отходящих от них нервов. Нервные узлы соединены между собой нервными стволами. Органы чувств слабо развиты из-за малоподвижного образа жизни и отсутствия головы. Имеются органы равновесия. Органами осязания служат ротовые лопасти. Осязательные клетки находятся также в ноге, по краю мантии и в жабрах. У некоторых моллюсков органами осязания служат различные щупальцевидные придатки, развивающиеся по краю мантии. У основания жабр находятся органы химического чувства. У некоторых моллюсков по краю мантии располагаются глаза. У очень подвижных гребешков их свыше 100. Выделительная система представлена парными почками, из которых вредные продукты жизнедеятельности поступают сначала в мантийную полость, а из неё через выводной сифон удаляются вовне. Размножение и развитие Рис. 77. Личинки: 1 — мидии; 2 — беззубки Беззубка и мидия — раздельнополые животные. Сперматозоиды, образующиеся в семенниках самцов, через сифон попадают в воду и проникают в мантийную полость самок, где происходит оплодотворение яйцеклеток. Успещное оплодотворение возможно только при большом скоплении моллюсков. Из яйца выходит маленькая подвижная личинка (рис. 77)-У мидий она сначала плавает в толще воды, затем оседает на дно и превращается в молодого 98 а У беззубки личинка имеет на раковинке зубчики и клейкие ни-помощью которых прикрепляется к жабрам и коже проплывающих о рыб. В месте прикрепления на теле рыбы образуется опухоль, вну-развивается моллюск. Через некоторое время он выходит на- и падает на дно. Так с помощью рыб происходит развитие и расселе-^иГбеззубок. Роль в природе и значение для человека Двустворчатые моллюски играют огромную роль в водных природных сообществах: питаясь планктоном, частицами органического вещества, они очищают воду. Беззубками питаются некоторые водные животные. Устриц, мидий, морских гребещков, сердцевидок люди издавна употребляют в пищу. Моллюсков добывают для получения от них перламутра и жемчуга. Некоторые виды специально выращивают на морских фермах. Лабораторная работа № 4 ш Тема. Внешнее строение раковин пресноводных и морских моллюсков (по выбору — пункт 2 или 3) Цель. Установить сходство и различия в строении раковин моллюсков. Оборудование и материалы: пинцет, раковины моллюсков: морского гребешка, мидии, перловицы, беззубки, роговой катушки, большого прудовика и других. Ход работы 1. Рассмотрите раковины морского гребешка и мидии. Выясните их сходство и различия. Объясните наличие выступов и углублений на спинной стороне раковин. Обратите внимание на форму и цвет наружного и внутреннего перламутрового слоя раковин. 2. Рассмотрите раковины перловицы (или беззубки), определите переднюю и заднюю части. Отметьте сходство и различия во внешнем строении. Определите возраст моллюсков по годичным кольцам, расположенным на раковине. Соскребите скальпелем часть рогового слоя до известкового. Рассмотрите внутренний перламутровый слой. 3. Рассмотрите раковины большого прудовика и роговой катушки. Отметьте сходство и различия внешнего строения раковин. Подсчитайте число оборотов в завитке каждой раковины. 4. Зарисуйте по одной раковине из каждой пары. Обозначьте на рисунке основные части внешнего и внутреннего строения раковин. Надпишите названия этих частей. 99 5. Напишите основные отличительные признаки раковины каждого моллюска. Объясните, по каким из них можно определить среду оби тания, возраст и образ жизни моллюска. Двустворчатые моллюски широко распространены в водах Мирово! го океана и являются очистителями воды. Их тело заключено в дву- створчатую раковину. Особенности строения этих животных — pg_ зультат малоподвижного образа жизни. Сифоны, жемчуг, филътраторы. 1. Используя рисунок 73 на с. 95, назовите отличительные признаки внешнего строения двустворчатых моллюсков. 2. Охарактеризуйте черты приспособленности к среде обитания, проявляющиеся во внешнем строении двустворчатых моллюсков. 3. Каковы особенности внутреннего строения и процессов жизнедеятельности двустворчатых моллюсков? Поясните на примере беззубки и мидии. 4. Объясните, каково значение двустворчатых моллюсков в природе и в жизни человека. 22 Класс Головоногие моллюски (Cephalopoda) Вы узнаете: • о разнообразии головоногих моллюсков; • о признаках более сложного строения головоногих моллюсков по сравнению с представителями других классов этого типа. Вспомните • Имеется ли раковина у осьминога, у каракатицы, у кальмара? • Какова роль двустворчатых моллюсков в природе? Внешнее строение Головоногие насчитывают около 650 видов. Среди них животные размером от 1 см до 5 м, но есть и очень крупные виды: длина тела гигантского кальмара достигает 13 м. Головоногими этих моллюсков назвали потому, что у них имеются длинные щупальца-«ноги», расположенные венчиком 100 Рис. 78. Разнообразие головоногих моллюсков: 1 4 — каракатица; 5 — аргонавт осьминог; 2 — наутилус; 3 — кальмар; на голове. В эту группу животных входят осьминоги, кальмары и каракатицы (рис. 78). Обитают они в морях и океанах, как в толще воды, так и на дне. Тело у головоногих моллюсков двусторонне-симметричное, обычно разделено перехватом на туловище и крупную голову. Нога видоизменена в мускулистую коническую трубку — сифон, расположенный на брюшной стороне тела, и длинные мускулистые щупальца, расположенные вокруг рта. У осьминогов восемь щупалец, у каракатиц и кальмаров — десять. Внутренняя сторона щупалец усажена многочисленными крупными присосками (рис. 79). У большинства головоногих моллюсков раковина почти не развита. У каракатицы она имеет вид известковой пластинки, залегающей под покровами тела на спинной стороне туловища. У кальмара от раковины осталось небольшое «пёрышко», а у осьминогов раковина отсутствует полностью. Исчезновение раковины связано с подвижным образом жизни этих животных. Головоногие моллюски способны быстро изменять окраску тела, у глубоководных видов имеются органы свечения. Туловище головоногих со всех сторон одето мантией. На месте перехода туловища в голову мантийная полость сообщается с внешней средой щелевидным отверстием. Морская вода через эту щель засасывается внутрь мантийной полости, щель замыкается, и вода с силой выталкивается через сифон, сообщая телу животного резкий толчок в противоположном направлении. Таким образом, головоногие моллюски движутся рывками задним концом тела вперёд P^^^кmuвныл^ способом. У каракатиц и кальмаров имеются дополнительные плавательные органы — пара плавников по бокам тела. 101 Рис. 79. Внешний вид и внутреннее строение осьминога: 1 — роговые челюсти; 2 — головной мозг; 3 — сифон; 4 — печень; 5 — поджелудочная железа; 6 — желудок; 7 — мантия; 8 — половая железа; 9 — почка; 10 — сердце; П — жабры; 12 — чернильный мешок Внутреннее строение Опорно-двигательная система. У головоногих моллюсков есть внутренний скелет, образованный соединительной тканью — хрящом: в голове имеется череп, а в основании щупалец и плавников — опорные хрящи. Пищеварительная система. Ротовое отверстие окружают две толстые роговые челюсти, изогнутые, как клюв попугая. В мускулистой глотке имеется тёрка, с помощью которой животные размельчают пищу. В глотку впадают протоки ядовитых слюнных желёз. Все головоногие моллюски — хищники, нападающие в основном на рыб и ракообразных. Своих жертв они хватают щупальцами и убивают укусом челюстей и ядом слюнных желёз. Некоторые поедают других моллюсков, в том числе головоногих, падаль, планктон. Глотка переходит в пищевод. За ним следуют мускулистый мешковидный желудок и кишка, которая заканчивается анальным отверстием. В заднюю часть кишки открывается проток особой железы — чернильного мешка. В случае опасности моллюск выпускает в воду содержимое чернильного мешка и под защитой этой «дымовой завесы» скрывается от врага. Дыхательная система. Большинство головоногих имеет одну пару жабр, которые находятся в мантийной полости. Смена воды в мантийной полости происходит благодаря ритмическим сокращениям мантии. Кровеноснс1я система у головоногих моллюсков почти замкнутая: во многих местах тела артерии разделяются на сеть капилляров, которые не впадают в полости, а собираются непосредственно в вены. Сердце состоит из одно- 102 „удочка и двух предсердий. В сосу-несущих венозную кровь к органам го ^^хания, перед вступлением в жабры Стенках имеются мускулистые расши-® „а так называемые венозные сердца. Ритмично сокращаясь, они способствуют быстрому поступлению крови в жабры. Кровь у головоногих моллюсков синеватого цвета, потому что содержит вещество, в состав которого входит медь. Нервная система у головоногих моллюсков хорошо развита. Нервные узлы очень велики и слиты в крупное образование — головной мозг, защищённый хрящевым черепом. От мозга отходят два крупных нерва. Органы чувств также хорошо развиты. По сложности строения и остроте зрения глаза головоногих моллюсков не уступают глазам многих позвоночных (рис. 80). Встречаются и животные с очень большими глазами: диаметр глаза у гигантского кальмара достигает 40 см. У головоногих моллюсков имеются органы химического чувства, равновесия, в коже рассеяны осязательные, светочувствительные и вкусовые клетки. Рис. 80. Схема строения глаза головоногого моллюска: 7 — светопреломляющая линза; 2 — слой чувствительных клеток, воспринимающих изображение i Размножение и развитие Головоногие моллюски — раздельнополые животные. У некоторых видов, например у аргонавта, различия в размерах и внешнем строении самца и самки ярко выражены (рис. 81). Яйцеклетки у головоногих моллюсков крупные, богатые желтком — питательными веществами, необходимыми ДЛЯ развития зародыша. Сперматозоиды склеены в пакеты, окружённые плотной оболочкой, — сперматофоры С помощью одного из щупалец самец помещает сперматофор в мантийную полость сам-где происходит оплодотворение. Стадия личинки в жизненном цикле отсутствует, и из яйца выходит молодой моллюск, похожий на взрослое животное. Рис 81. Аргонавг: А — самка; Б — самец 103 Самки каракатиц прикрепляют яйца к подводным предметам, а осьминоги охраняют свои кладки и молодь. Обычно головоногие размножаются один раз в жизни, после чего погибают. Роль в природе и значение для человека Животные этой группы организмов — важные участники пищевых цепей в морях и океанах: они поедают животных одних видов и служат пищей для других. Кальмары стоят в числе основных видов корма зубатых китов. Человек охотится на кальмаров, осьминогов и каракатиц ради получения продуктов питания, а из содержимого чернильного мешка каракатиц получает коричневую краску — сепию. ■ Головоногие моллюски — немногочисленная группа морских живот' ных, отличающихся наиболее совершенным среди других моллюсков строением и сложным поведением. Реактивный способ движения, череп, челюсти, чернильный мешок, головной мозг, желток, сперматофоры. 1. Используя рисунки в тексте параграфа, охарактеризуйте особенности внешнего строения и передвижения головоногих моллюсков. 2. Выявите отличительные признаки пищеварительной, дыхательной, нервной и кровеносной систем головоногих моллюсков. 3. Охарактеризуйте строение органов, подтверждающее более высокий уровень организации головоногих моллюсков. Поясните на примерах. 4. Используя информационные ресурсы, подготовьте презентацию проекта о роли моллюсков в природе и в жизни человека. 5. Занесите сведения о строении моллюсков трёх классов в таблицу, составленную при изучении систем органов животных. Подведём итоги Выполните задания 1. Укажите, по каким признакам животные объединены в тип Моллюски. Подтвердите примерами. 2. Перечислите способы передвижения моллюсков. Приведите примеры из разных классов моллюсков. 3. Сравните внешнее строение брюхоногих и головоногих моллюсков и назовите отличия. 104 4 Охарактеризуйте особенности строения и жизнедеятельности двустворчатых и брюхоногих моллюсков. 5 Назовите способы размножения и особенности развития моллюсков. 6. Назовите черты строения беззубки и мидии, связанные с малоподвижным образом жизни. 7. Охарактеризуйте роль моллюсков в природе. Какие утверждения верны?_____________________________ 1. Все моллюски имеют двустороннюю симметрию. 2. За исключением двустворчатых, у всех моллюсков имеется голова. 3. Нога у моллюсков служит у одних видов для ползания, у других — для плавания или редуцируется совсем. 4. Вторичная полость тела (целом) у моллюсков хорошо выражена уже в зародышевом состоянии. 5. Кровеносная система моллюсков замкнутая. 6. Моллюски имеют хорошо развитые органы осязания, химического чувства и равновесия. 7. Среди моллюсков центральная нервная система наиболее развита у головоногих. И 105 'Ч jit' Глава 7 Тип Членистоногие (Arthropoda) Общая характеристика членистоногих к типу Членистоногие относятся животные, тело которых поделено на сегменты. Плотный хитиновый покров играет роль наружного скелета: к нему изнутри прикрепляются мышцы. У представителей этого типа имеются настоящие конечности. Головной отдел тела отвечает за ориентацию в среде и захват пищи, средний отдел — за передвижение с помощью ног, задний отдел обеспечивает пищеварение и размножение. Первоначально членистоногие были только водными животными. Они дали начало всему разнообразию современных групп членистоногих — ра-коообразным, паукообразным и насекомым. У членистоногих смешанная полость тела: она образуется на ранних стадиях индивидуального развития при слиянии первичной и вторичной полостей. Кровеносная система незамкнутая. Большинство членистоногих — раздельнополые животные. Органы чувств разнообразны и хорошо развиты. Членистоногие — самый многочисленный тип в царстве Животные: он насчитывает более 1 млн видов, освоивших все среды жизни и разнообразные условия обитания. Они играют важную роль в природных биоценозах, имеют большое практическое значение. 21 Класс Ракообразные (Crustacea) Вы узнаете: • каковы особенности внешнего строения членистоногих; • о сходстве ракообразных и кольчатых червей. Вспомните • Чем первичная полость отличается от вторичной? • Каково строение нервной системы кольчатых червей? 106 образ жизни и внешнее строение Ракообразные — водные членистоногие, дышащие жабрами (рис. 82). тело состоит из нескольких отделов — головы, груди и брюшка *^^них видов или из головогруди и брюшка у других видов. Имеются две пары усиков. Рис. 82. Ракообразные: 1 — краб; 2 — мокрица; 3 ■ 5 — рак-отшельник; 6 — креветка; 7 — щитень бокоплав; 4 — морская уточка; Хорошо известным представителем ракообразных является речной рак. Он обитает в различных пресных водоёмах с чистой водой — речных заводях, озёрах, больших прудах. Днём раки прячутся под камнями, корягами, корнями прибрежных деревьев, в норках, вырытых ими в мягком дне. В поисках корма они покидают свои убежища в основном ночью. Речной рак — довольно крупный представитель членистоногих. Окраска у него зеленовато-чёрная. Всё тело покрыто плотным панцирем из хитина, пропитанного карбонатом кальция. Ракообразные растут всю жизнь, но твёрдый панцирь мешает этому процессу. Поэтому у рака 2-3 раза в год происходит линька: старый панцирь сбрасывается и обретается новый. Во время линьки, пока новый панцирь нс окрепнет, рак беззащитен, не может питаться и прячется в убежищах. Тело речного рака состоит из двух отделов — головогруди и брюшка (рис. 83). На переднем конце головогруди расположена пара длинных уси-нов и пара коротких усиков — это органы осязания и обоняния. Шаровид- 107 ные глаза сидят на длиннь^ 1 стебельках. Поэтому рак может! одновременно смотреть в р^з | ные стороны. Глаза сложные каждый! состоит из множества очень мел-1 ких глазков (рис. 84, Б). Изображение предмета составляется из отдельных частей, напоми-1 ная мозаичные картины. Если перевернуть рака на спину, то на переднем конце тела можно обнаружить три пары челюстей. Ими рак разрывает добычу на маленькие кусочки. За челюстями следуют три пары коротких ногочелюстей Они служат для подачи пищи ко рту. Далее располагаются пять пар ходильных ног. Первая пара преобразована в большие клешни. Ими рак схватывает добычу, отрывает от неё крупные части. Этими же клешнями он обороняется. Все названные конечности расположены на головогруди. На брюшке есть коротенькие конечности, а на самом конце брюшка расположен плоский хвостовой плавник. Резко подгибая брюшко, рак отталкивается им от воды, как веслом, и может в случае опасности быстро плыть задом наперёд. Рис. 83. Внешнее строение речного рака: 7 — длинный усик; 2 — короткий усик; 3 — клешня; 4 — глаз; 5 — головогрудь; 6 — брюшко; 7 — хвостовой плавник; 8 — ходильные ноги Внутреннее строение Пищеварительная система (рис. 84, А) начинается ротовым отверстием. Изо рта пища поступает в желудок, а оттуда в кишечник. Желудок у рака состоит из двух отделов. В первом отделе пища из-Wjr мельчается, во втором процеживается. Слишком крупные частички пищи задерживаются и возвращаются в первый отдел, а мелкие поступают в кишечник. В кишечник впадают протоки печени. В кишечнике пища переваривается и всасываются питательные вещества. Заканчивается кишечник анальным отверстием, которое расположено на хвостовом плавнике. Раки питаются моллюсками, живущими в воде личинками насекомых, разлагающимися трупами животных, растениями. Дыхательная система у рака представлена жабрами. Они имеют вид тонких перистых выростов и располагаются на отростках ногочелюстей и ходильных ногах. 108 Рис. 84. Внутреннее строение речного рака (самки): А — общий план строения тела: 1 — желудок; 2 — печень; 3 — кровеносный сосуд; 4 — сердце; 5 — яичник; 6 — кишка; Б — схема строения сложного глаза Кровеносная система. Поскольку у ракообразных полость тела смешанная, в сосудах и в полостях между органами движется не кровь, а бесцветная или зеленоватая жидкость — гемолимфа. Она выполняет те же функции, что и кровь. В жабрах гемолимфа насыщается кислородом и течёт по сосудам, а затем в полостях между органами. Здесь она отдаёт питательные вещества и кислород, а принимает продукты жизнедеятельности и углекислый газ. Затем гемолимфа собирается в сосуды и по ним поступает в жабры — круг замыкается. Движение гемолимфы происходит благодаря работе сердца, куда гемолимфа попадает, миновав жабры. Нервная система у рака представлена окологлоточным нервным кольцом и брюшной нервной цепочкой, от которой отходят нервы. Кроме органов осязания, обоняния и зрения у раков есть и органы равновесия. Выделительная система представлена парой зелёных желёз, называемых так за свой цвет. Эти железы расположены в передней части голо-®ОфУДи и открываются наружу у основания длинных усиков. Размножение и развитие Речному раку свойственно половое размножение. Оплодотворение вну-Самка откладывает яйца и прикрепляет их к ногам на брюшке, кладка яиц происходит зимой, а молодые рачки появляются весной, ылупившись из яиц, они продолжают держаться за брюшные ноги ма-(рис. 85), а затем покидают её и начинают самостоятельную жизнь. Молодые рачки питаются только растительной пищей. 109 Рис. 85. Молодые рачки на брюшных ножках самки Рис. 86. Ракообразные: 1 — дафния; 2 — циклоп Разнообразие и значение Известно около 40 тыс. ракообразных. Эти животные широко распространены в морях и пресных водоёмах. Ракообразные ведут подвижный (ползают, плавают) или прикреплённый образ жизни. Некоторые являются паразитами. Мельчайшие ракообразные в изобилии представлены в составе морского планктона. В некоторых местах ракообразные — основная группа среди бентосных животных. К ним относится речной рак, рак-отшельник, всевозможные крабы. Многие ненадолго покидают водную среду и передвигаются по суше. Некоторые виды, например мокрицы, пальмовый вор, перешли к наземному образу жизни. Человек использует ракообразных в пищу: объектами промысла служат крабы, раки, омары, лангусты, креветки. [Ujl К планктонным видам относятся и пресноводные животные дафния |УЧГ и циклоп. Они хорошо знакомы аквариумистам, так как ими кормят мальков аквариумных рыб (рис. 86). Сами рачки питаются простейшими, бактериями, одноклеточными водорослями. Благодаря малым размерам животные парят в толще воды и передвигаются, взмахивая длинными усиками. Наземные ракообразные — мокрицы — это мелкие животные, которые дышат с помощью видоизменённых жабр. Отыскать их можно только там, где воздух влажный, — в сырых тенистых местах под камнями, в погребах и подвалах. Пальмовый вор — один из крупнейших представителей класса. Он переносит достаточно большую сухость воздуха, ночует в подходящих убежищах среди камней или роя норы в почве. В пресных и солёных водах обитают бокоплавы — небольшие рачки, плавающие на боку. Они способны не только плавать, но и ходить по дну водоёма, по влажному грунту берегов, а также прыгать. 110 икреплённых форм в солёных водах обитают хорошо знакомые Среди жёлуди. Это небольшие ракообразные. Всё тело их покрыто которой выглядывают длинные под-j^3BecT Раковинки прикрепляются к камням, подводным ек панцирям крабов, раковинам мидий, днищам кораблей, коже китов. Ракообразные — животные с жёстким и прочным хитиновым панцирем; имеют членистые конечности; дышат с помощью жабр. Наружный скелет, конечности, смешанная полость тела, голова, грудь, брюшко, головогрудь, панцирь, сложные глаза, ногочелюсти, ходильные ноги, клешни, гемолимфа, зелёные железы. 1. Используя рисунок 83 на с. 108, охарактеризуйте особенности внешнего строения членистоногих. 2. Назовите черты сходства членистоногих с кольчатыми червями. 3. Объясните, почему панцирь членистоногих является наружным скелетом. 4. Используя информационные ресурсы, подготовьте презентацию проекта о разнообразии ракообразных и их роли в природе. м Класс Паукообразные (Arachnida) Вы узнаете: • об отличиях в строении паукообразных по сравнению с ракообразными; • о взаимосвязи строения систем органов и способов добывания пищи. Вспомните • Каковы общие черты строения членистоногих? Внешнее строение Представители паукообразных — это сухопутные членистоногие, у которых тело разделено на два отдела — головогрудь и брюшко. У паукообразных нет усиков. На головогруди располагаются шесть пар конечностей Дне передние пары служат для захвата и измельчения пищи, а четыре остальные пары — ходильные ноги. На брюшке ног нет. Органы дыхания Ш у паукообразных — это лёгкие и трахеи. Лёгкие — это преобразованнкг! жабры предков, обитавших в воде. Трахеи — длинные трубочки, открыв^ ющиеся наружу и доставляющие кислород непосредственно к органа' и тканям. В отличие от рака, у паукообразных глаза простые. Эти живо^ ные раздельнополые. Многие хорошо знают одного из представителей паукообразных паука-крестовика, названного так за крестообразный рисунок на спине1 Встретить его можно в лесу, саду, парке. Иногда можно заметить на окон-З ной раме деревенского дома или дачи. Основную часть времени паук сидиЛ в центре своей ловчей сети — паутины (рис. 87). Рис. 87. Ловчие сети различных видов пауков (А) и строение (при увеличении) паутинной нити (£) Тело паука состоит из двух отделов — небольшой вытянутой головогруди и более крупного шарообразного брюшка (рис. 88). Брюшко отделено от головогруди узкой перетяжкой. Тело покрыто лёгким, прочным и довольно эластичным хитиновым покровом. Как и раки, пауки периодически линяют, сбрасывая хитиновый покров. На переднем конце головогруди сверху есть четыре пары глаз, а снизу пара крючкообразных твёрдых челюстей — хелицер. Ими паук хватает свою жертву. Сюда из ядовитых желёз поступает яд, убивающий или парализующий добычу. Рядом с хе-лицерами находятся органы осязания — короткие, покрытые чувствитель- 112 „„ волосками ногощупальца Четыре пары ходильных ног расположены по бокам головогруди. На конце брюшка снизу имеются паутинные бородавки, вырабатывающие паутину, — это видоизменённые брюшные ножки. Они парные, у паука-крестовика их три пары. Выделяющаяся из паутинных бородавок жидкость мгновенно твердеет на воздухе и превращается в прочную паутинную нить. Пауки используют паутину для укрепления стенок своих убежищ и для изготовления коконов для яиц. Рис. 88. Внешнее строение паука: 1 — ногощупальце; 2 — нога; 3 — глаз; 4 — головогрудь; 5 — брюшко Внутреннее строение Пищеварительная система паука состоит из рта, глотки, пищевода, желудка, кишки (рис. 89). Непереваренные остатки выводятся наружу через анальное отверстие. Паук-крестовик не может питаться твёрдой пищей. Поймав с помощью паутины добычу, он убивает её ядом и впускает в её тело пищеварительные соки. Ткани тела разжижаются, и паук высасывает их. От жертвы остаётся только пустая оболочка. В кишечнике происходит всасывание воды. Таким образом пауки экономят воду, поэтому могут жить в сухих местах. Дыхательная система. Лёгкие у паука располагаются снизу, в передней части брюшка. Имеются две пары неветвящихся трахей, которые располагаются в задней части брюшка. Кровеносная система у пауков незамкнутая. Как и у ракообразных, у паукообразных полость тела смешанная и в теле циркулирует гемолимфа. Нервная система паука по строению отличается от нервной системы речного рака. Она состоит из головогрудного нервного узла и отХодящих от него многочисленных Нервов. Рис. 89. Внутреннее строение паука-крестовика: I — рот; 2 — ядовитая железа; 3 — желудок с выростами; 4 — сердце; 5 — кишка; 6 — мальпигиевы сосуды; 7 — паутинная железа; 8 — трахеи; 9 — половая железа; 10 — лёгкие; II — нервная система i 113 Выделительная система представлена двумя длинными трубоч!^^ лди — мальпигиевыми сосудами. ' Один конец мальпигиевых сосудов слепо замкнут и находится в глубц не тела, а другой открывается в задний отдел кишечника. Вредные про, дукты жизнедеятельности поступают внутрь мальпигиевых сосудов через их стенки и выводятся наружу. Размножение и развитие Рис. 90. Самка паука с коконом (А) и расселение паучков (Б) Оплодотворение у пауков внутреннее. Самец переносит сперматозоиды в половое отверстие самки с помощью особых выростов, расположенных на передних ногах. Самка через некоторое время после оплодотворения откладывает яйца, оплетает их паутиной и формирует кокон (рис. 90). Из яиц развиваются маленькие паучки. Осенью они выпускают паутинки, и на них, как на парашютах, разносятся ветром на большие расстояния — происходит расселение пауков. Разнообразие Класс Паукообразные включает более 60 тыс. видов. Они широко распространены по земному шару. Большинство — наземные животные, хотя есть виды, обитающие в воде. В классе насчитывается около 20 тыс. видов пауков (рис. 91). Многие из них строят из паутины ловчие сети. KJH Не строят ловчих сетей пауки-бокоходы. Они сидят в засаде на цветках и поджидают прилетающих туда мелких насекомых. Пауки-скакунчики совершают прыжки, чтобы поймать добычу. Тарантулы сидят в норках, подкарауливая проползающих поблизости насекомых. Самостоятельную группу в классе Паукообразные образуют сенокосцы — очень длинноногие животные. Их около 3500 видов. У сенокосцев есть интересная особенность: когда хищник хватает животное за ногу, оно отбрасывает её, а само убегает. Оторванная нога продолжает сгибаться и разгибаться — «косить». 114 " Рис. 91. Пауки: 1 — паук-крестовик; 2 — каракурт; 3 — паук-волк; 4 — паук-краб; 5 — тарантул К паукообразным относят скорпионов. Эта группа включает около 7500 видов. В субтропиках и пустынях живут некрупные виды длиной 4-6 см (рис. 92, 3). В тропиках обитают гиганты длиной до 15 см. На конце брюшка, снабжённого острым крючком — жалом, у скорпионов имеется вздутие, где расположена ядовитая железа. Жалом скорпион убивает свою добычу и защищается от врагов. Для человека укол крупного скорпиона очень болезненный, может привести к смерти. Крупная группа паукообразных — клещи. Их насчитывается более 20 тыс. видов. Длина тела клещей обычно не превышает 1 мм (рис. 92, 1). В отличие от других паукообразных, у клещей тело не разделено на головогрудь и брюшко. Обитают они в почве, среди опавших листьев, на растениях, в воде, в доме человека. Одни виды питаются гниющими раститель- I Рис. 92. Различные представители паукообразных: 7 — клещ; 2 — сенокосец; — скорпион; 4 — фаланга 115 ными остатками, мелкими грибами, водорослями, беспозвоночными. Дру гие сосут соки растений. Есть клещи — паразиты животных. Роль в природе и значение для человека Среди паукообразных есть и растительноядные, и хищники, и паразиты. Паукообразными питаются многие животные — хищные насекомые птицы, звери. Почвенные клещи участвуют в почвообразовании. Некоторые клещи наносят существенный вред человеку. Паутинные клещи повреждают различные культурные растения. Амбарные клещи портят хранящееся в зернохранилищах зерно. Есть клещи, которые переносят тяжёлые заболевания животных и человека. Чесоточный зудень проникает в кожу человека и животных и прогрызает там ходы, вызывая заболевание — чесотку. Иксо- , довые клещи (рис. 93) для человека опасны Рис. 93. Иксодовыи клещ — .. _ переносчик клещевого тем, что переносят тяжёлую болезнь энцефалита энцефалит Паукообразные — членистоногие, которые освоили почти все наземные условия обитания и хорощо приспособлены к жизни в на-земно-воздущной среде — имеют плотные хитиновые покровы, обладают лёгочным и трахейным дыханием, а их тело способно экономить воду. Паукообразные играют важную роль в природных сообществах. Трахеи, паутина, хелицеры, ногогцупальца, паутинные бородавки, мальпигиевы сосуды, чесотка, клещевой энцефалит. 1. Охарактеризуйте отличительные признаки внешнего строения паукообразных по сравнению с другими членистоногими. 2. Установите взаимосвязь способов добывания, переваривания пищи и внутреннего строения животного на примере паука-крестовика. 3. Обоснуйте вывод о более сложной внутренней организации паукообразных по сравнению с кольчатыми червями. 4. Используя информационные ресурсы, подготовьте сообщение о роли паукообразных в природе и в жизни человека. 116 Класс Насекомые (Insecta) Вы узнаете: • каковы особенности строения насекомых; • почему насекомых считают наиболее высокоорганизованными членистоногими. Вспомните • У каких животных нервная система представлена окологлоточным нервным кольцом и брюшной нервной цепочкой? • Какую функцию выполняют мальпигиевы сосуды и трахеи? Общая характеристика Тело насекомых состоит из трёх отделов — головы, груди и брюшка. На груди имеются три пары ног, на брюшке ног нет. У большинства есть одна или две пары крыльев Лёгкий и прочный хитиновый покров хорошо защищает тело животного. Дышат насекомые с помощью трахей. Как и у ранее описанных групп членистоногих, у насекомых смешанная полость тела, кровеносная система незамкнутая и по ней движется гемолимфа. Нервная система состоит из окологлоточного нервного кольца, брюшной нервной цепочки и нервов. Насекомые — самая многочисленная и разнообразная группа в типе Членистоногие: она насчитывает около 1 млн видов. Эти животные освоили все среды обитания и встречаются повсеместно, за исключением морей и океанов. Один из самых известных представителей класса Насекомые — чёрный таракан (рис. 94, Л) — обитает в жилище человека, хотя во многих местах его заменил более мелкий рыжий таракан, или прусак. 2 Строение насекомых: А — внешнее строение тела чёрного таракана: / — усик; j __ ^ ~ '^Рыло; Б — конечности различных насекомых: 7 — таракана; 2 — медведки; богомола; 4 — кузнечика; 5 — жука-плавунца 117 Внешнее строение На голове у таракана расположены глаза, одна пара длинных усико®-и ротовые органы (рис. 94, Л; 95, 1) — видоизменённые конечности. У таракана ротовые органы простые — грызущего типа. У других насеко. мых более сложные — грызуще-лижущего типа у пчелы, колюще-сосущ^, го — у комара, лижущего — у мухи, сосущего — у бабочки (рис. 95, 2-5) На груди располагаются три пары ног (по числу грудных сегментов) служащие для ходьбы и бега. У других насекомых может быть иное стро^ ение ног (см. рис. 94, Б). Рис. 95. Ротовые органы; 1 — таракана; 2 — пчелы; 3 — бабочки; 4 — мухи; 5 — комара У кузнечика, саранчи, блохи ноги третьей пары устроены иначе — они очень длинные и мощные и специально приспособлены для прыжков. У жука-плавунца задняя пара ног покрыта длинными волосками, образующими щирокую поверхность — своеобразное весло, предназначенное для плавания. Медведка использует переднюю пару ног — мощных, плоских, коротких — для рытья почвы. Передние ноги богомола вооружены шипами, которые помогают этому хищнику удерживать добычу. На втором и третьем сегментах груди у таракана имеется по одной паре крыльев (всего две пары). У самки таракана крылья укорочены, поэтому она летать не может. Брющко у таракана состоит из десяти члеников. Лабораторная работа № 5 Тема. Внешнее строение насекомого Цель. Изучить внешнее строение насекомых на примере чёрного таракана или крупного жука. Оборудование и материалы: лупа, ванночка, предметное стекло, пинцет, линейка, чёрные тараканы (или крупные жуки). 118 ход работы 1. Определите длину, окраску тела насекомого. 2. Найдите отделы тела: голову, грудь, брюшко. 3. Рассмотрите голову таракана (жука), найдите усики, глаза и ротовые органы. Назовите их функции. 4. Установите, к какому отделу тела прикрепляются ноги, определите их число. 5. Найдите две пары крыльев: переднюю и заднюю. Назовите отдел тела, к которому они прикрепляются. Какое строение они имеют? 6. Рассмотрите брюшко, найдите с помощью лупы дыхальца. 7. Сделайте в тетради соответствующие записи. 8. Перечислите характерные черты строения насекомого как представителя членистоногих. Внутреннее строение Пищеварительная система (рис. 96) состоит из ротового отверстия, ротовой полости (сюда впадают протоки слюнных желёз), глотки, пищевода, зоба, желудка (здесь пища перемалывается), средней кишки (здесь происходит переваривание и всасывание пищи), задней кишки и анального отверстия. Между желудком и средней кишкой лежат особые слепо замкнутые с одного конца выросты. В них также происходит всасывание пищи. Тараканы всеядны и в домах человека поедают самые разнообразные пищевые продукты, остатки еды, кожаные изделия, переплёты книг, комнатные растения. Дыхательная система представлена трахеями. Они начинаются маленькими отверстиями — дыхальцами, расположенными по бокам брюшка. Трахеи в теле насекомого сильно ветвятся и доставляют воздух с содержащимся в нём кислородом непосредственно ко всем внутренним органам и тканям. По трахеям нарушу удаляется углекислый газ. Таракан периодически сокращает брюшко и вентилирует трахеи. Кровеносная система имеет ОСО- Рис. 96. Внутреннее строение чёрного ^Нность: гемолимфа не участвует таракана: 7 — пищевод; 2 — слюнная Н Пеорнппо железа; 3 — желудок; 4 — слепые 1-аза т и углекислого ^ьфосты кишки; 5 - нервные узлы; ’ как эту функцию выполни- 6 — мальпигиевы сосуды; 7 — яичник 119 ют трахеи. Сердце у таракана выглядит как длинная мускулистая тпук с отверстиями по бокам. Гемолимфа попадает в сердце через эти отвеп'р и течёт по нему от заднего к переднему концу. В нервной системе есть крупный надглоточный нервный узел ~~ | часто называют головным мозгом. Вместе с подглоточным узлом объединяется в окологлоточное нервное кольцо, которое связано с брющ ной нервной цепочкой. От головного мозга отходят нервы к глазам и дьи гим органам чувств. ' Органами зрения таракану служат два крупных сложных глаза и той" простых глазка. На усиках расположены органы осязания и обоняния Здесь же находятся органы, улавливающие изменение температуры. Возле рта помещаются органы вкуса. Выделительная система, как и у паукообразных, представлена мальпигиевыми сосудами. Промежутки между внутренними органами у насекомых заполнены рых- ^ лой тканью — так называемым жировъьч телом. В нём накапливаются! питательные вещества и ненужные организму продукты обмена веществ. Размножение Тараканы, как и другие насекомые, раздельнополые. Половая система самок состоит из яичников и яйцеводов. У самца имеются два семенника, два семяпровода и непарный семяизвергательный канал. Оплодотворение внутреннее. Яйца запакованы в особые капсулы. Самки чёрных тараканов откладывают капсулы в различных укромных местах, а самки рыжих тараканов носят капсулы на конце своего брюшка около 40 суток — до времени, когда из яиц появятся маленькие тараканы. У некоторых видов насекомых самки имеют довольно длинный яйцеклад на конце брюшка, похожий на иглу. С помощью этого органа животное откладывает яйца внутрь плодов растений либо внутрь тела других животных. Тело насекомых разделено на голову, грудь и брюшко, у них имеются пара усиков, три пары ног и одна или две пары крыльев. Кровеносная система незамкнутая. Среди членистоногих насекомые — самые высокоорганизованные и многочисленные. Крътья, ротовые органы, дыхальца, яйцеклад. К 1. Охарактеризуйте особенности внешнего строения насекомых, используя рисунки в тексте параграфа. 2. Объясните, какова взаимосвязь устройства ротовых органов и характера питания насекомых. 120 3 Сравните строение систем внутренних органов насекомых и паукообразных и назовите признаки различия. 4 Докажите, что насекомые являются наиболее высокоорганизованной группой членистоногих. 5 Занесите сведения о трёх классах членистоногих в таблицу, составленную при изучении систем органов животных. 26 Типы развития насекомых Вы узнаете: • какие типы развития характерны для разных групп насекомых; • по каким признакам различают группы насекомых. Вспомните • Из каких стадий состоит жизненный цикл у двустворчатых моллюсков? С чем это связано? Развитие с неполным превращением Для всех видов насекомых характерен один из двух типов ■■дивидуального развития. У тараканов происходит развитие с неполным превращением из яиц появляются личинки --- маленькие насекомые, внешне очень похожие на родителей (рис. 97). Однако у них нет крыльев, не развита половая система. Личинки питаются и растут, периодически линяя, пока не станут половозрелыми. После этого насекомые больше не растут. Этот тип развития также свойствен стрекозам, саранче, кузнечикам, сверчкам, цикадам, тлям, клопам (рис. 98). Рис. 97. Развитие с неполным превращением (у саранчи): 1 — яйца; 2, 3, 4 — личинка; 5 — взрослое насекомое 9 Представители отряда Стрекозы имеют длинное стройное тело, большие глаза, две пары сильных прозрачных крыльев и отличаются 121 Рис. 98. Насекомые, развивающиеся с неполным превращением: 1 — стрекоза; 2 — клоп; 3 — кузнечик; 4 — богомол; 5 — веснянка; б — цикада ' очень быстрым и маневренным полётом. Стрекозы — хищники, ловящие насе-1 комых на лету. Личинки стрекоз малоподвижны, живут в стоячих и медлен-1 но текущих водах. Они тоже хищники и хватают проплывающих мимо мел-| ких животных с помощью способной выбрасываться вперёд нижней губы. Саранчу, кузнечиков, сверчков, медведок и некоторые другие виды насеко-| мых объединяют в отряд Прямокрылые. У них две пары крыльев — перед-' ние более плотные, чем задние. Ротовые органы грызущего типа, как у тара-! канов. Многие прямокрылые очень хорошо прыгают. Некоторые виды саранчи хорошо летают. Среди прямокрылых есть и растительноядные виды, и хищники, и всеядные. Клопы, тли, цикады относятся к отряду Полужесткокрылые. Ротовые органы у этих насекомых колюще-сосущего типа. У клопов передние крылья спереди плотные, а сзади мягкие. С помощью второй пары крыльев клопы могут летать. У некоторых видов, например у постельного клопа, крылья отсутствуют. Среди клопов есть виды, питающиеся соком растений, есть хищники и кровососы. У большинства клопов имеются пахучие железы. У тлей и цикад крылья складываются в виде крыши (домиком). Эти насекомые питаются соком растений. Размер тлей не превышает нескольких миллиметров. Цикады преимущественно крупные насекомые, обитают в основном в жарких странах, живут на деревьях и кустарниках, довольно хорошо летают. Цикады способны издавать очень громкие звуки с помощью особых органов, расположенных у основания брюшка. Развитие с полным превращением При развитии с полным превращением личинки совсем не похожи на взрослых особей (рис. 99): тело у них червеобразное, крыльев нет. Нет 122 Рис. 99. Развитие с полным превращением (майский жук): 1 3 — куколка; 4 — взрослое насекомое яйца; 2 — личинка; СЛОЖНЫХ глаз — имеются только простые rjfesKn, или органы зрения совсем отсутствуют. Нередко отсутствуют и усики. Такая личинка чаще всего обитает в других местах и питается совсем другой пищей, чем взрослое животное. Так, гусеница (личинка бабочки) поедает зелёные части растений, и ротовые органы у неё грызущего типа. Взрослая бабочка питается нектаром цветков, и ротовые органы у неё сосущего типа. Личинка несколько раз линяет, растёт и затем превращается в куколку — эта стадия развития обычно неподвижная. Спустя некоторое время куколка превращается во взрослую особь. Такой тип развития свойствен большинству насекомых, в том числе бабочкам, жукам, муравьям, пчёлам, комарам, мухам (рис. 100). . ЬЯ Отряд Бабочки также называется Чешуекрылые, потому что крылья ifju У этих насекомых покрыты мелкими хитиновыми чешуйками, которые ярко окрашены, переливаются и создают причудливую игру цвета. У отряда Жуки есть другое название — Жесткокрылые: эти животные имеют плотные жёсткие передние крылья, прикрывающие заднюю пару кожистых крыльев, с помощью которых летают. Ротовые органы у жуков грызущего типа. Среди жуков много растительноядных видов, есть хищники и падалееды. Взрослые жуки живут в наземно-воздушной и водной средах жизни, личинки у одних видов подвижные и живут открыто, у других — малоподвижные и живут в укрытиях. Питаются личинки тканями растений и животных, ино-|'Да разлагающимися органическими остатками. омары и мухи относятся к отряду Двукрылые: эти насекомые имеют только одну пару крыльев. У двукрылых ротовые органы колюще-сосущего или ли-*УЩего типа. Некоторые питаются пыльцой и нектаром цветков, есть хищ-и кровососы. Личинки мух обитают в разлагающихся остатках рас- 123 Рис. 100. Насекомые, развивающиеся с полным превращением: А — бабочки: 1 — репейница; 2 — бражник; 3 — медведица; Б — жуки: 4 — плавунец; 5 — усач; б — хрущ; В — двукрылые: 7 — комнатная муха; 8 — зелёная падальная муха; 9 —, кровососущий комар; 70 — долгоножка; Г — перепончатокрылые: 7 7 — оса; 72 — пилильщик; 13 — наездник тигельного и животного происхождения, личинки комаров — в воде. Есть виды, у которых личинки ведут бродячий образ жизни и охотятся на мелких насекомых. Шмелей, ос, пчёл, муравьёв объединяют в отряд Перепончатокрылые: у них имеются две пары перепончатых крыльев. У некоторых видов крылья отсутствуют. К перепончатокрылым относятся наездники. Их самки с помощью длинного яйцеклада прокалывают покровы гусениц и откладывают в них яйца. Вышедшие из яиц личинки оказываются внутри гусеницы и поедают её ткани. Наездников используют в борьбе с вредителями культурных растений. Среди насекомых есть группы, в которые входят виды, развивающиеся с неполным превращением (вышедшая из яйца личинка похожа на взрослое насекомое) и с полным превращением (личинка превращается в куколку, из которой выходит взрослое насекомое). 124 \ Развитие с неполным и с полным превращением, гусеница, куколка. 1. С помощью текста параграфа и рисунков 97 и 99 определите, в чём два главных различия между двумя типами развития насекомых — с неполным и с полным превращением. Охарактеризуйте стадии развития с неполным превращением. 2. Охарактеризуйте роль каждой из стадий развития с полным превращением в жизни насекомых. 3. Используя текст параграфа и дополнительные информационные ресурсы, составьте таблицу «Особенности некоторых групп насекомых», включающую столбцы «Группа насекомых», «Число крыльев», «Ротовые органы», «Пища», «Места обитания», «Тип развития», «Представители». В отдельном столбце можно указать дополнительные сведения о группе. 22 Общественные насекомые — пчёлы и муравьи. Значение насекомых. Охрана насекомых Вы узнаете: • как устроены семьи у общественных насекомых; • каковы последствия влияния человека на насекомых. Вспомните • Как в природе взаимосвязаны насекомые и растения? Общественные насекомые Большинство насекомых ведёт одиночный образ жизни. Однако есть такие, которые живут одной большой семьёй, — это общественные насекомые К ним относятся термиты, шмели, осы, муравьи, пчёлы. В семье есть группы, каждая из которых выполняет свои функции — собирает пищу и делится ею с другими группами, ухаживает за личинками, охраняет гнездо. Большую часть живущих в муравейнике (рис. 101, А) муравьев состав-•'•яют бескрылые рабочие особи — это бесплодные самки. Число их иногда достигает миллиона. Кроме них в муравейнике живёт царица. У неё г*^т крыльев. Всю жизнь она откладывает яйца (все насекомые в муравейнике — её потомство). Забота о муравейнике лежит полностью на рабочих муравьях. 125 Рис. 101. Жилища общественных насекомых: А — муравейник; 1 — камеры с яйцами; 2 — камеры с личинками; 3 — камера с куколками; Б — пчелиный улей К общественным насекомым относится медоносная пчела. В улье (рис. 101, Б), где живёт пчелиная семья, большинство насекомых — рабочие особи. Это бесплодные самки, у которых видоизменённый яйцеклад служит жалом. Они чистят улей, собирают нектар, ухаживают за маткой и личинками, охраняют улей от врагов. Живут они только один сезон (около года). В пчелиной семье главная пчела — матка, которая откладывает яйца. Живёт она около пяти лет. Весной, в мае — июне, в пчелиной семье из куколок появляются новая матка и несколько десятков самцов, которых называют трутнями. Они тоже живут только один сезон, участия в работе не принимают, а основная их задача — оплодотворение молодой матки. Старая самка с частью рабочих пчёл покидает улей: происходит роение. Пчеловоды собирают рой и поселяют его в новом улье. Как муравьи, так и пчёлы общаются друг с другом, поскольку выполняют общую работу и должны согласовывать свои действия. Это происходит с помощью прикосновений и выделяемых пахучих веществ, по которым они могут, например, опознавать друг друга. Кроме того, у пчёл имеется «язык танца»: с помощью особых телодвижений и перемещений одна пчела может сообщить другим, где находятся богатые нектаром цветущие растения (рис. 102). Общественные насекомые обладают сложным поведением, которое основано на инстинктах. Инстинкт — это совокупность врождённых элементов поведения, передаваемых от родителей потомкам по наследству-Инстинкты животного зависят от того, к какому виду это животное принадлежит. Информация об инстинктах хранится в хромосомах. 126 А На нижней стороне брюшка у рабочих пчёл находятся железы, которые выделяют густое, вязкое водоотталкивающее вещество — воск. Из него пчёлы строят внутри улья шестигранные соты В сотах эти насекомые хранят запасы корма и выращивают молодь. В пищеводе у рабочих пчёл есть расширение. Нектар из цветков, прошедший через это расширение, преобразуется в мёд — основной запас пищи пчелиной семьи. Мёдом пчёлы наполняют соты и закрывают их тонким слоем воска. На задних ногах у рабочих пчёл имеются участки, окружённые длинными хитиновыми волосками, — корзиночки. Сюда пчела счищает пыльцу цветков, попавшую на её тело. Пропитанная мёдом пыльца служит запасом богатого белком корма для всей пчелиной семьи. Человек получает от пчёл воск, мёд, различные лекарственные препараты (прополис, пчелиный яд, пчелиное молочко, пергу). ь Тутовый шелкопряд Существуют и другие полезные для человека насекомые. Таковы бабочки шелкопряды. Тутовый шелкопряд — единственное насекомое, не встречающееся в природе в диком состоянии (рис. 103), оно полностью одомашнено. Самки его не могут летать. Гусеницы едят только листья шелковицы, или тутового дерева. Учёные предполагают, что в диком состоянии предок тутового шелко-1^Л пряда обитал в предгорьях Гималаев. Разводить шелкопряда стали в Китае около 5000 лет назад. Сейчас его разводят во многих странах мира, где растёт шелковица. Гусениц шелкопряда содержат в специальных помещениях. При обращении в куколку каждая гусеница в течение трёх суток вьёт кокон из очень тонкой нити, длина которой достигает 1500 м. Гото-^bie коконы шелководы собирают, обрабатывают горячим паром, а потом специальными машинами разматывают шёлковые нити. Часть коконов ^^авляют для выведения новых поколений бабочек. 127 Рис. 103. Стадии развития тутового шелкопряда: ) — самка, откладывающая яйца-2 — гусеница; 3 — формирование кокона; 4 — куколки в коконах ' Значение насекомых в природе Роль насекомых в природных сообществах огромна. Насекомые__вадЯ нейшие опылители цветковых растений. Они служат пищей ра.зличньЦбё^ позвоночным (паукам, многоножкам), рыбам, амфибиям, рептилиям, птицаЛ и зверям, даже некоторым насекомоядным растениям (росянке). СредЛ насекомых много санитаров, которые помогают перерабатывать в минД ральные вещества органические остатки растений и животных, ПочвенныЛ насекомые и их личинки повыщают плодородие почвы, перемешиваЛ и удобряя её своими экскрементами. Велика роль насекомых в круговоро-j те веществ в природе. Охрана насекомых Человек очень сильно влияет на окружающую среду — превращает! дикие степи в сельскохозяйственные угодья, вырубает леса, используе*1 ядохимикаты. Поэтому численность многих видов животных, в том числе f насекомых, сокращается. Некоторые виды находятся на грани исчезнове ния и взяты под охрану. Созданы красные книги, куда занесены ' ния о редких животных (рис. 104), о причинах их бедственного полож и мерах по охране. Среди насекомых нащей страны особо охраняе являются Зыбка степная — больщой кузнечик, обитающий несколько видов крупных хищных жуков — жужелиц. На юге .-la-Востока обитает самый крупный жук России — реликтовый Длина его тела превышает 10 см. а длина тела личинки достигает В Красную книгу занесены и многие виды шмелей, например и.он ' шмель и степной шмель. Среди бабочек — аполлон, мнемозина, ^ - мутровка зенобия. Они охраняются государственным законом « ■ ном мире». 128 Рис. 104. Редкие и охраняемые насекомые: 1 — дыбка степная; 2 — дальневосточный реликтовый дровосек; 3 — жужелица кавказская; 4 — шмель степной; 5 — аполлон; 6 — перламутровка зенобия Общественными насекомыми являются муравьи и пчёлы, живущие очень большими семьями, в которых каждая особь выполняет отведённую ей функцию. Отношения между особями в семье довольно сложные и во многом определяются врождёнными формами поведения — инстинктами. Человек получает от пчёл сырьё для пищевой и лекарственной промышленности. Он одомашнил тутового шелкопряда ради получения шёлка. Многим видам насекомых человек причинил вред, и сейчас наиболее редкие виды взяты под охрану. Общественные насекомые, рабочие особи, царица, матка, трутни, инстинкт, воск, соты. 1. Опишите особенности поведения и функции обитателей муравейника. 2. Охарактеризуйте состав пчелиной семьи и функции каждой группы особей. 3. Объясните, почему муравьёв и пчёл относят к общественным насекомым. 129 4. Используя текст параграфа и дополнительные информации ресурсы, подготовьте презентацию проекта о роли одомащн^)^'^ насекомых в жизни человека. 2а Насекомые — вредители культурных растений и переносчики заболеваний человека Вы узнаете: . В чём выражается отрицательное влияние насекомых на культур.4 ные растения, животных и на здоровье человека. Вспомните • Какие полевые и плодово-ягодные культуры повреждаются насе-] комыми? • Какие заболевания переносятся насекомыми? Многие насекомые являются вредителями ссльскохозяштпл ных кулътур. портят продукты, непищевые материалы и вещи. В странах с жарким климатом больщую опасность для сельского хс ства представляет азиатская перелётная саранча. Численность capafPDj периодически (раз в несколько лет) резко увеличивается. Стаи насекомьш перелетают на огромные расстояния и там, где опускаются, полностью вы-^ едают все зелёные части растений. Тли высасывают сок растений, угнетая их развитие. Вредная черепашка повреждает хлебные злаки. Личинки свекловичного долгоносика ются корнями свёклы, а завязями яблонь питаются личинки яблоневого | цветоеда. Личинки и взрослые особи колорадского жука уничтожаи| стья картофеля. Личинки капустной белянки питаются листьями капусты, а личинки яблонной плодожорки развиваются в яблоках. Личинки огнёвок живут в муке, питаются ею и загрязняют выделениями. Личинки платяной моли в домах портят изделия из щерсти. Некоторые насекомые наносят ущерб здоровью человека и дом«*п ’ животным. Питающиеся кровью слепни мучают домащний скот *'®*^*^*^ укусами и вызывают потерю в массе, снижают удои молока. ЛичинКИ ^ див развиваются под кожей млекопитающих и вызывают у домашнего J та воспаление кожных покровов. Комары могут передавать такие заболевания, как малярия, комариные энцефалиты. Комнатные мухИ носят яйца аскарид, различных микробов, в том числе возбудителей . опасных болезней, как дизентерия и брюшной тиф. Осенняя жигаЛК^.^^ U0 переносить возбудителей очень опасного заболевания — сибирской Мухн цеце переносит возбудителя смертельно опасной для человека ^нной болезни. Чёрные тараканы и прусаки загрязняют и портят своими экскремента-подукты питания. Они могут переносить различные болезнетворные **гкроорганизмы и яйца глистов. Выделения тараканов часто вызывают аллергию у людей. К вредным для человека насекомым относятся вши. Питаются вши повью человека, вызывая мучительный зуд, и, что более опасно, перенося возбудителей сыпного и возвратного тифа. Блохи питаются кровью. Они могут передавать человеку возбудителей таких болезней, как чума, туляремия. сыпной тиф. Большое беспокойство человеку приносит постельный клоп, питающийся кровью и поселяющийся в мягкой мебели и постельном белье. Методы борьбы человека с наносящими ему вред насекомыми объединяют в несколько групп. К физическим методам борьбы относятся сбор (и последующее уничтожение) гусениц или яиц насекомых, отлов наземных насекомых. С вредными насекомыми иногда борются химическими методами — с помощью ядовитых химических веществ. Сельскохозяйственные посадки опрыскивают жидкими ядами. Выгребные ямы и другие места размножения личинок комнатных мух обрабатывают растворимыми ядовитыми порошками. Однако насекомые-вредители довольно быстро приспосабливаются к отрицательному воздействию: появляются особи, нечувствительные к ядовитому веществу. Кроме того, из-за применения ядохимикатов гибнут многие полезные беспозвоночные, а также птицы, съевшие отравленных насекомых. Для борьбы с сельскохозяйственными вредителями используют агро-мехнические методы. Например, посев и посадку растений проводят с таким расчётом, чтобы они успели окрепнуть ко времени появления вредителей. Поля тщательно убирают, чтобы лишить пищи личинок вредных насекомых. Уничтожают сорные растения, на которых насекомые размножаются. Наиболее безопасные, хотя и менее эффективные, методы борьбы вредными насекомыми — биологические. Они заключаются в использовании естественных врагов насекомых — паразитов (например, наездников) и хищников (например, божьих коровок). В лесу люди охраняют и расселяют муравейники рыжих лесных муравьев, в садах развешивают искусственные гнездовья для мелких насеко-**оядных птиц. В лабораториях специально разводят наездников, парази-"^Рующих на сельскохозяйственных вредителях. Так, с капустной белян-ой борются, выпуская крохотного наездника трихограмму, самка которого ''«'кладывает яйца в яйца капустной белянки. В биологической борьбе ис- 131 пользуют также бактерии, которые вызывают болезни у насекомых-вреди-телей, и грибы, паразитирующие на них. Споры этих грибов специалисты рассеивают над полями или садами. Среди насекомых есть вредители культурных растений и пищевых запасов, много переносчиков опасных заболеваний человека и домашних животных. Люди борются с вредителями, наносящими ущерб, с помощью физических, химических, агротехнических и биологических методов. Вредители сельскохозяйственных культур; методы борьбы с вредителями (физические, химические, агротехнические, биологические). 1. Охарактеризуйте деятельность насекомых — вредителей сельскохозяйственных растений. 2. Назовите наиболее распространённых насекомых, которые являются переносчиками возбудителей заболеваний человека. 3. Дайте оценку эффективности методов борьбы с вредными насекомыми. 4. Используя информационные ресурсы, определите принадлежность насекомых, упомянутых в тексте параграфа, к систематическим группам. Представьте эту информацию в виде схемы. Подведём итоги Выполните задания 1. Назовите признаки, по которым представителей членистоногих объединяют в один тип. 2. Укажите характерные признаки представителей классов Ракообразные, Паукообразные, Насекомые. 3. Назовите промысловых ракообразных. Опишите их среду обитания. 4. Сравните нервную систему речного рака и паука-крестовика и назовите различия. 5. Установите взаимосвязь особенностей питания паука-крестовика и строения его пишеварительной системы. 6. Охарактеризуйте черты приспособленности насекомых к полёту. 7. Сравните функции гемолимфы речного рака и майского жука (или чёрного таракана). 132 w 8. Охарактеризуйте особенности строения и функций систем внутренних органов членистоногих по сравнению с кольчатыми червями. 9. Опишите роль насекомых в природе, в жизни человека. Какие утверждения верны?____________________________ 1. Членистоногие имеют сегментированное тело с двусторонней симметрией, членистые конечности и хитиновый покров. 2. Хитиновый покров защищает тело от потери влаги. 3. У членистоногих органы обоняния и осязания развиты плохо. 4. Пчёлы имеют простые и сложные глаза, паук-крестовик — только простые. 5. Большинство членистоногих раздельнополые. 6. Членистоногие наиболее сходны по строению с плоскими червями. 7. Органы выделения насекомых — мальпигиевы сосуды. 8. Органы дыхания насекомых — лёгкие. ь 133 Итоговая проверка знаний по главам 1-7 :ледуЗ РоД 1. Назовите различия в строении одноклеточных и многоклеточн!, организмов. Поясните на примере простейшего и кишечнополпсхт ного животного. ' 2. Сравните характерные признаки растений и животных. 3. Назовите причины разнообразия животных в природе. 4. Сравните строение животной и растительной клеток. Назови черты их сходства и различия. 5. Следуя правилам систематики, укажите соподчинённость с/ ющих категорий: отряд, царство, класс, тип, семейство, вид. Поясните на примерах. 6. Дайте определение тканям. Назовите основные типы животщ тканей. В чём их отличие от растительных тканей? 7. Назовите и кратко охарактеризуйте строение и функции тка»-й животных: а) эпителиальной; б) соединительной; в) мышечноЯ;^ г) нервной. 8. Охарактеризуйте понятие «система органов». Назовите органы,! образующие какую-либо систему членистоногих: а) опорно-двига* тельную; б) пищеварительную; в) дыхательную; г) выделительну д) кровеносную; е) нервную. 9. Объясните, как происходила эволюция систем органов членисто-J ногих на примере одной из систем: а) пищеварительной; б) дыха-” тельной; в) кровеносной; г) нервной; д) выделительной; е) размножен ния; ж) органов чувств. 134 I Главой Тип Хордовые (Chordata): бесчерепные, рыбы Общая характеристика хордовых Тип Хордовые — один из крупнейших по числу видов в царстве животных Всего в нём около 50 тыс. современных видов. Хордовые появились более 500 млн лет назад. Полагают, что они произошли от каких-то древних кольчатых червей. Представители этого типа обладают обшими признаками и единым планом строения. Внутренним осевым скелетом служит хорда — упругий, плотный и эластичный тяж (рис. 105). При развитии зародыша хорда образуется из слоя энтодермы, она формируется в спинной части кишки зародыша. У более примитивных представителей хордовых она играет роль внутреннего скелета пожизненно, у более эволюционно развитых представителей выполняет функцию скелета только на зародышевом этапе развития, а у взрослых животных её заменяет прочный позвоночник из костной и хрящевой тканей. Нервная система представлена нервной трубкой. Она при развитии зародыша образуется из слоя эктодермы. Расположена нервная трубка на спинной стороне над хордой. Глотка у хордовых имеет парные сквозные отверстия в боковых стенках и одновременно является отделом как пищеварительной, так и дыха- Г ■ ^05. Общая схема внутреннего строения хордового животного: J — жаберные .fp ^ — кровеносные сосуды; 3 — хорда; 4 — нервная трубка; 5 — пищеварительная учка, б _ анальное отверстие 135 тельной системы. У примитивных хордовых здесь помещаются жабры, функционирующие в течение всей жизни. У эволюционно продвинутых хордовых зачатки жабр имеются на ранних стадиях индивидуального развития, а у взрослых животных появляются лёгкие. У хордовых развита мускулатура. В головном отделе расположены органы чувств. Кровеносная система замкнутая, у эволюционно продвинутых хордовых имеется сердце. Такое строение хордовых животных оказалось выгодным с точки зрения эволюции: они освоили самые различные места обитания и распространились по всему земному шару. Хордовые отличаются большим разнообразием, а некоторые виды хордовых достигают высокой численности. Тип Хордовые разделяют на три крупные группы. Две из них — бесчерепные и черепные, или позвоночные, рассмотрены в этом курсе биологии (рис. 106). Рис. 106. Представители различных систематических групп хордовых животных: J — костная рыба (плотва); 2 — земноводное (лягушка); 3, 4 — пресмыкающиеся (ящерица, змея); 5 — птица (сойка); б — млекопитающее (волк) 136 2а Ш Бесчерепные (Acrania) Вы узнаете: • почему ланцетника относят к типу Хордовые. Вспомните • Какие системы органов есть у беспозвоночных животных? Общая характеристика Бесчерепные включают примитивных хордовых животных, которые принадлежат к одному роду — ланцетник. В роде ланцетник 30 современных видов. Бесчерепные — морские, в основном донные, животные. У них на протяжении всей жизни сохраняются признаки типа Хордовые. Изучение этих наиболее просто устроенных хордовых важно для понимания происхождения и начальных этапов эволюции другой группы хордовых — позвоночных животных. Ланцетники живут на мелководьях, в прибрежной части тёплых морей и океанов. В нашей стране они встречаются на отмелях Чёрного и Японского морей. Большую часть времени эти животные проводят, зарывшись в песок и выставив наружу передний конец тела. Питаются ланцетники простейшими и одноклеточными водорослями. Строение ланцетника По внешнему виду ланцетник напоминает небольшую полупрозрачную рыбку длиной 4-8 см (рис. 107). Вдоль тела с верхней стороны тянется спинной плавник Он переходит в хвостовой плавник, по форме похожий на медицинский инструмент ланцет. За это сходство ланцетник и получил своё название. Впервые описал его русский академик П.С. Пал-лас в 1774 г. Кожные покровы очень тонкие, сквозь них просвечивают внутренние органы. Рис. 107. Ланцетник, зарывшийся в песок 137 Рис. 108. Схема внутреннего строения ланцетника: 7 — щупальца; 2 — предротовая воронка; 3 — жаберные отверстия; 4 — нервная трубка; 5 — хорда; 6 — кишка; 7 — анальное отверстие; 8 — печёночный вырост; 9 — околожаберная полость Внутренний скелет его представлен хордой, тянущейся вдоль тела рис. 108). Хорда и лежащая над ней нервная трубка окружены соедини-ельнотканной оболочкой. От нервной трубки отходят многочисленные не-'вы. В коже находятся осязательные клетки, в нервной трубке среди дру-их нервных клеток — светочувствительные глазки. Под хордой расположена пищеварительная система имеющая вид рубки. Передний отдел её — глотка — имеет жаберные отверстия эис. 109). В перегородках между отверстиями проходят тонкие кровеносые сосуды, через которые в кровь поступает кислород, а в воду выделятся углекислый газ. На дне глотки находится жёлоб, выстланный клетками, несущими рес-ички. Движения ресничек создают поток воды, который омывает жабры, [елкие пищевые частицы, попавшие в глотку, склеиваются и потоком эды направляются далее по пищеварительной трубке. Под влиянием пи-;еварительных соков пища переваривается, а непереваренные остатки чаляются через анальное отверстие наружу. ^■1. 109. Схема пищеварительной, дыхательной и половой систем ланцетника: I — щупальца; 2 — предротовая воронка; 3 — жаберные отверстия; 4 — кишка; S — анальное отверстие; 6 — отверстие околожаберной полости; 7 — половые железы 2 3 4 г Рис. 110. Схема кровеносной системы ланцетника: 1 — жаберные артерии; 2 — спинная аорта; 3 — вены; 4 — капиллярная сеть; 5 — брюшная аорта Передний конец тела окружён складкой кожи, которая образует околожаберную полость. Она защищает жаберные отверстия от попадания в них твёрдых частиц. Кровеносная система у ланцетника, как и у всех хордовых, замкнутая (рис. ПО). По крупному брюшному сосуду кровь движется вперёд, к жабрам, где обогащается кислородом. По спинной аорте насыщенная кислородом артериальная кровь разносится ко всем органам тела. От них венозная кровь, насыщенная углекислым газом, поступает в брющной сосуд. Сердца у ланцетника нет. Кровь движется за счёт сокращения так называемых «жаберных сердец» — стенок брюшного сосуда у основания жаберных артерий. Органы выделения очень похожи на органы выделения кольчатых червей и представляют собой выделительные трубочки, которые одним концом открываются в полость тела, другим впадают в общий канал. Несколько общих выделительных каналов открываются в околожаберную полость. Отсюда продукты жизнедеятельности попадают наружу. Размножение ланцетника Ланцетники, как и большинство других хордовых, раздельнополые Животные. У самок в яичниках образуются яйцеклетки, у самцов в семенниках — сперматозоиды. Оплодотворение наружное: сперматозоиды проникают в яйцеклетки в воде. Из оплодотворённой яйцеклетки развивается личинка, которая свободно плавает, затем опускается на дно, закапывается в песок и развивается во взрослую особь. Размножаются ланцетники в тёплое время года, с весны до осени. \ В странах Юго-Восточной Азии на мелководье ланцетники скапливаются в большом количестве: на 1 м^ набирается свыше тысячи особей. В таких районах существует промысел ланцетников. Их вылавливают и употребляют в пищу варёными и сушёными. 13Q к Тип Хордовые включает две крупные группы животных — бесчерепных и черепных (позвоночных). Один из самых примитивных представителей хордовых — ланцетник — сохраняет все основные признаки хордовых в течение жизни. Хорда, нервная трубка, плавники (спинной, хвостовой), жаберные отверстия, околожаберная полость. 1. На примере ланцетника (см. рис. 108 и 109) расскажите об особенностях внутреннего строения хордовых животных. 2. Объясните, каково значение ланцетников для изучения эволюции хордовых. 3. В чём проявляется усложнение строения хордовых животных в сравнении с беспозвоночными? за Черепные, или позвоночные. Внешнее строение рыб Вы узнаете: •об особенностях внешнего строения рыб, связанных с жизнью в водной среде. Вспомните • На основании каких признаков ланцетника относят к хордовым животным? • Какие приспособления к жизни в водной среде есть у беспозвоночных, ведущих подвижный образ жизни? Общая характеристика черепных К черепным, или позвоночным, принадлежит большинство хордовых «ивотных — классы Хрящевые рыбы. Костные рыбы. Земноводные, Пресмыкающиеся, Птицы и Млекопитающие. Черепные отличаются более 5ЫСОКИМ уровнем развития, чем бесчерепные. Опорой тела у них служит tOSeOHOHHUK. состоящий из кости или хряща, он у взрослых животных 1амещает собой хорду. Особенно хорошо развита нервная система: нерв-[ая трубка подразделена на два отдела — головной и спинной мозг. Хорошо развиты и органы чувств. Особый отдел скелета — череп защищает головной мозг. «О в отличие от бесчерепных, у черепных имеются парные конечности, в кровеносной системе появляется мускулистое сердце. Органами выделения служат почки. Позвоночные ведут активный образ жизни, иногда совершают далёкие миграции. Они освоили самые разные места обитания и широко распространены по земному шару. Многие виды позвоночных достигают высокой численности. Общая характеристика рыб Рыбы — самая многочисленная группа позвоночных животных. Она включает около 30 тыс. современных видов. Рыб подразделяют на два класса — Хрящевые рыбы и Костные рыбы. Основным критерием такого разделения служит вещество, из которого состоит внутренний скелет рыб, — хрящ или кость. Рыбы населяют различные водоёмы нащей планеты: океаны, моря, реки, озёра, пруды. Разнообразие условий жизни в воде повлияло на облик рыб и привело к возникновению различных форм тела — появлению множества приспособлений к конкретным условиям обитания (рис. 111). Рис. 111. Рыбы, обитающие на разной глубине: / — в толще воды (тунец); ^ — у поверхности (летучая рыба); i — на дне (камбала) Внешнее строение рыб У рыб тело имеет обтекаемую форму. В нём можно различить голову, туловище и хвост. Снаружи тело рыб покрыто кожей, в которой находятся мелкие или крупные костные чешуи. Они как черепица налегают друг на друга и плотно прикрывают туловище и хвост. Чешуя постоянно растёт, и на ней образуются годовые кольца. По ним можно определить возраст рыбы 141 Рис. 112. Внешнее строение рыбы; А — общий план строения: 1 — рот; 2 — ноздря; 3 — тлаз; 4 — жаберная крышка; 5 — спинной плавник; 6 — боковая линия; 7 — хвостовой плавник; 8 — анальный плавник; 9 — анальное отверстие; 10 — брюшные плавники; 11 — грудной плавник; Б — чешуя с годовыми кольцами; В — определение возраста рыбы (рис. 112, Б, В). Есть рыбы и голокожие, без чешуи. Тело рыб скользкое, так как покрыто выделениями слизистых желёз, расположенных в коже. Чешуя бывает окрашена в серебристо-серые, чёрные тона. Для рыб, обитающих среди коралловых рифов, характерна яркая окраска. Рыбы имеют конечности — непарные и парные. Непарные — это спинные, хвостовой и анальный, или подхвостовой, плавники. Важнейшим из них является хвостовой. С его помощью рыбы двигаются вперёд. Снизу по бокам расположены парные плавники: передние — грудные, задние — брюшные. Грудные более подвижны, они участвуют в поворотах тела в воде, движении вверх, вниз и в стороны. Брюшные, спинной и анальный плавники помогают поддерживать равновесие. Позади брюшных плавников видны три отверстия: анальное, половое и мочевое. Через анальное выбрасываются непереваренные остатки пищи, через мочевое — вредные продукты жизнедеятельности, через половое выделяются продукты размножения: икра у самок и семенная жидкость у самцов. По бокам тела рыбы находятся органы боковой линии — каналы, лежащие в коже под чешуёй, на дне которых расположены чувствительные клетки, воспринимающие колебания воды. Эти органы позволяют рыбе воспринимать потоки воды, обтекающей тело, различать предметы благодаря волнам, которые отходят от этих предметов. Другие органы чувств расположены на голове. Границей между головой и туловищем считают задний край жаберных крышек (рис. 112, Л). Они 142 прикрывают жабры и постоянно двигаются, обеспечивая приток к жабрам свежей воды, богатой кислородом. Границу между туловищем и хвостом условно проводят на уровне анального отверстия. На голове спереди виден рот. Ртом рыба захватывает пищу и втягивает воду, необходимую для дыхания. Выше рта расположены ноздри, открывающиеся в органы обоняния, с помощью которых рыба воспринимает запахи веществ, растворённых в воде. Глаза рыб довольно большие. Передняя сторона наружной оболочки (роговица) плоская. Под ней находится выпуклая линза (хрусталик), дающая уменьшенное изображение предметов на сетчатке, клетках, воспринимающих световые раздражения. Рыбы видят на близком расстоянии и различают цвета. Органов слуха на поверхности головы не видно: они расположены по бокам головы внутри черепа и носят название внутреннее ухо. Звуковые волны, распространяющиеся в воде, рыба воспринимает всей поверхностью тела. Рядом с внутренним ухом находится орган равновесия, благодаря которому рыба ощущает положение своего тела, перемещения вверх и вниз. Лабораторная работа № б ш Тема. Внешнее строение и особенности передвижения рыбы Цель. Изучить внешнее строение и способы передвижения рыбы. Оборудование и материалы: банка с рыбой в воде, лупа, предметное стекло, чешуя рыбы. Ход работы 1. Рассмотрите рыбу в банке с водой. Объясните, какое значение имеет форма её тела. 2. Рассмотрите окраску тела рыбы на брюшной и спинной сторонах. Если она различна, то укажите причины этих различий. 3. Как расположена чешуя на теле рыбы? Какое значение это имеет для жизни рыбы в воде? С помощью лупы рассмотрите строение отдельной чешуйки. 4. Найдите отделы тела рыбы: голову, туловище, хвост. Установите их границы. Объясните, какое значение имеют плавные переходы отделов тела для жизни рыбы в воде. 5. Найдите у рыбы ноздри, глаза, боковую линию. Какое значение имеют эти органы в жизни рыбы? Выясните, в чём особенность строения глаз. 6. Рассмотрите плавники рыбы. Какие из них парные, какие — непарные? Понаблюдайте за работой плавников при движении рыбы в воде. 143 1 7. Зарисуйте рассматриваемую рыбу. Обозначьте на рисунке части тела. Сделайте вывод о приспособленности рыбы к жизни в воде. Сделайте рисунок чешуйки рыбы, отметив светлые и тёмные полосы. Каков возраст рыбы, у которой взята эта чешуйка? Рыбы хорошо приспособлены к жизни в водной среде: они имеют обтекаемую форму тела, плавники, обеспечивающие движение в воде, органы чувств, позволяющие ориентироваться в воде. Позвоночник, головной и спинной мозг, череп, чешуи, органы боковой линии, жаберные крышки, ноздри, внутреннее ухо, орган равновесия. 1. Охарактеризуйте признаки, на основании которых тип Хордовые разделяют на две большие группы. Назовите представителей этих групп. 2. Объясните, каким образом строение покровов тела рыбы связано с её жизнедеятельностью. 3. Охарактеризуйте органы чувств рыбы, с помощью которых она ориентируется в воде. 4. Назовите черты приспособленности рыбы к жизни в водной среде. 5. Используя информационные ресурсы, подготовьте проект о классификации рыб по местам обитания. 31 Внутреннее строение рыб Вы узнаете: • какова взаимосвязь строения и функций основных частей скелета рыб; • каково внутреннее строение костных рыб и каковы его особенности, связанные с жизнью в водной среде. Вспомните • Какое внутреннее строение имеет ланцетник? Опорно-двигательная система. Основу внутреннего скелета рыбы составляют позвоночник и череп. Позвоночник состоит из нескольких десятков позвонков, похожих друг на друга. Каждый позвонок имеет утолщённую часть — тело позвонка, а также верхние и нижние дуги (рис. 113). Верхние дуги вместе образуют канал, в котором лежит спинной мозг. Дуги 144 Рис. 113. Скелет костной рыбы: А — общий вид: 1 — челюсти; 2 — череп; 3 — плавниковые лучи; 4 — позвонки; 5 — тазовый пояс; 6 — рёбра; 7 — скелет брюшного плавника; 8 — скелет грудного плавника; 9 — плечевой пояс; 10 — жаберная крышка; 5 _ туловищный позвонок; В — хвостовой позвонок: 1 — остистый отросток; 2 — верхняя дуга; 3 — боковой отросток; 4 — нижняя дуга защищают его от травм. Вверх от дуг идут длинные остистые отростки. В туловищном отделе нижние дуги (боковые отростки) разомкнуты. К боковым отросткам позвонков примыкают узкие длинные.рёбра — они прикрывают внутренние органы и служат опорой для туловищной мускулатуры. В хвостовом отделе нижние дуги позвонков образуют канал, в котором проходят кровеносные сосуды. В скелете головы виден небольшой череп. Кости черепа защищают головной мозг. Помимо черепа скелет головы включает верхние и нижние челюсти, кости глазниц и жабр. В скелете жабр хорошо заметны крупные жаберные крышки. Если их приподнять, можно увидеть несколько парных жаберных дуг. На жаберных дугах крепятся жабры. Мышц в головной части мало, они расположены в области жаберных крышек, челюстей и на затылке. Скелет непарных плавников состоит из многих удлинённых косточек, укреплённых в толще мышц. Скелет парных плавников включает в себя так называемый пояс конечностей и парный скелет свободной конечности Плечевой пояс (пояс передних конечностей) причленён к скелету головы. Тазовый пояс образован одной костью. Скелет свободной конечности (плавника) состоит из многих длинных косточек. 145 I Скелет представляет собой опору для тела и органов движения, щает важнейшие органы. защи- Основные мышцы располагаются равномерно в спинной части тела рыбы; особенно хорошо развиты мышцы, двигающие хвост. Пищеварительная система начинается крупным ртом, расположенным на конце головы (рис. 114). Имеется обширная ротовая полость. Челюсти вооружены зубами. За ротовой полостью находится полость глотки. В ней видны жаберные отверстия (щели), разделённые перегородками. Внутри перегородок проходят жаберные дуги. Далее следуют пищевод и объёмистый желудок. Из желудка пища поступает в кищку. В желудке и кищечнике пища переваривается под действием пищеварительных соков: в желудке действует желудочный сок, в кишечнике — соки, выделяемые железами стенок кишечника и поджелудочной железы, а также желчь из жёлчного пузыря и печени. В кишечнике переваренная пища и вода всасываются в кровь. Непереваренные остатки выбрасываются наружу через анальное отверстие. Плавательный пузырь — особый орган, характерный только для костных рыб. Он расположен в полости тела под позвоночником и позволяет рыбе не утонуть под собственной тяжестью. В ходе эмбрионального развития он возникает как спинной вырост кишечной трубки. Рис. 114. Внутреннее строение костной рыбы (самка окуня): / — рот; 2 — головной мозг; 3 — позвоночник; 4 — спинной мозг; 5 — плавательный пузырь; 6 — мышцы; 7 — почка; 8 — мочевой пузырь; 9 — мочевое отверстие; 10 — половое отверстие; 11 — анальное отверстие; 12 — яичник; 13 — кишечник; 14 — селезёнка; 15 — желудок; 16 — жёлчный пузырь; 77—печень; 7S — сердце; 79—жабры 146 Плавательный пузырь состоит из одной или двух камер, заполненных -месью газов, близкой по составу к воздуху. Благодаря плавательному пу-*’ .п масса тела рыбы приходит в равновесие с выталкивающей силой, ействующей на рыбу на определенной глубине. ^ Дыхательная система расположена в области глотки и представлена лсабрами. Скелетной опорой жабрам служат четыре пары вертикальных жаберных дуг, к которым прикрепляются многочисленные бахромчатые жаберные лепестки (рис. 115, Б). Внутри них проходят тонкостенные, ветвящиеся на капилляры кровеносные сосуды. Через стенки капилляров идёт газообмен: поглощение из воды кислорода и выделение углекислого газа. Вода движется между жаберными лепестками благодаря сокращению мускулатуры глотки и движению жаберных крышек (рис. 115, В). Кровеносная система рыб замкнутая (рис. 115, А). Кровь непрерывно течёт по сосудам благодаря сокращению двухкамерного сердца, состоящего из предсердия и желудочка. Через сердце проходит венозная кровь. Желудочек при сокращении направляет кровь вперёд, в крупный сосуд — брющную аорту. В области жабр аорта распадается на четыре пары при- Вдох Выдох Рис. 115. Кровеносная и дыхательная системы костной рыбы: А — схема кровеносной системы: 1 — сердце; 2 — брюшная аорта; 3 — приносящие жаберные артерии; 4 — выносящие жаберные артерии; 5 — сонная артерия (несёт кровь к голове), б — спинная аорта; 7 — кардинальные вены (несут кровь к сердцу); 8 — капиллярная сеть внутренних органов; 9 — брюшная вена; Б — межжаберная перегородка: 1 жаберная дуга; 2 — жаберные лепестки; В — схема дыхания (стрелками показано направление потока воды) 147 носящих жаберных артерий. В жаберных лепестках они ветвятся на каП пилляры. Здесь кровь освобождается от углекислого газа и обогащается! кислородом, становясь артериальной, и через выносящие жаберные артел рии направляется в спинную аорту. Этот второй крупный сосуд несёт артеЛ риальную кровь ко всем органам тела и к голове. В органах и тканях кровь! отдаёт кислород, насыщается углекислым газом, становясь венозной, и по! венам поступает в сердце. Нервная система состоит из головного и спинного мозга и нервов 1 (рис. 116, А). Головной мозг включает пять отделов — передний, промежуточный, средний мозг, мозжечок и продолговатый мозг (рис. 116, Б). Продолговатый мозг плавно переходит в спинной мозг. I Рис. 116. Нервная система костной рыбы: А — общая схема: ! — черепно-мозговые нервы; 2 — головной мозг; 3 — спинной мозг; 4 — спинномозговые нервы; Б — схема головного мозга: 1 — передний мозг; 2 — средний мозг; 3 — мозжечок; 4 — продолговатый мозг; 5 — промежуточный мозг Деление головного мозга на пять отделов (передний, промежуточный, средний, продолговатый мозг и мозжечок) — это признак, свойственный всем позвоночным животным. От головного мозга отходят нервы, которые обеспечивают работу органов чувств и некоторых внутренних органов. От спинного мозга отходят нервы, которые регулируют работу органов движения и внутренних органов. Выделительная система представлена почками, расположенными вдоль позвоночника, двумя мочеточниками и мочевым пузырём. Через эти органы из тела рыбы удаляются излишние соли, вода и вредные для организма продукты жизнедеятельности. Моча поступает по мочеточникам в мочевой пузырь, а из него выбрасывается наружу. U8 Пабораторная работа №7* Тема. Внутреннее строение рыбы Цель. Изучить особенности внутреннего строения рыб и его усложнение в сравнении с бесчерепными животными. Оборудование и материалы: пинцет, ванночка, готовый влажный препарат рыбы (или вскрытая свежая рыба). Ход работы 1. Рассмотрите расположение внутренних органов в теле рыбы. 2. Найдите и рассмотрите жабры. Определите место их расположения. Установите, к какой системе органов они относятся. Как дышат рыбы? 3. Найдите желудок, кишечник, печень. 4. Найдите на влажном препарате сердце. Установите его место расположения в полости тела. Какие органы относятся к кровеносной системе? Почему такая кровеносная система называется замкнутой? 5. Определите, самку или самца вы рассматриваете. Установите расположение семенников (яичников) в полости тела. 6. Определите расположение почек в полости тела. Укажите, к какой системе органов относятся рассмотренные органы. Как происходит удаление вредных продуктов жизнедеятельности из организма рыбы? 7. Сделайте вывод об усложнении строения рыб по сравнению с бесчерепными. По сравнению с ланцетниками рыбы более высокоорганизованные животные. Хорда у них замещена позвоночником; жабры имеют сложное строение; сердце мускулистое, двухкамерное; органами выделения служат почки, мочеточники и мочевой пузырь. Нервная система (нервная трубка) разделена на головной мозг (пять отделов) и спинной мозг. Позвонки; рёбра; жаберные дуги; пояса конечностей; свободная конечность; плавательный пузырь; жаберные лепестки; передний, промежуточный, средний, продолговатый мозг; мозжечок; мочеточники; мочевой пузырь. 1. Установите взаимосвязь основных частей скелета рыбы и их функций. 2. Охарактеризуйте состав и строение опорно-двигательной, дыхательной, кровеносной, центральной нервной систем рыб. 3. Объясните значение плавательного пузыря в жизни костных рыб. 4. Докажите, что рыбы более высокоорганизованные животные, чем ланцетники. 149 32 Особенности размножения рыб Вы узнаете: • как происходит размножение у рыб; • о типах миграций рыб и о значении этого явления для животных. Вспомните • Как животные могут реагировать на ухудшение условий среды? Размножение и развитие Рыбы, как правило, раздельнополые животные. Органы размножения самок — яичники (см. рис. 114, с. 146), в них созревают яйцеклетки — икринки. Органы размножения самцов — семенники (молоки). В них созревают сперматозоиды. Самки вымётывают икринки в воду. Самцы обливают яйцеклетки семенной жидкостью со сперматозоидами. Вымётывание половых продуктов рыбами называют нерестом. После оплодотворения из икринки развивается малёк. Чаще всего рыбы нерестятся и не проявляют заботу о потомстве. При таком способе размножения образуется очень много икринок — сотни, тысячи, сотни тысяч, даже миллионы. Однако многие из них погибают: часть поедается хищниками, другие попадают в неблагоприятные условия, поражаются плесенью, паразитами. Например, треска вымётывает до 10 млн икринок. В реках и озёрах нащей страны среди пресноводных рыб наиболее плодовиты сазан и щука. Однако есть среди рыб и такие, которые заботятся о потомстве. Лососи откладывают икру в углубления дна, колюшка строит гнёздо (рис. 117), тилапия носит икру во рту, а рыба-игла и морской конёк — на теле. Для некоторых рыб характерно живорождение. Среди хрящевых рыб большинство акул живородящие. Если рыбы заботятся о потомстве, то число отложенных икринок и число рождённых детёнышей невелико и составляет десятки и менее десятка потомков. Забота о потомстве — это нередко сложная форма поведения рыб. Например, самец колюшки Рис. 117. Колюшка у гнезда 150 ревностно охраняет своё гнездо от хищников, а тропический сом, выносив икру Р'*’У> впоследствии позволяет малькам прятаться там, если им угрожает опасность. Миграции Рыбы постоянно движутся в одиночку и группами. Многие рыбы перемещаются на больщие расстояния. Такие перемещения животных носят название миграции. Бывают кормовые миграции. Так, сельди перемещаются в океане вслед за планктоном, служащим им пищей, за сельдями движутся акулы, которые охотятся на них. Интересны миграции, связанные с размножением. Часто места с обильным кормом не подходят для размножения, так как икру необходимо откладывать в чистую воду, богатую кислородом, хорошо прогреваемую солнечными лучами. Поэтому рыбы движутся, преодолевая сотни и даже тысячи километров, к местам нереста. Так поступают лососи на Дальнем Востоке и на севере Европы, осетры Каспийского моря. Рыб, которые идут из морей в реки или из рек в моря, называют проходными Взрослые особи дальневосточного лосося, горбуши (рис. 118), после нереста обречены на гибель. Инстинкт продолжения рода у них так силён, что, поднимаясь по рекам и не имея возможности питаться, они всё равно движутся вперёд, приходят к местам нереста изнурённые голодом, откладывают икру, оплодотворяют её и погибают. Рис. 118. Горбуша-серебрянка (вверху) и самец горбуши перед нерестом ь Рыбы — раздельнополые животные. Размножаются в воде: самки вымётывают икру, самцы выделяют на икру семенную жидкость. Большинство рыб вымётывает множество икринок и после оплодотворения оставляет их без присмотра. Много икринок гибнет. У заботящихся о потомстве рыб немного икринок, большая часть их благополучно развивается в мальков. Икринки, нерест, малёк, живорождение, миграции, проходные рыбы. Х51 к 1. Охарактеризуйте особенности размножения рыб, связанные со средой жизни. 2. Объясните значение понятия «миграция» и опишите роль миграций в жизни рыб. 3. Опишите различные формы поведения рыб при появлении потомства. 4. Используя информационные ресурсы, подготовьте презентацию проекта о миграциях рыб, связанных с размножением, с поиском корма. 5. Занесите сведения о рыбах в таблицу, составленную при изучении систем органов животных. 31 Основные систематические группы рыб Вы узнаете: • по каким признакам рыб делят на классы; • в чём проявляется взаимосвязь среды обитания и внешнего строения хрящевых рыб; • какие рыбы имеют промысловое значение. Вспомните • Как взаимосвязаны внешнее строение и места обитания рыб? Класс Хрящевые рыбы (Chondrichthyes) К хрящевым рыбам относятся акулы и скаты. Всего в океанах и морях обитает около 850 видов современных хрящевых рыб (рис. 119), примерно половину их составляют акулы. Во внешнем строении акулы хорошо выражены приспособления к жизни в толще воды: торпедообразная форма тела, острое рыло, тёмная окраска спины и светлое брюхо. Толчками мощного хвостового плавника акула движется вперёд, развивая при этом большую скорость. Большинство акул — активные хищники. Они охотятся на рыб, креветок, нападают на водных млекопитающих, опасны даже для купающихся людей. Среди акул есть великаны, например голубая акула длиной до 5 м. А самая большая в мире — китовая акула, несмотря на большое тело длиной до 20 м, совсем безобидна: она питается планктонными рачками. Возле дна живут скаты. Их тело уплощённое, распластанное по поверхности дна. Они едят моллюсков, рачков, червей, рыб. Плавники у скатов 152 Рис. 119. Хрящевые рыбы: А — акулы: ? — морская лисица; 2 — акула-молот, ^ 3 — китовая акула; 4 — длиннокрылая акула; 6 — скаты: 5 — манта, или морской дьяво , 6 — шиповатый скат; 7 — электрический скат; 8 — рыба-пила; 9 — хвостокол 153 расположены по бокам тела и при движении волнообразно колеблются. Самый крупный скат — манта, в размахе плавников достигающий 8 м. Он часто плавает в поверхностной части океана, иногда с шумом выпрыгивая из воды. 1 Класс Костные рыбы (Osteichthyes) Костные рыбы — очень большая (почти 30 тыс. современных видов) и разнообразная группа. Представители этого класса обитают в разных водах, солёных и пресных, — океанах, морях, реках, озёрах и прудах. К костным рыбам относятся лучепёрые и лопастепёрые рыбы. К лучепёрым рыбам принадлежат костистые рыбы — самая многочисленная группа среди костных рыб. Костистые рыбы живут в толще воды, возле дна, у берегов, на глубине и в маленьких водоёмах. Известны обитатели тёплых и холодных источников, пресных и солёных вод. У рыб, живущих на больших глубинах, уменьшились или совсем исчезли глаза, у некоторых возникли специальные органы свечения. Таковы, например, удильщики. К костистым рыбам относятся мирные растительноядные виды, например сазан и толстолобик, и очень агрессивные хищники — щука, окунь, сом. Среди морской растительности зависают морские коньки и вертикально замирают морские иглы. Бывают рыбы, прикрепляющиеся к телам крупных быстроходных рыб или китов, — рыбы-прилипалы. Костистые рыбы имеют много самых разнообразных и очень интересных, даже причудливых, приспособлений к условиям обитания. Среди костистых рыб выделяют примитивных осетрообразных (рис. 120). Среди них хорошо известны осётр, белуга, севрюга, стерлядь. Внешне они похожи на акул — имеют торпедообразную форму тела, вытя- Рис. 120. Разные виды осетрообразных рыб: 1 — русский осётр; 2 — белуга; 3 — стерлядь 1S4 рыло, в осевом скелете всю жизнь сохраняется хорда. Однако эти ,____костные: в черепе у них развиты кости, на голове видны крупные Р ые жаберные крышки, на поверхности кожи заметны крупные костные чешуи — жучки. Икра у этих рыб мелкая, икринок образуется чрезвычайно много. К лопастепёрым рыбам относятся двоякодышащие и кистепёрые. Двоякодышащие могут дышать не только жабрами, но и с помощью лёг_____видоизменённого плавательного пузыря, который соединён с пищеводом. Атмосферный воздух поступает в пищевод, а оттуда — в лёгкие. Так рыбы обеспечивают свой организм кислородом при дефиците этого газа в воде. Основания парных плавников у них мясистые, что позволяет опираться плавниками на грунт. Двоякодышащие рыбы живут в реках и озёрах трёх континентов: в Австралии один вид — неоцератод (рис. 121), в Южной Африке — четыре вида протоптерусов, в Америке один вид — лепидосирен. Рис. 121. Австралийская двоякодышащая рыба — неоцератод Рис. 122. Современная кистепёрая рыба — латимерия Кистепёрые рыбы, как и двоякодышащие, могли дышать и растворённым в воде кислородом с помощью жабр, и атмосферным воздухом, пользуясь лёгкими. Единственный ныне живущий вид кистепёрых — латимерия (рис. 122) — утратила способность дышать атмосферным воздухом. Эти изменения, скорее всего, произошли потому, что её далёкие предки переселились из пресных водоёмов в глубины океана. Латимерию иногда вылавливают в Индийском океане вблизи восточного побережья Африки, где она живёт на глубине от 400 до 1000 м. У этой рыбы есть лёгкое, но оно заполнено жировой тканью. Видимо, у предков современной латимерии лёгкое работало нормально. Дышит рыба с помощью жабр кислородом, растворённым в воде. Как и у двоякодышащих рыб, У латимерии парные плавники мясистые — рыба может на них опираться, перемещаясь по грунту. 155 Древние кистепёрые, видимо, были теми животными в эволюции звоночных, которые сочетали в себе черты приспособлений к жи.т в водоёме с чертами, позволявшими приблизиться к суше (лёг сквозные ноздри, мускулистые парные плавники). Вероятно, от кист' пёрых рыб в далёком прошлом произошли древние амфибии. Пол К лучепёрым относится большинство современных костных рыб. строению и образу жизни они хорошо приспособлены к условиям! обитания в воде. Среди лучепёрых много промысловых рыб. Запаса некоторых ценных рыб сократились из-за перепромысла и загряз-1 нения водоёмов, гидростроительства. Они нуждаются в охране и специальных мерах по их восстановлению. Лопастепёрые рыбы (двоякодышащие и кистепёрые) имеют мышцы на парных плавниках, на которые опираются при движении по дну. Двоякодышащие рыбы способны дышать воздухом. Хрящевые, костные, лучепёрые, костистые рыбы; осетро-образные; лопастепёрые, двоякодышащие, кистепёрые рыбы. 1. Установите взаимосвязь особенностей среды жизни и внешнего строения хрящевых рыб. 2. На примере осетрообразных (см. рис. 120, с. 154) охарактеризуйте особенности внешнего строения костных рыб. 3. Выявите признаки сходства костных и хрящевых рыб. 4. Используя рисунки 121 и 122, назовите особенности строения двоякодышащих и кистепёрых рыб. м Промысловые рыбы. Их использование и охрана I Вы узнаете: •о разнообразии промысловых рыб; • о способах разведения и поддержания численности рыб. Вспомните • Какие виды рыб человек использует в пищу? • Какие виды рыб разводят в декоративных целях? Рыболовство — одна из самых древних форм хозяйственной деятельности людей. Рыбы для человека — источник очень ценных пищевых продуктов, которые легче усваиваются, чем растительные. 156 ван>* яах. ют в дах. Рис. 123. Представители трескообразных: 1 — треска; 2 — налим промысловых рыб добы- г в солёных и пресных во-Кроме того, их выращива- -пециально созданных пру-"Основные океанические пространства, где ведётся круглогодичный вылов рыбы, это субтропические и тропические ^ды Атлантического, Тихого и Индийского океанов. Рыбный промысел в океанах ведётся, как правило, в местах, приближенных к берегам, на глубине до 500 м. Здесь скапливается много рыбы. Для ловли рыбы в промышленных масштабах наиболее выгодны виды рыб, ведушие стадный образ жизни. Таковы сельдеобразные — группа рыб, которые отличаются легко отделяющейся чешуёй. Среди них атлантическая и тихоокеанская сельди, салака, сардина-иваси. В северных водах ловят треску, пикшу, навагу. Этих представителей трескообразных можно узнать по усику на нижней челюсти (рис. 123). В океане ловят и других рыб, названия которых всем хорошо знакомы: морской окунь, минтай, макрурус, хек, камбала. Рыбу добывают • и во внутренних водах материков. Например, в нашей стране мелкую каспийскую кильку ловят в Чёрном, Каспийском и Азовском морях. В Балтийском море промышляют балтийскую кильку, или шпрот, салаку. Традиционным в России всегда было рыболовство на крупных реках. На Дальнем Востоке, в Сибири и на Европейском Севере нашей страны ловят лососёвых рыб. Осетрообразные рыбы — очень важный объект промысла, дающий ценные для человека пищевые продукты, содержащие высококачественные питательные вещества — белки и жиры. Высоко ценится чёрная осетровая икра. Осетрообразные — жители водоёмов исключительно Северного полущария. Россия — одна из тех стран, которые обладают самыми крупными мировыми запасами осетровых рыб. Осетровые живут в бассейнах Каспийского и Чёрного морей, в некоторых реках Сибири. Самые крупные среди осетрообразных рыб — белуга, а в Сибири — калуга. Длина тела этих рыб достигает 5 м, масса — 1,5 т. Осётры могут вырастать до 3 м в длину. Из-за перепромысла и загрязнения водоёмов численность осетровых рыб резко сократилась. Поэтому их охрана и воспроизводство — одна из главных задач природоохранных организаций. Сейчас построены и работают специальные рыбозаводы по разведению осетровых. На территориях этих 157 реста Т ь вы- ! ь- Их г рыбозаводов создана система водоёмов, предназначенных для нереста осетровых рыб, выведения и подрастания мальков. Подросшую молодь пускают в русло реки, и течение сносит её в море. Лососёвые рыбы — кета, горбуша, сёмга, нерка, кижуч, форель, можно узнать по жировому плавничку на спине. Мясо лососёвых рыб и икра имеют прекрасные вкусовые качества. Как и осетровые, лососёвые нерестятся в верховьях рек — являются проходными рыбами. Однако, в отличие от осетровых, лососёвые не боятся порожистых рек с быстрым течением и перепадами высоты. Продвигаясь к местам нереста, они преодолевают пороги, небольшие водопады и движутся против течения навстречу быстро текущей воде. В реках ловят представителей карпообразных — сазана, толстолобика, карася, плотву, тарань, воблу, а также рыб из других групп — сома, щуку, судака. Для быстрого получения рыбной продукции рыб разводят в специальных прудах. В прудовых хозяйствах рыб содержат в специально созданных условиях: в хорощо прогреваемой, богатой кислородом воде и при обилии пищи. Для этого строят систему прудов (рис. 124). На разных этапах жизни рыб переводят из одного пруда в другой. Рис. 124. Прудовое хозяйство и объекты разведения: А — схема прудового хозяйства: ? — река; 2 — нагульный пруд; 3 — зимовальные пруды; 4 — нерестовые пруды; 5 — выростные пруды; 6 — водоотводный канал; 6 — сазан (1) и породы карпа: зеркальный (2); чешуйчатый (3); голый (4) 158 в прудах разводят сазана, карпа, кара-^ толстолобика. К этим растительноядным ’бам часто подсаживают несколько щук. В присутствии хищников мирные рыбы луч-ще растут и быстрее прибавляют в весе. Ещё одной формой рыборазведения является акклиматизация: рыб перевозят в специальных водных контейнерах в новые места и выпускают. Так, из Чёрного моря в Каспийское переселили кефаль, а дальневосточного лосося, кету, — в водоёмы Кольского полуострова. При акклиматизации посредством вмешательства человека рыбы преодолевают естественные барьеры (сушу), которые препятствуют их расселению. Человеку при этом очень важно соблюдать правило: переселённые рыбы не должны становиться конкурентами тех, которые издавна живут в месте, где проводится акклиматизация. Рис. 125. Породы золотой рыбки: 1 — телескоп; 2 — вуалехвост; 3 — львиноголовка |UR Много красивых видов рыб люди разводят в аквариумах в эсте-УУ тических целях (рис. 125). Родина многих аквариумных рыб — тро-• пические и субтропические пресные водоёмы Южной Америки и Африки. Рыболовство — одна из древнейших и важнейших отраслей хозяйства. От рыб люди получают продукты питания, богатые белком, и жир. Промысел рыб производят в тропических и субтропических водах Мирового океана, во внутренних морях, озёрах, в крупных реках. Из-за перепромысла многие виды стали редкими и нуждаются в охране. Разводят рыб в рыбных хозяйствах и на рыбозаводах. В декоративных целях содержат аквариумных рыб. Рыболовство, промысловые рыбы, сельдеобразные, трескообразные, лососёвые, карпообразные рыбы, прудовые хозяйства, акклиматизация. 1А 1. Используя рисунки в тексте параграфа, расскажите о значении промысловых рыб для человека. 2. Назовите меры, необходимые для сохранения редких видов рыб. 159 3. Охарактеризуйте практическое значение прудового хозяйства, ис пользуя рисунок 124 на с. 158. 4. Используя информационные ресурсы, подготовьте презентацию проекта о рыболовстве как важной отрасли хозяйства. Подведём итоги Выполните задания 1. Назовите общие признаки типа Хордовые. 2. Опишите отличительные признаки бесчерепных и черепных животных на примере ланцетника и рыб. 3. Объясните, с помощью каких органов чувств рыбы ориентируются в воде. 4. Назовите черты усложнения нервной системы рыб в сравнении с бесчерепными. Как это отражается на их поведении? 5. Охарактеризуйте строение и функции систем органов рыб, участвующих в обмене веществ. 6. Поясните на примере живородящих и откладывающих икру видов рыб особенности их размножения и развития. 7. Назовите черты строения наиболее древней группы рыб. 8. Охарактеризуйте ценных промысловых рыб. Перечислите меры по их рациональному использованию и охране. 9. Перечислите известные вам породы рыб, разводимые в прудах. В чём их значение? 10. Обоснуйте эволюционное значение кистепёрых рыб. ____Какие утверждения верны?____________________________ 1. Активное передвижение не является характерной чертой позвоночных животных. 2. Все хордовые животные имеют внутренний скелет. 3. Высшие хордовые имеют хорошо развитые органы чувств. 4. Температура тела рыб не зависит от окружающей среды. 5. Для рыб характерны два круга кровообращения. 6. Большинство рыб — раздельнополые животные. 7. Рыбы относятся к древним первичноводным позвоночным животным. 8. Кровеносная система рыб незамкнутая. 9. Плавательный пузырь имеется у карпа и окуня. 10. Хорда есть у осетра и белуги. 11. У рыб сердце трёхкамерное. 12. Для хрящевых рыб характерно наличие костей в скелете. 160 Практические задания^ 1 Понаблюдайте за поведением рыбок в аквариуме при кормлении, ярком освещении, резких постукиваниях, прикосновении палочкой. Обратите внимание на движения различных плавников. Кратко запишите выводы, сделанные на основе наблюдений. 2 Рассмотрите строение чешуи, частей тела на некрупной свежей рыбе (можно использовать замороженную). Возьмите отварную рыбу. Рассмотрите строение её мышц, скелета, отдельных позвонков из разных частей скелета. 161 г л Глава 9 Класс Земноводные, или Амфибии (Amphibia) Общая характеристика Земноводные, или амфибии, — немногочисленная группа примитивных наземных позвоночных животных (рис. 126), сохраняющих тесную связь с водной средой. Размножаются амфибии в воде. Для земноводных характерно развитие с превращением: из икринок появляются похожие на рыб личинки. Живут личинки тоже в воде, пока не приобретут черты взрослых животных, способных жить на суше. У взрослых амфибий есть парные пятипалые конечности, типичные для наземных позвоночных животных. Дышат взрослые земноводные лёгкими. В кровеносной системе два круга кровообращения, а сердце состоит из трёх отделов. Кроме внутреннего уха (как у рыб) имеется среднее ухо. Взрослые амфибии сохраняют признаки водных позвоночных. У них богатая железами голая кожа, играющая важную роль в дыхании. На суше она не предохраняет организм от больших потерь воды, поэтому амфибии постоянно нуждаются в её восполнении — живут во влажных местах, часть жизни проводят в водоёмах. Трёхкамерное сердце не обеспечивает полного разделения артериальной и венозной крови. Мочевая и половая системы сходны с таковыми у рыб. Рис. 126. Разнообразие земноводных: 1 — серая жаба; 2 — огненная саламандра; 3 — гребенчатый тритон; 4 — травяная лягушка 162 35 Среда обитания и строение тела земноводных Вы узнаете: • в чём выражается приспособленность земноводных к разным средам жизни; • какие черты строения тела свидетельствуют о более сложной организации земноводных по сравнению с рыбами. Вспомните • Какое строение имеет скелет рыб? Образ жизни Жизнь земноводных связана с водной и наземно-воздушной средами. Зелёная лягушка летом встречается по берегам водоёмов. Здесь она подкарауливает насекомых, пауков, червей. Охотится лягушка только за движущейся добычей. При её приближении лягушка широко раскрывает рот, выбрасывает липкий язык, к нему приклеивается добыча, которую лягушка заглатывает. В случае опасности лягушка прыгает в воду и ныряет. Через некоторое время она всплывает, выставляя над поверхностью воды выступающие на голове глаза и ноздри. Если всё спокойно, она выбирается на берег. Лягущки, как и другие земноводные, активны лишь в тёплое время года. С наступлением холодов они опускаются на дно водоёмов, закапываются в ил и впадают в оцепенение. • Тритоны и жабы зимуют в наземных укрытиях — древесной трухе, норах грызунов, в углублениях почвы. Внешнее строение Широкое и короткое тело лягушки лишено хвоста (рис. 127). Широкая голова плавно переходит в туловище. Имеются две пары конечностей. Передняя конечность состоит из плеча, предплечья и кисти, задняя из бедра, голени и стопы. Конечность подвижна относительно тела, и её части подвижны относительно друг друга. На суше лягушка передвигается прыжками. Она отталкивается от земли сильными задними ногами и прыгает, а когда приземляется, опирается и на более короткие передние Конечности. В воде лягушка плавает, отталкиваясь задними конечностями, между Пальцами которых натянута плавательная перепонка. При резком вытягивании, выпрямлении задних ног лягушка делает сильные толчки. 163 Кожа земноводных голая, покрытая слизью, выделяемой многочисленными кожными железами. Слизь предохраняет кожу лягушки от быстрого 'I иссушения и защищает от бактерий. У жаб и некоторых других амфибий кожные железы выделяют ядовитую слизь, которая защищает от врагов. Яд кожных желёз маленькой (длиной 2-3 см) южноамериканской лягушки кокоа такой сильный, что прикосновение к ней стоит человеку жизни. Рис. 127. Внешнее строение зелёной лягушки: 1 — ноздря; 2 — глаза; 3 — барабанная перепонка; 4 — голень; 5 — стопа; 6 — пальцы с плавательной перепонкой; 7 — бедро; 8 — предплечье; 9 — кисть; Ю — плечо На переднем конце уплощенной головы лягущки находится больщая ротовая щель, сверху на возвышениях расположены парные ноздри и крупные выпуклые глаза. Лягушка может наблюдать за происходящим, выставив глаза, как перископы, над поверхностью воды. Подвижные веки защищают глаза от засорения. Как у всех наземных позвоночных, у лягушки есть слёзные железы Вещество, выделяемое ими (слёзы), смачивает глаза, смывает пылинки и обладает бактерицидным действием. По бокам головы позади глаз хорощо заметны округлые барабанные перепонки — это часть среднего уха, которая улавливает звуковые волны в воздухе, и они поступают во внутреннее ухо (к органу слуха). У самцов зелёных лягушек в углах рта расположены голосовые мешки, которые при кваканье раздуваются, как пузыри, усиливая звуки. Во внешнем строении лягушки гармонично сочетаются черты водных и наземных животных. Голая, богатая железами кожа, для которой опасно иссушение, перепончатые задние лапы, расположенные на возвышениях глаза и ноздри — черты, характерные для водных позвоночных. Пятипалые парные конечности, выпуклые глаза с подвижными веками и слёзными железами, наличие барабанных перепонок, воздушное дыхание — это черты наземных позвоночных. Опорно-двигательная система Скелет земноводных, как и других позвоночных, состоит из следующих отделов: скелета головы, туловища, поясов конечностей и свободных конечностей. 164 у земноводных по сравнению с рыбами значительно меньше костей: многие кости срастаются в некоторых местах сохраняются хрящи. Скелет легче, чем У рыб, что важно для наземного существования. Широкий плоский череп и верхние челюсти представляют собой единое образование (рис. 128). Очень подвижна нижняя челюсть. Череп подвижно причле-няется к позвоночнику. В позвоночнике земноводных больше отделов, чем у рыб. Он состоит из шейного (один позвонок), туловищного (семь позвонков), крестцового (один позвонок) и хвостового отделов Позвонки хвостового отдела у некоторых представителей (например, у лягушки) слиты в единую кость. Скелет свободных конечностей амфибий, в отличие от рыб, сложный. Скелет передней конечности составляют плечо, предплечье и ещё три отдела, образующие кисть, — запястье, пясть и фаланги пальцев. Скелет задней конечности включает бедро, голень и ещё три отдела, образующие стопу, — предплюсну, плюсну и фаланги пальцев. (Парные конечности земноводных являются пятипалыми. Их скелет состоит из пяти отделов. Такие конечности характерны для всех наземных позвоночных животных. Опорой передним конечностям служит пояс передних конечностей (плечевой пояс), который состоит из парных лопаток, парных ключиц и парных коракоидов (так называемых вороньих костей). Ключицы и коракоиды соединяются с грудиной. Плечевой пояс лежит в толще мускулатуры и, подобно поясу, полукольцом охватывает переднюю часть туловища. Пояс задних конечностей состоит из трёх парных элементов, которые срастаются между собой и причленяются с боков к крестцовому отделу позвоночника. Такое строение тазового пояса характерно для всех наземных позвоночных. Мускулатура у земноводных состоит из мышц, более сложных по строению, чем у рыб. Особенно хорошо развиты мышцы конечностей. Они Рис. 128. Скелет лягушки; 7 — череп; 2 — позвоночник; 3 — пояс задних конечностей; 4 — бедро; 5 — голень; 6 — предплюсна; 7 — плюсна; 8 — фаланги пальцев; 9 — пясть; 10 — запястье; 11 — предплечье; 12 — грудина; 13 — плечо; 14 — пояс передних конечностей 165 начинаются на костях поясов и тонкими сухожилиями прикрепляются к костям конечностей. Сокращение этих мышц обеспечивает движение конечностей при плавании, ползании, прыгании. У хвостатых амфибий хорошо развиты мышцы хвоста, служащего основным органом при движении в воде. ^ ' Опорно-двигательная система амфибий имеет более сложное строе- ние, чем у рыб, но число костей в скелете меньше, чем у рыб. Скелет и мышцы парных конечностей сложнее, чем у рыб, и типичны для наземных позвоночных. Позвоночник имеет большее, чем у рыб, число отделов. Среднее ухо; плечо, предплечье, кисть; бедро, голень, стопа; веки; слёзные железы; барабанные перепонки; отделы позвоночника (шейный, туловищный, крестцовый, хвостовой); запястье, пясть, фаланги пальцев; предплюсна, плюсна; лопатки, ключицы, коракоиды. 1. Объясните происхождение названия «земноводные». 2. Установите взаимосвязь строения кожи и особенностей жизнедеятельности земноводных. 3. Выявите черты сходства и различия у земноводных и костных рыб в строении скелетов головы и туловища. 4. Охарактеризуйте признаки приспособленности земноводных к жизни и на суше, и в воде. 3£ Строение и функции внутренних органов земноводных Вы узнаете: •об усложнении внутреннего строения земноводных по сравнению с рыбами; •об изменении работы систем внутренних органов у земноводных по сравнению с рыбами. Вспомните •Как устроена кровеносная и дыхательная системы рыб? • Из каких отделов состоит головной мозг рыб? 166 Пищеварительная система у амфибий состоит из тех же органов, что и у рыб (рис. 129). Широкий рот ведёт в обширную ротовую полость. Во рту пиша смачивается слюной (слюнные иселезы есть только у наземных животных). У лягушек язык прирастает передним концом к нижней челюсти, а задний его конец свободный. Довольно короткий пицдевод переходит в желудок. Здесь пища подвергается воздействию пищеварительных соков, а затем поступает в двенадцатиперстную кишку — это первый отдел тонкого кишечника Сюда открывается общий проток печени, жёлчного пузыря и поджелудочной железы. В тонком кишечнике происходит окончательное переваривание пищи. Питательные вещества всасываются стенками кищечника и разносятся кровью ко всем органам и тканям организма. Непереваренные остатки поступают в толстый кишечник. Толстая кищка переходит в особое расширение — клоаку. В неё открываются протоки выделительной и половой систем. Через клоакальное отверстие непереваренные остатки пищи и моча удаляются наружу. Дыхательная система. У личинок земноводных (головастиков), как и у рыб, функционируют жабры и только один круг кровообращения. Взрослые лягущки дыщат лёгкими (рис. 130). Это небольщие вытянутые мещочки с тонкими эластичными стенками, в которых ветвятся многочисленные капилляры. Вдохи и выдохи происходят за счёт опускания и подъёма дна ротовой полости. Когда оно опускается. Рис. 129. Схема пищеварительной системы лягушки: 1 — рот; 2 — глотка; 3 — пищевод; 4 — желудок; 5 — поджелудочная железа; б — тонкая кишка; 7 — толстая кишка; 8 — клоака; 9 — отверстие клоаки; 10 — печень 13 14 Рис. 130. Внутреннее строение лягушки (самки): 1 — сердце; _ 2 — лёгкое; 3 — печень; 4 — жёлчный пузырь; 5 — желудок; 6 — поджелудочная железа; 7 — яичник; 8 — почка; 9 — тонкая кишка; 10 — яйцевод; 11 — селезёнка; 12 — толстая кишка; 13 — клоака; 14 — мочевой пузырь 167 воздух поступает в ротовую полость. Когда ноздри закрыты, а дно ротовой полости поднимается, воздух проталкивается в лёгкие. При выдохе ноздри открыты, и при поднимании дна ротовой полости воздух выходит наружу. В лёгких происходит газообмен. Лёгкие у земноводных не очень развитые, и важную роль в газообмене играет кожа, богатая кровеносными сосудами. Однако обмен газами возможен только через влажную кожу, поэтому для амфибий так опасно высыхание кожи. Кровеносная система. В связи с возникновением лёгких у земноводных появился второй круг кровообращения, кровь движется от сердца к лёгким, насыщается там кислородом и возвращается к сердцу. Этот круг называется малым (лёгочным), а тот круг, по которому кровь движется от сердца к другим внутренним органам и обратно, называют большим Сердце трёхкамерное: имеются два предсердия и один желудочек. Венозная кровь, движущаяся от внутренних органов, собирается в крупные вены и поступает в правое предсердие (рис. 131). В левое предсердие по лёгочной вене поступает артериальная кровь от лёгких. При сокращении предсердий венозная и артериальная кровь переходит в желудочек и здесь частично смешивается. От желудочка отходит несколько сосудов. По лёгочным артериям более насыщенная углекислым газом кровь направляется в лёгкие. В аорту поступает смешанная кровь и разносится ко всем органам и тканям организма. Наиболее богатая кислородом кровь поступает к голове. Рис. 131. Схема кровеносной системы лягушки: 7 — желудочек; 2 — левое и правое предсердия; 3 — сонная артерия; 4 — аорта; 5 — лёгочная артерия; 6 — лёгочная вена; 7 — капиллярная сеть внутренних органов I У амфибий трёхкамерное сердце и два круга кровообращения — боль-щой и малый (лёгочный). Ко всем органам тела поступает смешанная кровь. В связи со слабым развитием лёгких и движением смешанной крови по организму обмен веществ у земноводных замедленный. По интенсивности он мало отличается от обмена веществ у рыб. Температура тела земноводных непостоянная и зависит от температуры окружающей среды, поэтому их относят к холоднокровным животным. 168 г Рис. 132. Нервная система лягушки: А — общая схема: 1 — головной мозг; 2 — спинной мозг; 3 — нервы; Б — схема головного мозга; 1 — передний мозг; 2 — промежуточный мозг; 3 — средний мозг; 4 — мозжечок; 5 — продолговатый мозг Нервная система у земноводных похожа на нервную систему рыб. В головном мозге сильнее развит передний мозг (рис. 132), разделённый на два полушария. Они почти полностью скрывают сверху промежуточный мозг. Умеренно развит средний мозг, связанный с органами зрения. Плохо развит мозжечок. Это объясняется однообразными и ограниченными движениями земноводных и их малоподвижным образом жизни. Рефлексы у земноводных вырабатываются медленно — для этого требуется много времени. Выделительная система. Продолговатые почки расположены в полости тела по бокам позвоночника. Вредные продукты жизнедеятельности из крови переходят в почки и в виде мочи поступают в мочеточники, которые открываются в клоаку. По стенке клоаки моча стекает в мочевой пузырь. Стенки мочевого пузыря периодически сокращаются, моча снова оказывается в клоаке и через неё выделяется наружу. Земноводные по сравнению с рыбами имеют более сложное строение. Усложнение касается дыхательной и кровеносной систем в связи с появлением лёгких и двух кругов кровообращения. Более сложное строение, чем у рыб, имеют нервная система и органы чувств. Интенсивность процессов жизнедеятельности, обмен веществ у амфибий медленные. Температура тела зависит от температуры окружающей среды. Двенадцатиперстгюя кишка, тонкий и толстый кишечник, клоака, круги кровообрагуения (малый (лёгочный), большой), смешанная кровь, холоднокровные животные, полушария переднего мозга. 169 1. Сравните строение и функции пищеварительной системы земноводных и рыб. Сделайте выводы. 2. Объясните, почему органы дыхания у земноводных имеют иное строение, чем у рыб. 3. Проведите сравнительный анализ строения кровеносной системы рыб и земноводных. 4. Назовите черты сходства в строении земноводных и рыб и объясните, что это доказывает. f 37 Годовой жизненный цикл и происхождение земноводных Вы узнаете: • как влияют сезонные изменения на жизнедеятельность земноводных; • у каких животных размножение и развитие сходно с размножением и развитием земноводных и что это доказывает. Вспомните • От какой группы рыб произошли земноводные? • Почему земноводных называют холоднокровными и в чём заключается это свойство? Сезонные изменения в жизни земноводных 1Ьдовой жизненный цикл — изменение жизнедеятельности в течение года — хорошо выражен у земноводных, обитающих в широтах с отчётливыми климатическими сезонными изменениями. В начале осени при понижении среднесуточной температуры земноводные скрываются в убежищах, где проводят зиму в состоянии оцепенения'. у них резко снижается обмен веществ, уменьшается число дыхательных движений и сокращений сердца. Озёрная, прудовая и травяная лягушки зимуют в воде. Они выбирают глубокие участки там, где водоёмы не промерзают до дна. Жабы, жерлянки, тритоны, саламандры зимуют на суше: забираются в ямы, норы грызунов, прячутся в трухе гниющих пней, под камнями. Весной с наступлением тепла амфибии переходят к активному образу жизни, покидают места зимовки и направляются к местам размножения. Эти весенние перемещения проходят довольно дружно, животные пре- 170 одолевают сотни метров, добираясь до мелких, хорошо прогреваемых солнцем вод. После размножения бурые лягушки, жабы, квакши переходят на свои обычные летние места обитания на лугах, в полях, огородах, садах. Тритоны и жерлянки проводят в водоёмах ещё 2-3 месяца, а затем тоже переходят на сушу. Размножение Размножаются земноводные в мелких, хорошо прогреваемых участках водоёмов. В тёплые весенние вечера, в конце апреля и в мае, с прудов и речек разносятся громкие квакающие звуки. Эти «концерты» устраивают самцы лягушек для привлечения самок. Органами размножения у самцов земноводных, как и у рыб, служат семенники, у самок — яичники. Расположены они в полости тела, ко времени размножения многократно увеличиваются. Созревшие в яичниках яйцеклетки попадают в яйцеводы. Во _______ время движения по яйцеводу икринки покрываются прозрачной слизистой оболочкой и через клоаку вьшодятся наружу. У самцов семенники, имеющие овальную форму, выделяют множество подвижных сперматозоидов. Семенная жидкость, богатая сперматозоидами, по семяпроводам попадает в клоаку и выделяется наружу. Оплодотворение у земноводных наружное. Гроздья оплодотворённой икры прикрепляются к водным растениям или отдельными комками плавают У поверхности воды. Ленты оплодотворённой икры жаб, как и отдельные икринки тритонов, приклеиваются к листьям водных растений. Ш Развитие Развитие зародыша лягуш-(рис. 133) в икринке продолжается около полутора недель. Рис. 133. Развитие лягушки: 1 — икра; 2 — выход головастика из икринки; 3, 4 — головастик с развитыми наружными жабрами; 5 — головастик с внутренними жабрами; 6 — появление задних конечностей; 7 — появление передних конечностей; 8 — рассасывание хвоста; 9 — выход на сушу 171 Затем зародыш разрывает оболочку икринки, и наружу выходит личинка — головастик По внешнему виду и образу жизни головастик похо>к на рыбу. У него есть жабры, двухкамерное сердце и один круг кровообращения, органы боковой линии. В процессе развития в головастике происходят важные изменения. Развиваются сначала задние, а потом и передние конечности. Появляются лёгкие, и головастик всё чаще и чаще поднимается к поверхности воды для дыхания. В связи с развитием лёгких образуется второй круг кровообращения, сердце становится трёхкамерным. Хвост постепенно уменьшается. Головастик становится похожим на взрослую лягушку. Лягушонок от растительного питания переходит к потреблению животной пищи и покидает водоём. От времени откладывания икры до превращения головастика в лягушонка проходит 2-3 месяца. У взрослых лягушек нет хвоста. Происхождение земноводных Рис. 134. Скелеты передней парной конечности кистепёрой рыбы (7) и древнего земноводного (2) Размножение земноводных происходит так же, как у костных рыб. Головастики больше похожи на рыб, чем на своих взрослых родителей. У них есть все те же органы, которые необходимы рыбам для жизни в воде. Скелет парных плавников кистепёрых рыб похож на скелет конечности земноводных (рис. 134). Всё это свидетельствует о том, что земноводные произошли от древних кистепёрых рыб. KjH Некоторые древние костные рыбы с помощью парных плавников Wjir могли переползать из одного водоёма в другой. У них появились примитивные лёгочные мешки, которыми рыбы пользовались для дыхания при недостатке кислорода в воде и при пересыхании водоёмов. Наибольшее сходство существует между древними амфибиями, появившимися около 350 млн лет назад, и древними пресноводными кистепёрыми рыбами — рипидистиями. Об их строении можно судить по сохранившейся до настоящего времени морской кистепёрой рыбе латимерии (см. рис. 122, с. 155). Примитивные древние земноводные, по-видимому, вели водный образ жизни, питались и размножались в воде (рис. 135). Однако они могли выходить на сушу и дышать воздухом. 172 Рис. 135. Древнее земноводное Земноводные — раздельнополые животные, размножающиеся в воде. Оплодотворение наружное. Развитие с превращением; из икринок выходят личинки, которые превращаются во взрослых особей. Образ жизни земноводных меняется в зависимости от времени года. Земноводные произощли от древних кистепёрых рыб. Годовой жизненный цикл, оцепенение, головастик. 1. Охарактеризуйте годовой жизненный цикл лягушки в умеренных широтах. • 2. Назовите черты сходства в размножении земноводных и рыб. 3. В чём проявляется сходство головастика с рыбами и о чём свидетельствует этот факт? 4. Используя текст параграфов о рыбах и амфибиях, составьте таблицу или схему, содержащую краткую информацию о чертах сходства и различия этих групп позвоночных. 5. Занесите сведения о земноводных в таблицу, составленную при изучении систем органов животных. 173 за Ра*«нг Разнообразие и значение земноводных Вы узнаете: • о различиях между представителями разных групп земноводных; • о роли земноводных в природе и значении для человека. Вспомните • Какие черты строения земноводные унаследовали от рыб? • В чём выражается взаимосвязь разных групп животных в природе? Современные земноводные Класс Земноводные насчитывает около 5000 современных видов, объединённых в три отряда — Хвостатые, Бесхвостые и Безногие. Хвостатые земноводные — наиболее древняя группа. Сейчас известно около 280 видов. Тело их удлинённое. Хвост, служащий основным органом движения в воде, сохраняется в течение всей жизни. Передние и задние ноги примерно одинаковой длины. В нашей стране из хвостатых амфибий широко распространены два вида — гребенчатый тритон (см. рис. 126, 3, с. 162) и более мелкий обыкновенный тритон. Летом тритоны живут и размножаются в воде. 3»1му проводят в состоянии оцепенения в укрытиях на земле. В биологических лабораториях содержат личинок американских амбистом — аксолотлей. Эти животные, как и другие земноводные, на личиночной стадии обладают способностью к регенерации. Самое крупное земноводное (около 1,5 м длиной) — исполинсксгя саламандра — живёт в горных речках Восточного Китая и в Японии. Рис. 136. Различные виды лягушек: 1 — краснобрюхая жерлянка; 2 — рогатая лягушка; 3 — обыкновенная квакша; 4 — пипа суринамская 74 к бесхвостым земноводным относятся ляг\. _ /ПИС. 136). Всего насчитывают более 4500 видов. На были рассмотрены все типичные черты бесхвост,™^^^ ^^гушки ранее 'Oi- рис. 126, 1. с. 162) имеют сухую бугристую амфибии. Жабы в лесах, садах, огородах. Активны в сумерках, днём живут Квакши отличаются небольшими размерами, тонк>. ^ укрытиях. ” телом и лапами квакшам удержи- с присосками на концах пальцев. Присоски пoзвoля^^^,J, ваться на листьях и стволах деревьев, где они про^ -времени. Самая мелкая лягушка — банановая (длц,°'^^^« часть крупная лягушка — голиаф (длиной до 25 см и масгч ^ самая в тропических лесах Африки. 3 кг) живут № Безногие земноводные — это примерно 60 вил^ с пиках. Безногие ведут подземный образ жизни и' ^ ’’'Ро- образное тело. У большинства тело выглядит них длинное червесегменты. В связи с роющим образом жизни ноги и Гл*^' поделено на развиты или отсутствуют. Животные перемещаются п ^ безногих слабо почвенные частицы передним концом тела. землей, раздвигая Роль земноводных в природе и значка, н F ддд человека Взрослые земноводные питаются подвижной жи« отной пищей. Основ-гочисленные насеко- ной пищей лягущкам, жабам, квакщам служат мно мые, слизни, пауки, многоножки, черви. Сами земноь чей некоторых птиц, млекопитающих. Так, лягущек » служат добы- едят аисты, цапли, барсуки, енотовидные собаки земноводных некоторых странах люди используют в пищ\, и лягущек, во Франции и в США, например, их разь саламандр фермах, как карпов в прудах. Учёные используют специальных ленных опытов в биологических лабораториях. нгущек для многочис- Осенью лягушек отлавливают и содержат в вл. - температуре. В состоянии оцепенения амфиби пониженной ще, и для опытов всегда есть живой материал. нуждаются в пи- Этим страдалицам науки поставлены памятники. Flei^ -кам, используемым на благо науки, был воздвигнут в лягуш- известном Парижском университете. Ещё один ~ всемирно оружён в Токио на средства, собранные студентами-лягушке был со’ ''Медиками Земноводные могут служить показателем чис-г. Тонкие влажные покровы земноводных очень чувс-1<°^*^^ воды в водоеме. нию, поэтому, если в водоёме есть эти животные загрязне- »» с “ ’ в нем чистая. Многие виды амфибии стали редкими и нужда»^ _ В Красную книгу России занесены камышовая жабп'^*^” ^ строгой охране. ка, малоазиатский тритон и уссурийский когтистый крестов 175 Класс Земноводные включает отряды Хвостатые, Бесхвостые и Безногие. Распространены они в тропиках, субтропиках и умеренных широтах. Амфибии являются важным компонентом природных биоценозов — регулируют численность беспозвоночных, поедая насекомых, пауков, слизней, червей. Сами земноводные служат добычей некоторых птиц, зверей, рептилий. Мясо крупных саламандр и лягушек съедобно. Большое значение амфибии имеют как лабораторные животные в научных биологических исследованиях. Хвостатые и бесхвостые земноводные. 1. Назовите места обитания земноводных и объясните причины такого распространения. 2. Используя рисунки 126 и 136, охарактеризуйте основные особенности строения и образа жизни изученных отрядов земноводных. 3. Опишите значение амфибий в природе и для человека. 4. Используя информационные ресурсы, подготовьте презентацию проекта о причинах сокращения численности земноводных, необходимых мерах по их охране. Подведём итоги Выполните задания 1. Укажите черты приспособленности земноводных к жизни на суше и в воде. 2. Назовите части тела лягушки. Каково их строение? 3. Установите взаимосвязь строения и функций конечностей амфибий. 4. Охарактеризуйте роль кожи в жизни земноводных. 5. Назовите черты внутреннего строения амфибий, по которым можно судить об усложнении их организма в процессе эволюции. 6. Охарактеризуйте особенности размножения и развития лягушки. 7. Опишите изменения активности земноводных, связанные с сезонными явлениями. 8. Охарактеризуйте роль земноводных в природе. 9. Назовите представителей класса Земноводные, занесённых в Красную книгу. Какие утверждения верны?_____________________________ 1. У земноводных взрослые особи чаще обитают на суше, но размножение и развитие происходит в воде. 176 2. У земноводных нет постоянной температуры тела. 3. Глаза у земноводных не имеют век; нет слёзных желёз. 4. Дышат амфибии лёгкими и жабрами. 5. Сердце земноводных трёхкамерное, у них два круга кровообращения. 6. Трёхкамерное сердце не обеспечивает полного разделения артериальной и венозной крови. 7. В процессе развития жабры у головастика заменяются на лёгкие. 8. Скелет позвоночника отдельных представителей земноводных имеет шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой отделы. 9. Земноводные имеют сходное с рыбами строение нервной системы. 10. Головастик лягушки, как и рыбы, имеет двухкамерное сердце и один круг кровообращения. Практические задания___________________________________ 1. Летом понаблюдайте за поведением лягушки во время выслеживания добычи (дождевого червя, насекомого), за её передвижением на суше, в воде. 2. В весеннее время постарайтесь проследить цикл развития лягушки, наблюдая его различные стадии в ближайших водоёмах (икра —► головастик —► взрослая лягушка). Обратите внимание на особенности строения головастика и маленького лягушонка. 3. Установите, какие земноводные встречаются в окрестных лесах, на полях, в водах на территории вашей местности. 177 Глава 10 Класс Пресмыкающиеся, или Рептилии (Reptilia) Общая характеристика пресмыкающихся Пресмыкающиеся, или рептилии, — первые в эволюции живого мира настоящие наземные позвоночные животные. Это ящерицы, змеи, черепахи и крокодилы. В условиях наземно-воздушной среды они передвигаются, опираясь на твёрдый грунт, дышат атмосферным воздухом, используя лёгкие, размножаются вне воды — на суше. Оплодотворение у них внутреннее. К жизни на суше рептилии хорошо приспособлены, о чём свидетельствует их внешний облик и внутреннее строение. за Внешнее строение и скелет пресмыкающихся Вы узнаете: • какие особенности внешнего строения пресмыкающихся обусловлены жизнью на суше; • в чём отличие скелета пресмыкающихся от скелета земноводных. Вспомните • Из каких отделов состоит позвоночник земноводных? • Какие особенности имеет скелет конечностей земноводных? Тело ящериц, крокодилов, черепах состоит из головы, туловища, хвоста и двух пар конечностей. Снаружи тело рептилий покрыто плотной сухой кожей, которая не содержит желёз. Это предохраняет организм животного от потери влаги в засушливой среде. В верхнем слое кожи образуется чешуя, но не костная, как у рыб, а из более мягкого материала — из рога. Рост тела пресмыкающегося возможен только в результате линьки. Старый роговой покров отслаивается, лопается и у ящериц сходит лоскутами, а у змей отделяется, сползая, как чулок, сразу со всего тела. Голова пресмыкающихся покрыта крупными роговыми щитками. У агам, гекконов, голова и туловище покрыты однородной роговой чешуёй. 178 Рот крупный, челюсти вооружены зубами; ими рептилия схватывает и удерживает добычу. Надо ртом видна пара ноздрей. Они сквозные и пропускают воздух в ротовую полость. Внутри ноздрей находятся органы обоняния. с помощью которых ящерицы воспринимают запахи. Изо рта ящериц и змей постоянно высовывается тонкий длинный язык, служащий животному для ощупывания и осязания окружающих предметов, для восприятия запахов. Глаза ящериц, черепах, крокодилов имеют подвижные веки. Орган слуха у рептилий находится под барабанной перепонкой и кожей. |LJ| У змей края век срослись и глаза покрыты роговым чехлом, только УЗг прозрачным. При линьке веки у змеи мутнеют и роговой чехол снимается вместе со всем роговым покровом тела. В этом состоянии змеи довольно беззащитны и на время линьки прячутся. Между головой и туловищем имеется перехват — шея. Она позволяет животному поворачивать голову в сторону звука или движущегося предмета, схватывать добычу и расправляться с ней. Туловище слегка приплюснутое. мягкое. У ящерицы хвост длинный, упругий (рис. 137, 2). Он может обламываться затем восстанавливаться. Две пары ног пресмыкающегося широко расставлены по бокам тела, пальцы имеют когти. При движении животное касается телом земли — пресмыкается. Рис. 137. Различные виды пресмыкающихся: 1 — обыкновенная гадюка; 2 — прыткая ящерица; 3 — степная черепаха Скелет у пресмыкающихся в большей мере, чем у земноводных, приспособлен к жизни на суше (рис. 138, Б). Череп имеет один выступ, которым задняя часть черепа причленяется к позвоночнику. Это делает голову хорошо подвижной. Позвоночник подразделён на пять отделов — шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. В шейном отделе ^~10 подвижных позвонков. 179 Рис. 138. Строение тела ящерицы; А — внешнее строение: 1 — голова; 2 — туловище; 3 — хвост; 4 — задние конечности; 5 — передние конечности; Б — скелет: 1 — череп; 2 — пояс передних конечностей; 3 — кисть; 4 — предплечье; 5 — плечо; 6 — позвоночник; 7 — бедро; 8 — голень; 9 — стопа; 10 — пояс задних конечностей К 16-25 туловищным позвонкам причленяются рёбра. Передние, соединяющиеся с грудиной, рёбра образуют грудную клетку. Она предохраняет находящиеся в грудной полости органы (пищевод, трахею, сердце, лёгкие) от повреждений и участвует в механизме дыхания: расширяется при вдохе и спадает при выдохе. Рёбра у змей причленены к позвонкам всей туловищной части позвоночника и не соединяются с грудиной: грудной клетки у змей нет. Крестцовых позвонков два. К ним причленён пояс задних конечностей. Скелет поясов и свободных конечностей сохраняет общую схему строения, свойственную всем наземным позвоночным. Однако бывают безногие ящерицы. Нет ног и у змей. В связи с наземным образом жизни и переходом к исключительно легочному дыханию тело пресмыкающихся покрыто роговыми че-шуями и лишено желёз; имеется грудная клетка, а также шея, обеспечивающая подвижность головы. Роговой покров, шея, когти, грудная клетка. 180 1. объясните происхождение названия класса Пресмыкающиеся. Приведите примеры, подтверждающие это название. 2 Установите взаимосвязь внешнего строения и наземного образа жизни рептилий. 3. Охарактеризуйте особенности строения скелета пресмыкающихся, связанные с жизнью на суше. 4. Назовите процессы жизнедеятельности рептилий, обеспечивающие жизнь на суше. 4Q Внутреннее строение и жизнедеятельность пресмыкающихся Вы узнаете: • в чём проявляется усложнение во внутреннем строении пресмыкающихся по сравнению с земноводными; • как отражается приспособленность к условиям жизни на суше на внутреннем строении пресмыкающихся. Вспомните • От чего зависит температура тела животных? • Как устроена кровеносная система земноводных? Внутреннее строение Внутреннее строение пресмыкающихся можно рассмотреть на примере прыткой ящерицы — одного из хорошо известных представителей этого класса, широко распространённого на территории нашей страны. Пищеварительная система пресмыкающихся сходна по строению с пищеварительной системой земноводных (рис. 139 и 140). У ящерицы имеются рот, глотка, желудок, кишечник, клоака. Во рту пища смачивается слюной. В кишечник открываются протоки жёлчного пузыря, печени и поджелудочной железы. Ящерицы поедают в основном насекомых и червей, змеи — полёвок, мышей, лягушек. У некоторых змей на передней части головы имеются специальные чувствительные ямки, способные воспринимать тепло, идущее от теплокровного животного. У ядовитых змей в стенках ротовой полости расположены ядовитые железы. Эти змеи убивают добычу ядом, который стекает по ядовитым зубам. Дыхательная система. В связи с появлением шейного отдела у ящерицы удлиняются дыхательные пути, по которым воздух поступает изо рта 181 Рис. 139. Внутреннее строение ящерицы (самца): 1 — трахея; 2 — сердце; 3 — лёгкое; 4 — печень; 5 — жёлчный пузырь; 6 — желудок; 7 — селезёнка; 8 — поджелудочная железа; 9— кишечник; 10— семенник; 11 — почка; 12 — семяпровод; 13 — мочевой пузырь; 14 — клоакальное отверстие в лёгкие. Воздух втягиваете^!, рез ноздри, попадает в ротонд полость, затем в гортань лее в длинную трубку — трц' хею (рис. 139). Трахея дел^ ' на более узкие трубочки бронхи, идущие в лёгкие. Лёг кие у рептилий устроены слож.1 нее, чем у амфибий. Стенки по.1 лости лёгкого имеют много' складок, где многократно ветвятся кровеносные сосуды. Это увеличивает поверхность их соприкосновения с воздухом, усиливая газообмен. Кровеносная система. Сердце трёхкамерное, с неполной перегородкой в желудочке. Из него выходят три крупных сосуда: левая и правая дуги аорты и лёгочная артерия (рис. 141). Две дуги аорты, обойдя сердце, сливаются в один общий сосуд — спинную аорту. По телу циркулирует смешанная кровь, как у земноводных. Рис. 140. Схема пищеварительной и дыхательной систем ящерицы: 1 — рот; 2 — ноздри; 3 — ротовая полость; 4 — глотка; 5 — пищевод' б — трахея; 7 — лёгкое; 8 — печень; 9— желудок; 10— поджелудочная железа; 11 — кишечник; 72— клоака 182 I Рис. 141. Схема строения кровеносной системы ящерицы: 1 — сердце; 2 — яремная вена; 3— сонная артерия; 4 — левая и правая дуги аорты; 5 — лёгочная вена; 6 — лёгочная артерия; 7— капиллярная сеть внутренних органов; 8 — кишечная вена Рептилии — холоднокровные животные. Температура их тела зависит от температуры окружающей среды. Лёгочная артерия разделяется на две ветви, которые несут к левому и правому лёгкому венозную кровь. Здесь она насыщается кислородом. По лёгочным венам артериальная кровь поступает в левое предсердие. В желудочке кровь частично смешивается, самая богатая кислородом идёт к голове, смещанная — ко всем органам тела, а насыщенная углекислым газом — к лёгким. Нервная система. У рептилий по сравнению с амфибиями все отделы головного мозга усложнены и увеличены (рис. 142). Это связано с более сложным и многообразным поведением пресмыкающихся. Особенно увеличены передний мозг и мозжечок. Кроме зрения и обоняния у пресмыкающихся хорошо развито осязание. Выделительная система. Почки пресмыкающихся хорошо приспособлены к экономии воды; конечный продукт обмена веществ у пресмыкающихся выделяется не в виде жидкой мочи, как у земноводных, а в форме мочевой кислоты Она в кашицеобразном состоянии поступает в клоаку, а затем выходит наружу. Рис. 142. Схема строения головного мозга ящерицы: 1 — передний мозг; 2 — промежуточный мозг; 3 — средний мозг; 4 — мозжечок; 5 — продолговатый мозг 183 Размножение у рептилий, как и у других позвоночных, органы размножения у самцов — семенники, а у самок — яичники (рис. 143). Оплодотворение у пресмыкающихся внутреннее. Семенная жидкость попадает в половые пути самки при сближении клоак самца и самки. Зародыш начинает развиваться ещё тогда, когда яйцо продвигается по яйцеводу, покрываясь яйцевыми оболочками. Внешняя оболочка яйца кожистая, проницаемая для воды и газов. Она предохраняет зародыш от повреждений. У крупных пресмыкающихся, например у крокодилов, наружная оболочка яйца твёрдая, так как пропитана известковым кальцием. В яйце есть запасы воды. Имеются и обильные запасы питательных веществ — желток, за счёт которых зародыш растёт и развивается. Рис. 143. Схема строения яйцевода ящерицы: 1 — яичних; 2 — воронка яйцевода; 3 — продвижение оплодотворённого яйца по яйцеводу; 4 — яйцо, покрытое оболочками, в клоаке Рис. 144. Черепаха, откладывающая яйца {А): выход молодой черепахи из яйца (6) Рептилии откладывают яйца на землю или в специально подготовленные углубления (рис. 144). Некоторые пресмыкающиеся охраняют свою кладку (например, крокодилы); другие, отложив яйца, покидают их (например, черепахи). Иногда детёныши развиваются в теле матери. В этих случаях происходит яйцеживорождение. Например, у гадюки и у живородящей ящерицы детёныши вылупляются из яйца во время его откладывания. 184 Годовой жизненный цикл Пресмыкающиеся широко распространены по земному шару и встречаются в разных климатических зонах. Однако, будучи холоднокровными животными с непостоянной температурой тела, они нуждаются в поступлении тепла извне. Поэтому наиболее многочисленны эти животные в тропических и субтропических зонах земного шара. В районах, где тёплое лето сменяется холодной осенью и зимой, пресмыкающиеся с наступлением неблагоприятных условий уходят в укрытия: норы, пещеры, под корни деревьев, в подвалы сельских домов и лесные избушки. Там животные впадают в оцепенение. Весной, когда воздух и поверхность почвы хорошо прогреются, рептилии выходят на поверхность и переходят к активному образу жизни. Рептилии хорошо приспособлены к обитанию на суше: они дышат лёгкими, у них внутреннее оплодотворение, а яйцо покрыто защитными оболочками. Температура тела зависит от окружающей среды. Зимой рептилии неактивны и находятся в оцепенении. Ядовитые железы, ядовитые зубы, гортань, трахея, бронхи, мочевая кислота, яйцевые оболочки, желток. ТА 1. Сравните строение дыхательной системы рептилий и амфибий. Сделайте вывод. 2. Объясните, почему пресмыкающихся относят к холоднокровным животным. 3. Охарактеризуйте черты внутреннего строения рептилий, связанные с приспособленностью к жизни на суше. 4. Используя информационные ресурсы, подготовьте обзор мест наибольшего распространения пресмыкающихся. 5. Занесите сведения о пресмыкающихся в таблицу, составленную при изучении систем органов животных. 185 41 Разнообразие пресмыкающихся Вы узнаете: • о редких видах пресмыкающихся; • по каким признакам в классе Пресмыкающиеся выделяют несколько систематических групп. Вспомните • Каковы особенности строения змей по сравнению с прыткой ящерицей? • Какими особенностями внешнего строения черепаха отличается от ящерицы? В классе Пресмыкающиеся более 8000 современных видов. Класс включает такие отряды, как Чешуйчатые (объединяет ящериц и змей), Крокодилы и Черепахи. Ящерицы — группа, включающая около 4000 видов. Ящерицы отличаются гибким подвижным телом и щироко расставленными ногами (рис. 145). В умеренном климате распространены прыткая и живородящая ящерицы. Рис. 145. Разные виды ящериц; 1 — прыткая ящерица; 2 — ушастая круглоголовка; 3 — серый варан; 4 — веретеница; 5 — морская игуана; 6 — летающий дракон; 7 — хамелеон 186 лсарких районах — гекконы, агамы, вараны. Есть безногие ящерицы — ® ^теница и желтопузик. От змей они отличаются несросшимися под-ными веками. Длина самых мелких ящериц около 3,5 см, самой круп- „__комодского варана — более 3 м. не имея конечностей (рис. 146), передвигаются, изгибая тело, за счёт мощной мускулатуры и многочисленных рёбер, концы которых проступают через кожу и цепляются за неровности почвы. В отличие от яще--иц. У змей немигающий взгляд, так как их глаза покрыты сросшимися веками. Змеи способны «чулком» наползать на добычу благодаря раздвигающимся подвижным челюстям. Есть среди змей очень крупные и сильные удавы, например сетчатый питон, анаконда. Их длина достигает 6-10 м. Свою добычу они дущат кольцами тела. Много ядовитых змей: кобра, гюрза, гадюка, гремучая змея, эфа. Они убивают жертву, кусая её ядовитыми зубами (рис. 146, Б). Ядовитые змеи опасны и для человека. Их укусы вызывают тяжёлые заболевания и даже смерть. В медицине известны средства, позволяющие избежать тяжёлых последствий укусов змей. Рис. 146. Змеи: А — представители ядовитых змей: 1 — кобра; 2 — гремучая змея; Б — ядовитый аппарат змеи: 1 — обычные зубы; 2 — ядовитый зуб; 3 — ядовитая железа Меры первой помощи при укусе ядовитой змеи следующие: наложение щины, спокойное положение повреждённого органа, обильное тёплое питьё, обращение к врачу. Наиболее эффективно введение препарата противозмеиной сыворотки. Важно избегать укуса змей — быть очень внимательным при движении и на остановках в местах, где обитает много ядовитых змей. Змеи не стремятся расходовать яд на защиту — он нужен им для добывания пищи. Поэтому при опасности, шуме они скрываются. I 187 Люди научились использовать змеиный яд в медицинских целях и npnJ меняют его для лечения многих заболеваний. К неядовитым змеям относятся ужи, полозы, удавы. Ужи хватают до. бычу зубами и заглатывают её. Полозы и удавы, как правило, сначала ду. шат пойманную жертву, обвиваясь вокруг неё телом. Известно более 3000 современных видов змей, примерно треть из них ядовиты. Крокодилы — крупные и сильные пресмыкающиеся, обитающие в тро. пических странах (рис. 147). Длина их тела достигает 6 м. Живут по бере. гам рек и озёр, охотятся за добычей в воде. Затаившийся крокодил схватывает крупное животное (например, антилопу), пришедшее на водопой. Крокодилы хорошо плавают, используя длинный сдавленный с боков хвост и перепончатые лапы. Тело крокодила полностью погружается в воду, а над поверхностью остаются лишь расположенные на возвышениях ноздри и глаза. Рис. 147. Крокодилы: 7 — нильский; 2 — гавиал В мире насчитывается 25 видов крокодилов. Среди них есть аллигаторы, настоящие крокодилы, гавиалы, кайманы. Черепахи — самая древняя группа пресмыкающихся. Она включает около 300 видов. Облик черепах очень специфичен: туловище скрыто под жёстким костным панцирем, который прикрыт роговым панцирем (рис. 148). Черепахи не линяют, поэтому по тёмным и светлым годовым полосам на пластинах рогового панциря можно определить их возраст. Хотя черепахи передвигаются на суше медленно, они труднодоступны для хищников, так как при опасности втягивают голову и ноги под панцирь. Среди черепах есть сухопутные, пресноводные и морские виды. Водные черепахи очень быстры и маневренны, конечности у них видоизменены в ласты. Самые крупные водные черепахи обитают в океане, например кожистая черепаха (длина панциря — до 2 м, масса — до 600 кг), зелёная (суповая) черепаха (длина — до 150 см и масса — до 400 кг). Самая боль- 188 Рис. 148. Разные виды черепах: 1 — зелёная (суповая) черепаха; 2 — звёздчатая черепаха; 3 — грифовая черепаха; 4 — слоновая черепаха шая сухопутная черепаха — галапагосская слоновая (длина панциря — около 150 см, масса — около 400 кг). I Многие виды крокодилов и черепах стали очень редкими, они нуждаются в охране и занесены в Красную книгу. Пресмыкающиеся (рептилии) как холоднокровные животные наиболее многочисленны в тропиках и субтропиках, немного их в умеренном климате, области за Северным полярным кругом лишь слегка освоены гадюкой и живородящей ящерицей. Чешуйчатые, ящерицы, змеи, крокодилы, черепахи. 1. Назовите общие признаки класса Пресмыкающиеся у представителей групп, рассмотренных в параграфе. 2. Используя рисунки в тексте параграфа, установите, по каким признакам внешнего строения различаются представители описанных в параграфе групп рептилий. 3. Определите, представители какого отряда пресмыкающихся имеют более сложное строение с точки зрения эволюции. Обоснуйте своё мнение. 4. Опишите правила поведения на природе, позволяющие избежать укуса ядовитой змеи. Назовите меры оказания первой помощи при укусе. 189 42. Значение и происхождение пресмыкающихся Вы узнаете: • о роли пресмыкающихся в природных сообществах и их значе 1 НИИ для человека; • о происхождении и разнообразии древних пресмыкающихся. Вспомните • Что такое пищевая связь? Какое место в ней занимают пресмыкающиеся? • Как взаимосвязаны условия обитания и внешний вид древних пресмыкающихся? Значение пресмыкающихся Большинство ящериц и змей, поедая насекомых, грызунов и наземных моллюсков, вредящих сельскому хозяйству, приносят человеку пользу. В некоторых странах Южной Америки, Южной Азии и Африки неядовитых змей держат вместо кошек. В природе пресмыкающиеся существуют в общей системе пищевых связей: одни поедают растения, другие — животных (насекомых, амфибий, рептилий, небольших зверьков), а их, в свою очередь, едят хищные птицы и звери. Иногда сухопутные черепахи наносят ущерб бахчам, водяные ужи — рыбным хозяйствам. Пресмыкающиеся могут разносить возбудителей болезней человека и домашних животных. Опасны укусы ядовитых змей. Однако изучение действия змеиных ядов позволило создать на их основе ценные лечебные препараты, которые используют при лечении заболеваний дыхательных органов, сердца, суставов. Крупных змей и крокодилов добывают для получения красивой и прочной кожи. Морских черепах промышляют из-за вкусного мяса. Из-за пере-промысла резко сократилась численность многих видов, некоторые находятся на грани вымирания. Для них созданы заповедники. В Международную Красную книгу занесены слоновая черепаха, зелёная черепаха, комодский варан, кубинский крокодил, гаттерия. i Среди рептилий есть растительноядные и насекомоядные виды. Большинство — хищники. Поедая растения, насекомых, земноводных, мелких зверьков, рептилии регулируют их численность. 190 Древние пресмыкающиеся Современные пресмыкающиеся произошли от древних амфибий — _|.^^длов. живших около 350-400 млн лет назад. Наиболее древ-из пресмыкающихся считают котилозавров, существовавших 230-250 млн лет назад. Некоторые черты их организации сохранились У черепах. t Веком расцвета пресмыкающихся был период от 250 млн до 65 млн лет назад. В те времена многочисленные рептилии жили на суше и в воде, перемещались в воздухе (рис. 149). ■iC Рис. 149. Древние пресмыкающиеся: 1 — диплодок; 2 — птеранодон; 3 — ихтиозавр; 4 — цератозавр Летающие ящеры — птеродактили, рамфоринхи, птеранодоны — внешне были похожи на гигантских летучих мышей. Размах их крыльев достигал 10-12 м. В воде жили ящеры, напоминающие дельфинов и тюленей, — ихтиозавры, плезиозавры. Эти группы древних пресмыкающихся вымерли, не оставив после себя потомков. Среди древних ящеров были ещё две группы, сыгравшие важную роль в появлении птиц и млекопитающих: динозавры и звероподобные рептилии (рис. 150). Динозавры были очень разнообразной группой: среди них были и рас- i тительноядные виды, и свирепые хищники. Одни передвигались на четы-ij рёх ногах, другие — только на двух задних, в вертикальном положении.| 191 Рис. 150. Звероподобная зверозубая рептилия Известны и очень крупные д„1 нозавры — длиной более 30 и мелкие — величиной с небод. шую ящерицу. Самыми крупный ми считают также диплолп^дт (он достигал длины 27 м и массы) около 10 т), апатозавра, брахио.1 завра, сейсмозавра. Они обитали вблизи водоёмов и подолгу] стояли в воде, поедая водную' и околоводную растительность. У некоторых динозавров на спине были гребни, с помощью которых они улавливали солнечную энергию. Учёные предполагают, что от одной из групп динозавров произошли птицы. Звероподобные пресмыкающиеся получили своё название за сходство со зверями. Так, в отличие от других ящеров, у них ноги не были широко расставлены: они располагались под телом, а не по бокам. Зубы подразделялись на резцы, клыки и коренные. Были у них мясистые губы, а кожные покровы, вероятно, содержали железы. На протяжении 200 млн лет судьба динозавров и звероподобных рептилий была разной. Динозаврам благоприятствовал тёплый, мягкий климат той эпохи, и они господствовали повсюду. Звероподобные были малочисленны и незаметны. Примерно 120-130 млн лет назад соотношение количества видов стало меняться в пользу звероподобных. (Вымирание динозавров происходило при изменении климата планеты. Около 130 млн лет назад на смену длительному тёплому периоду пришло похолодание. Стала меняться растительность: постепенно распространились покрытосеменные растения. Существует много научно обоснованных гипотез о причинах вымирания динозавров, например вследствие активного горообразования и связанной с этим сменой климата. Возможно, вблизи Земли прошёл крупный астероид, оказавший влияние на климат и природную среду. Бесследно ли исчезли с лица планеты древние ящеры, оставив о себе лишь память в виде скелетов и отпечатков? В современной фауне пресмыкающихся есть гаттерия, которую называют «живым ископаемым». В облике этого животного много древних черт: остатки панциря на теле, примитивное строение позвоночника, дополнительный теменной глаз. Живёт эта рептилия на мелких островах у Новой Зеландии и строго охраняется как «живой памятник природы». Близки к своим мезозойским предкам черепахи. По некоторым чертам организации близки к динозаврам крокодилы. 192 у ^ змей также имеются отдельные черты сходства с динозав- Цо если ящерицы — довольно древняя группа, то змеи появились и конце тёплого периода на Земле, перед похолоданием, когда род-^венные им группы уже пережили свой расцвет. "* Пресмыкающиеся произошли от древних амфибий — стегоцефалов. *1 Наиболее древние рептилии — котилозавры. Разнообразные древние рептилии заселяли сушу, водную среду, обитали в воздухе. От древних рептилий произошли современные пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие. Стегоцефалы, котилозавры, динозавры, звероподобные пресмыкающиеся. 1. Аргументируйте вывод о происхождении рептилий от земноводных. 2. Выскажите обоснованное мнение о том, какие из древних ящеров дали начало птицам и млекопитающим. 3. Объясните, почему гаттерию называют «живым ископаемым». 4. Используя информационные ресурсы, подготовьте презентацию проекта о роли пресмыкающихся в природе и в жизни человека. Подведём итоги Выполните задания 1. Перечислите особенности строения пресмыкающихся, которые позволили им широко распространиться на суше. 2. Назовите органы и системы органов рептилий, отличающиеся более сложным строением, чем у амфибий. 3. Вспомните особенности строения нервной системы пресмыкающихся. Объясните, могут ли они быть связаны с наземным образом жизни. 4. Охарактеризуйте влияние сезонных явлений на жизнь пресмыкающихся. Укажите, как пресмыкающиеся переносят неблагоприятное время года. 5. Объясните, почему пресмыкающиеся проявляют разную активность в течение суток. В какое время она более высокая? 6. Приведите доказательства происхождения пресмыкающихся от земноводных. 7. Назовите возможные причины вымирания древних пресмыкающихся. 193 8. Обоснуйте на примерах важность сохранения в природе рептилий. Какие меры этому способствуют? Какие утверждения верны?__________________________ 1. Первые пресмыкающиеся появились более 350 млн лет назад. 2. Веком расцвета пресмыкающихся был период тёплого влажного климата на Земле. 3. Внешнее строение пресмыкающихся свидетельствует о плохой приспособленности к жизни на суше. 4. Змеи и ящерицы воспринимают запахи не только органами обоняния, расположенными в носовой полости, но и языком. 5. Для пресмыкающихся характерна способность к регенерации. 6. Самая древняя из ныне существующих групп рептилий — черепахи. 7. Скелет пресмыкающихся приспособлен к жизни на суше в большей степени, чем у земноводных. 8. Лёгкие рептилий и амфибий одинаковы по строению. 9. Пресмыкающиеся обладают более сложным поведением, чем земноводные, и имеют более сложную нервную систему. Практические задания ______________________________ 1. Когда будете в лесу, понаблюдайте за поведением ящерицы во время её отдыха, движения, питания. Обратите внимание, в какое время дня она более активна. Рассмотрите внешнее строение ящерицы, определите основные отделы тела. 2. В зоопарке (живом уголке) рассмотрите черепаху (крокодила): внешнее строение, части тела, покров. Понаблюдайте за передвижением, реакцией на звуки, как животные ведут себя при поиске пищи. 194 Глава 11 Класс Птицы (Aves) Общая характеристика птиц Птицы — позвоночные животные, приспособившиеся к полёту. Тело их покрыто перьями. Передние конечности — крылья, предназначены для полёта. У птиц интенсивный обмен веществ, поэтому они обладают высокой (более +40 °С) и постоянной температурой тела. J Птицы — теплокровные животные. Птицы активны в течение всего года. Благодаря способности к полёту быстро меняют местонахождение, весной и осенью многие птицы совершают далёкие миграции. Как и рыбы, птицы способны перемещаться в пространстве, не опираясь на почву. Однако плотность воздуха в 1000 раз меньше плотности воды, и для передвижения в этой среде необходимы особые приспособления. 41 Внешнее строение птиц Вы узнаете: • какие особенности строения птиц связаны с их способностью к полёту; • как устроены покровы птиц. Вспомните • Как устроены покровы рептилий? Компактное туловище птиц имеет яйцеобразную форму. Это обеспечивает лучшую обтекаемость тела воздушным потоком. 2 Внешний облик птиц хорошо отражает их приспособленность к полёту. 195 Зубов у птиц нет — они исчезли в ходе эволюции. За счёт этого снизилась масса головы, что важно для полёта. На относительно небольшой голове вперёд выступает клюв, образованный костными челюстями, покрытыми роговыми чехлами— надклювьем и подклювьем. Клювом птица схватывает пищу. У основания надклювья расположены ноздри, по бокам головы — крупные глаза, ближе к затылку под перьями скрыты ушные углубления, на дне которых находятся барабанные перепонки. Кожа сухая, лишённая желёз. У основания хвоста имеется единственная копчиковая железа. На теле птиц основные перья — контурные (рис. 151). Они черепицеобразно налегают друг на друга, защищая тело птицы и увеличивая обтекаемость его воздушными потоками в полёте. Рис. 151. Расположение групп перьев на теле птицы: 1 — контурные перья; 2 — маховые перья; 3 — рулевые перья Рис. 152. Строение пера: 1 — очин; 2 — стержень; 3 — опахало; 4 — бородки первого порядка; 5 — бородки второго порядка; 6 — крючочки Каждое контурное перо состоит из твёрдого рогового стержня и расположенных по его бокам широких, мягких и упругих опахал (рис. 152). Они образованы параллельно отходящими от стержня тонкими роговыми пластинками — бородками первого порядка. От них отходят бородки второго порядка, имеющие мелкие крючочки. Этими крючочками бородки сцепляются между собой, образуя единую поверхность опахал. Нижняя часть стержня пера, которая находится в коже, называется очином. Полёт обеспечивают контурные перья, находящиеся на крыльях, — это так называемые маховые перья, а также рулевые перья, расположенные на хвосте. Маховые перья создают летательную поверхность крыла и обеспечивают движение вперёд. Рулевые перья, прикреплённые к копчиковой кости, регулируют направление полёта. 196 Под контурными перьями находятся пуховые. У них тонкий гибкий стержень, бородки лишены крючочков и не образуют сплошных опахал. Птенцы выводковых птиц покрыты пухом с укороченным стержнем и пучком отдельных бородок, расположенных на его вершине. Тонкие волосовидные перья, лишённые бородок и состоящие из тон-jWj" кого и мягкого стержня, разбросаны по всему телу птиц. Они высту-• пают над поверхностью контурных перьев и играют важную роль в осязании. В углах рта стрижей, ласточек, козодоев находятся жёсткие щетинковидные перья. Они увеличивают поверхность захвата при ловле насекомых в воздухе. Птицы заботятся о своём оперении — очищают его, смазывают жирным секретом копчиковой железы, предохраняя от намокания. Один-два раза в год птицы линяют. У большинства перья сменяются постепенно, и они не теряют способности к полёту. У гусей, уток, лебедей маховые перья выпадают одновременно, поэтому птицы на какое-то время теряют способность к полёту и держатся в недоступных для хищников местах. При смене оперения птицы затрачивают много энергии и сильно худеют. Перья птиц развиваются из тех же зачатков эпителия, что и чешуи рептилий (рис. 153, Б). О единстве происхождения птичьих перьев и чешуй рептилий свидетельствуют и другие роговые образования птиц. Так, ноги птиц покрыты такими же роговыми щитками, какими покрыто тело ящериц и змей. Иногда при нарушении развития на месте отдельных чешуй на ногах появляются перья. Роговые чехлы надклювья и подклювья птиц очень похожи на роговые чехлы, которыми покрыты челюсти черепах. ■ Рис. 153. Крыло птицы: А — расположение перьев на крыле: / — крылышко; Ь — развитие пера (продольные разрезы зачатков пера) 197 Лабораторная работа N? 8 Тема. Внешнее строение птицы. Строение перьев Цель. Изучить особенности внешнего строения птиц в связи с полётом. Оборудование и материалы: пинцет, лупа, чучело птицы, набор перьев (контурные, пуховые, пух). Ход работы 1. Рассмотрите чучело птицы. Найдите основные отделы тела. Назовите их. 2. Осмотрите голову птицы. Обратите внимание на её форму, размеры. Найдите клюв, рассмотрите его строение. Обратите внимание на расположение глаз. Найдите слуховое углубление. 3. Рассмотрите туловище птицы, определите его форму. Обратите внимание на положение крыльев и ног. 4. Изучите внешнее строение конечностей, последовательность их отделов. Чем покрыты пальцы ног? Вспомните, у каких животных имеются такие же покровы тела. 5. Рассмотрите хвост птицы. Запишите названия разных видов перьев, расположенных на крыльях и хвосте, подсчитайте эти перья. 6. Исследуйте набор перьев. Найдите контурное перо, изучите его строение, зарисуйте и обозначьте основные части. С помощью лупы рассмотрите опахало. Зарисуйте схему его строения. 7. Рассмотрите пуховое перо. Зарисуйте и подпишите названия его частей. 8. Перечислите приспособления к полёту, хорошо видные во внешнем строении птиц. 9. Оформите результаты наблюдений в тетради. Птицы хорошо приспособлены к полёту: передние конечности превращены в крылья, тело имеет обтекаемую форму и покрыто перьями. Основную роль в полёте играют маховые и рулевые перья. Перья, крылья, теплокровные животные, клюв, надклювье, под-клювье, копчиковая железа; контурные перья (маховые, рулевые), пуховые перья, пух, стержень, опахало, бородки, очин. 1. Установите взаимосвязь внешнего строения птиц и их способности к полёту. 2. Охарактеризуйте типы перьев и их значение в жизни птиц. 198 3. Сделайте вывод, исходя из сходства и различия покровов птиц и пресмыкающихся. 4. Объясните, почему птицы — теплокровные животные. 44 Опорно-двигательная система птиц Вы узнаете: • какие изменения произошли в скелете птиц в связи с приспособленностью к полёту; • каковы особенности строения мускулатуры птиц. Вспомните • Из каких элементов состоят пояса конечностей у пресмыкающихся? Скелет Птицы обладают прочным и лёгким скелетом (рис. 154). Все длинные кости трубчатые — они имеют воздушные полости. Прочность скелету придаёт срастание многих костей. Единую кость представляет собой череп. В нём к другим костям подвижно присоединена только нижняя челюсть. Позвоночник состоит из пяти отделов — шейного (9-25 позвонков), грудного (3-10 позвонков), поясничного (6 позвонков), крестцового (2 позвонка) и хвостового (15 позвонков). Грудные позвонки срастаются в единую спинную кость. К грудным позвонкам причленяются рёбра, они другим концом соединяются с грудиной. Грудные позвонки, рёбра и грудина образуют грудную клетку, защищающую внутренние органы. У летающих птиц крупная грудина имеет высокий киль, к нему прикрепляются сильные мышцы, двигающие крылья. С позвоночником срастается тазовый пояс. Поясничные, крестцовые и часть хвостовых позвонков сливаются в единую кость — сложный крестец, создающий надёжную опору для задних конечностей. Сложный крестец соединён суставом со спинной костью. Пояс передних конечностей состоит из парных мечевидных лопаток, двух ключиц, сросшихся в вилочку, и двух крупных коракоидов (вороньих костей), упирающихся в грудину. Скелет передней свободной конечности (крыла), как и у других наземных позвоночных, состоит из трёх отделов: Плеча, предплечья и кисти. Часть костей запястья и пясти срастаются в единый отдел — пряжку. Сохраняются остатки второго, третьего и четвёртого пальцев. 199 Рис. 154. Скелет сизого голубя: 7 — нижняя челюсть; 2 — верхняя челюсть; 3 — мозговой отдел черепа; 4 — шейный отдел позвоночника; 5 — плечо; 6 — предплечье; 7 — пряжка; 8 — фаланги пальцев; 9 — лопатка; 10 — рёбра; 11 — сложный крестец; 12 — хвостовой отдел позвоночника; 13 — копчиковая кость; 74 — бедро; 75 — голень; 16 — цевка; 77 — фаланги пальцев; 18 — грудина; 79 — киль грудины; 20 — коракоид; 27 — ключицы (вилочка) Рис. 155. Схема сокращения мышц при поднятии {А) и опускании (Б) крыльев: 7 — большие грудные мышцы; 2 — подключичные мышцы Пояс задних конечностей неподвижно срастается со сложным крестцом, и все кости в нём слиты в единое целое, но таз у птиц открытый — на брюшной стороне тела левая и правая половины таза не соединяются, парные кости широко разведены в стороны. Такое строение позволяет птицам откладывать крупные яйца, покрытые жёсткой скорлупой. Скелет свободной задней конечности состоит из бедренной кости, костей голени, сросшихся вместе, и стопы. Часть костей предплюсны и все кости плюсны срослись и образовали единую кость — цевку. Ноги большинства птиц четырёхпалые: три пальца направлены вперёд, один назад. У бегающих птиц число пальцев сокращается до трёх, а у африканского страуса — до двух. 200 Мускулатура Важное значение для полёта имеют большие грудные мышцы, опускающие крылья (рис. 155). Они прикрепляются к килю грудины и заканчиваются сухожилиями на костях крыла. Под этими мышцами расположены поднимающие крылья подключичные мышцы Хорошо развиты мышць! шеи. Более 30 мышц обеспечивают движение задних конечностей. Они начинаются на костях таза, бедра, голени. К пальцам подходят длинные сухожилия, которые при посадке птицы на ветку натягиваются, сжимая пальцы, поэтому птицы не падают с веток во время сна. Межрёберные и некоторые другие мышцы обеспечивают подвижность грудной клетки. Есть специальные мышцы, двигающие перья. Лабораторная работа № 9 ш Тема. Строение скелета птицы Цель. Изучить особенности строения скелета птиц. Отметить черты, связанные с полётом. Оборудование и материалы: скелет птицы, пинцет. Ход работы 1. Рассмотрите скелет птицы. Определите форму черепа. Рассмотрите костную основу клюва и большие глазницы, соединения нижней челюсти с черепом и черепа с позвоночником. 2. Рассмотрите отделы позвоночника. Назовите их. 3. В шейном отделе обратите внимание на строение первых двух позвонков, на седловидную форму и подвижное соединение других позвонков. Отметьте значение этой особенности в жизни птицы. 4. Найдите грудной отдел позвоночника, обратите внимание на неподвижное соединение позвонков. Рассмотрите строение грудины и рёбер. 5. Назовите кости пояса и свободных передних конечностей. Обратите внимание на кости плеча, предплечья, пряжки, пальцев. 6. Найдите пояс задних конечностей. Рассмотрите его, обратив внимание на прочность соединения костей таза с позвоночником. Объясните значение этой особенности строения скелета в жизни птицы. 7. Рассмотрите кости задних конечностей. Назовите их. Обратите внимание на цевку — длинную кость стопы. Подсчитайте число пальцев. 8. Отметьте в строении скелета птицы черты приспособленности, связанные с полётом. Запишите их в тетрадь. 201 Опорно-двигательная система хорошо отражает приспособленность птиц к полёту. Скелет лёгкий и прочный. Многие кости срослись. Имеются крупные и сильные летательные мышцы. Спинная кость, киль, сложный крестец, вилочка, пряжка, цевка, большие грудные мышцы, подключичные мышцы. 1. Назовите особенности скелета птиц по сравнению со скелетом рептилий. Сделайте вывод. 2. Охарактеризуйте особенности расположения, строения и работы мышц птиц. Объясните причины этих особенностей. 3. Используя текст параграфа, подтвердите высказывание: «В скелете птиц произошло срастание многих костей». Объясните значение этой особенности в жизни птиц. 4. Объясните, почему птицы не падают с ветки во время сна. ,4^ Внутреннее строение птиц Вы узнаете; • какие особенности строения имеют системы внутренних органов птиц; • в чём проявляется усложнение строения внутренних органов у птиц в сравнении с рептилиями. Вспомните • Как устроена дыхательная система у пресмыкающихся? • Какие признаки отличают теплокровных животных от холоднокровных? Пищеварительная система птиц по сравнению с таковой у пресмыкающихся имеет большее число отделов, выполняющих разные функции (рис. 156). Зубы у птиц отсутствуют, их частично заменяет роговой клюв с острыми краями. Им птицы захватывают, удерживают, а иногда размельчают пищу. Во рту она смачивается слюной. Длинный пищевод у зерноядных и хищных расширяется в зоб (рис. 157). Затем пища поступает в железистый желудок, где подвергается воздействию пищеварительного сока. 202 Отсюда пища переходит в мус-^дьный желудок Стенки его образованы мощными мышцами, а в полости находятся мелкие камешки, проглоченные с пищей. Здесь пища перетирается. Непереваренные остатки (щерсть, кости, твёрдый хитин) отрыгиваются. Перетёртая пища поступает в кишечник. В передний отдел тонкой кишки открываются протоки поджелудочной железы, жёлчного пузыря и печени. Под влиянием пищеварительных ферментов пища переваривается. На границе тонкого и толстого кишечника находятся два слепых отростка. Толстая кишка короткая, фекалии в ней не задерживаются. переходят в клоаку и быстро выбрасываются наружу, что важно для облегчения веса тела птицы в полёте. В клоаку открываются также мочеточники и протоки половых желёз. Птицы много и часто едят, восполняя большие затраты энергии на полёт. Дыхательная система птиц претерпела важные преобразования, связанные с полётом. От гортани отходит длинная трахея, которая разделяется на два центральных бронха (рис. 158). Лёгкие птиц отличаются от лёгких рептилий и состоят из многочисленных трубочек — результат ветвления центральных бронхов. Стенки лёгких густо оплетены капиллярами; здесь происходит газообмен. Центральные бронхи поставляют воздух как в лёгкие, так и в особые выросты дыхательных путей — воздушные мешки. Это тонкостенные полости, отходящие от центральных бронхов и расположенные между внутренними органами в брюшной полости. Мешков несколько, они имеют тонкие эластичные стенки и способны сильно растягиваться, участвуя в вентиляции лёгких, но не в газообмене. На вдохе богатый кислородом воздух из бронхов поступает и в лёгкие, и в задние воздушные мешки. На выдохе 203 Рис. 156. Внутреннее строение птицы (самца): 1 — трахея; 2 — бронх; 3 — лёгкое; 4 — сердце; 5 — железистый желудок; 6 — мускульный желудок; 7 — печень; 8 — селезёнка; 9 — тонкая кишка; 10 — поджелудочная железу; 11 — почка; 12 — толстая кишка; 13 — семенник; 14 — семяпровод; 15 — мочеточник; 16 — клоака; 17 — клоакальное отверстие Рис. 157. Схема пищеварительной системы птицы: 1 — рот; 2 — глотка; 3 — пищевод; 4 — зоб; 5 — железистый желудок; 6 — мускульный желудок; 7 — поджелудочная железа; 8 — тонкая кишка; 9 — слепой отросток кишечника; 10 — толстая кишка; 11 — клоака; 12 — печень Ч. L Рис. 158. Схема дыхательной системы птицы: 1 — передние воздушные мешки; 2 — трахея; 3 — нижняя гортань; 4 — центральный бронх; 5 — лёгкое; 6 — задние воздушные мешки воздух из легких попадает в передние воздушные мешки, а воздух из задних воздушных мешков проходит в лёгкие. Таким образом, воздух, насыщенный кислородом, поступает в лёгкие и на вдохе и на выдохе. Воздух из передних воздушных мешков движется в центральные бронхи и через трахею — наружу. Воздух всегда идёт в одном направлении — из задних мешков через лёгкие в передние мешки. Поступление свежих порций воздуха в задние воздушные мешки, расположенные между органами, предохраняет тело птицы от перегрева во время полёта. Кроме того, объём воздушных мешков в 10 раз больше, чем объём лёгких, что уменьшает плотность тела птицы. В месте разделения трахеи на бронхи имеется расширение — нижняя гортань, играющая роль голосового аппарата: в ней находятся голосовые перепонки. Нижняя гортань хорошо развита у певчих птиц и видов, издающих громкие звуки. Кровеносная система. В отличие от рептилий, у птиц четырёхкамерное сердце. Потоки крови не смешиваются. В левой половине сердца кровь артериальная. Она поступает ко всем органам и тканям по сосудам большого круга кровообращения (рис. 159). От левого желудочка отходит только один сосуд — правая дуга аорты, сохранившаяся от предков — пресмыкающихся (см. рис. 141, с. 183). Спинная аорта распадается на артерии, несущие кровь к внутренним органам. 204 Интенсивный обмен веществ птиц обеспечен эффективным газообменом в лёгких, быстрой доставкой кислорода и питательных веществ кровью к органам и тканям, углекислого газа — к лёгким, а продуктов обмена — к почкам. Быстрое движение крови достигается интенсивной работой сердца. Так, у голубя оно сокращается 350 раз в минуту, у мелких птиц — до 1000 раз. Нервная система у птиц более совершенная по сравнению с рептилиями. Особенно хорощо развиты полушария переднего мозга, средний мозг и мозжечок (рис. 160). Хорошее развитие полушарий переднего мозга связано со сложным поведением птиц, среднего мозга — с совершенствованием органов зрения. Сложное строение мозжечка связано с точной координацией движений в полёте. Из органов чувств наиболее развиты у птиц зрение и слух. Зрение у них развито лучше, чем у всех других позвоночных животных. Хищные птицы Рис. 159. Схема кровеносной системы птицы: 1 — сердце; 2 — передняя полая вена; 3 — сонная артерия; 4 — правая дуга аорты; 5 — лёгочная артерия; 6 — лёгочная вена; 7 — капиллярные сети внутренних органов; 8 — задняя полая вена; 9 — спинная аорта 205 способны видеть подвижную дц.! бычу с расстояния 1 км. Пти!; хорошо различают цвета, прц.1 чём и оттенки, и полутона. О хорошем развитии слух^Ч свидетельствует разнообразие звуков, которые издают птицц] Особенно острым слухом обла- , дают совы. Они способны поймать мышь в темноте, ориентируясь на слабый писк. Обоняние у большинства птиц слабое. Пожалуй, только киви и грифы находят добычу по запаху. Выделительная система (рис. 161) приспособлена к интенсивному обмену веществ, быстрому удалению большого объёма вредных продуктов обмена и к экономии воды. Крупные почки лежат в углублениях тазовых костей. От них отходят мочеточники, впадающие в клоаку. Основным продуктом выделения служит мочевая кислота. Мочевого пузыря у птиц нет. Рис. 161. Схема строения систем органов выделения и размножения самца {А) и самки (Б): / — почка; 2 — семенник; 3 — семяпровод; 4 — мочеточник; 5 — клоака; 6 — яичник; 7 — воронка яйцевода; 8 — яйцевод; 9 — остаток правого яйцевода Строение и деятельность внутренних органов птиц приспособлены к интенсивному обмену веществ, связанному с большим расходом энергии при полёте и с поддержанием высокой и постоянной температуры тела. Железистый и мускульный желудки, воздушные мешки, нижняя гортань, голосовые перепонки. 1. Сравните строение и функции пищеварительной системы птиц и пресмыкающихся. Объясните различия. 2. Охарактеризуйте особенности строения и функций дыхательной системы птиц, связанные с полётом. 3. Используя рисунок 159 на с. 205, опишите движение крови по большому и малому кругам кровообращения. 4. Выявите признаки, которые свидетельствуют о более совершенном устройстве нервной системы птиц по сравнению с пресмыкающимися и земноводными. 5. Охарактеризуйте прогрессивные черты организации птиц по сравнению с пресмыкающимися. 206 г 46l Размножение и развитие птиц Вы узнаете: •каковы особенности поведения птиц в период выведения потомства; • как развивается зародыш у птиц. Вспомните • Каково строение яйца у пресмыкающихся? Какие функции выполняют его части? Органы размножения у птиц, как и у других позвоночных, органами размножения служат: у самцов — семенники, у самок — яичники (см. рис. 161). От семенников отходят семяпроводы, открывающиеся в клоаку. У самок имеется только один — левый — яичник. Это связано с откладыванием крупных яиц, покрытых жёсткой скорлупой: через узкий таз возможно продвижение только одного яйца. Развитие яйца Яйцеклетки у птиц крупные, богатые желтком. Созревшая яйцеклетка попадает в яйцевод. В верхней его части происходит оплодотворение. Стенки яйцевода проталкивают яйцо (оплодотворённую яйцеклетку) в сторону клоаки. При движении оно покрывается яйцевыми оболочками, которые формируются из веществ, выделяемых стенками яйцевода. Внутренние оболочки тонкие, плёнчатые, а наружная — скорлупа — прочная, твёрдая. Яйцо попадает в клоаку и откладывается наружу. Рис. 162. Строение яйца: 1 — белок; 2 — желток; 3 — воздушная камера; 4 — подскорлуповая оболочка; 5 — скорлупа I Яйца птиц крупные, содержат много питательных веществ и воды (рис. 162). Желток находится в центре яйца. Зародыш по сравнению с желтком очень маленький и расположен на его поверхности. 207 в известковой скорлупе есть многочисленные микроскопические поры. Через них происходит газообмен между развивающимся зародыше^ и внешней средой. Известь скорлупы частично используется на образование скелета зародыша. Поверх известковой скорлупы имеется тонкая оболочка, которая препятствует проникновению микробов в яйцо. Скорлупа яиц у открыто гнездящихся птиц имеет защитную окраску. Скорлупа яиц дуплогнездников и норников светлая или чисто белая. Развитие зародыша Зародыш в яйце развивается очень быстро при высокой температуре и определённой влажности (рис. 163). Эти условия обеспечивает птица, насиживающая кладку. Наседка регулярно переворачивает яйца, при излишне высокой температуре воздуха птица охлаждает кладку, периодически смачивая оперение, и защищает её от солнечных лучей собственной тенью. Рис. 163. Развитие цыплёнка: 1 — эмбрион; 2 — желток; 3 — воздушная камера; 4 — белок; 5 — зародышевые оболочки Выводковые и гнездовые птицы ^ кур, уток, гусей, лебедей птенцы вылупляются из яйца зрячие, покрытые густым пухом. После обсыхания через несколько часов они покидают гнёзда и следуют за родителями. Птиц с таким типом развития называют выводковыми (рис. 164, 1). Птенцы выводковых птиц способны 208 Рис 164. Птенцы выводковых (7) и птенцовых (2) птиц питаться самостоятельно, но первое время нуждаются в защите от врагов и обогреве родителями. У певчих птиц, голубей, дятлов, попугаев птенцы вылупляются беспомощными, с закрытыми глазами. Тело их покрыто редким пухом или голое. Они беспомощны, нуждаются в кормлении, обогреве и защите родителей. Птиц с таким типом развития называют птенцовыми или гнездовыми (рис. 164, 2). Родители долго кормят таких птенцов в гнёздах, докармливают их после вылета из гнезда до тех пор, пока молодые птицы не становятся самостоятельными. Как правило, гнездовые птицы откладывают меньше яиц, чем выводковые. У птиц оплодотворение внутреннее, зародыш развивается в яйце. ■ Яйца у птиц содержат много желтка. Температурный режим и влажность обеспечивает взрослая птица, насиживающая кладку. По типу развития птенцов всех птиц делят на выводковых и гнездовых (птенцовых). Яйцевые оболочки, выводковые и птенцовые (гнездовые) птицы. 1. Охарактеризуйте особенности строения органов размножения птиц, связанные с полётом. 2. Опишите основные этапы формирования яйца до его откладывания. 3. Опишите строение яйца птиц и функции его основных частей. 4. Используя рисунок 164, найдите черты отличия выводковых и гнездовых птиц. 5. Занесите сведения о птицах в таблицу, составленную при изучении систем органов животных. » 209 47 Годовой жизненный цикл и сезонные явления в жизни птиц Вы узнаете: • в чём выражается приспособленность птиц к сезонным изменениям; • каковы особенности поведения птиц в период размножения. Вспомните • Каковы характерные признаки птенцовых и выводковых птиц? • Как лесные птицы и водоплавающие реагируют на приближение осени? Поведение птиц в период размножения Жизнь птиц, как и других позвоночных животных, меняется в течение года. Это связано с изменениями условий существования. При подготовке к размножению происходит образование пар. Для успешного формирования пар важное значение имеет токование и пение. У большинства видов токование выражается в турнирных соревнованиях самцов (рис. 165). Так, самцы глухарей и тетеревов весной собираются вместе на освободившихся от снега полянах, ходят по земле кругами, распушив крылья и хвосты, демонстрируя яркие участки оперения, издают булькающие звуки. Самки, находясь по соседству, выбирают наиболее активных самцов. Рис. 165. Токование тетеревов 210 д д Красивые брачные танцы исполняют журавли. Бекасы совершают то-уда ковые полёты, при резких пируэтах крайние рулевые перья трепещут в потоках воздуха и издают своеобразный блеющий звук. Дятлы веской находят расщеп на стволе или ветвях дерева и равномерно ускоряющимися ударами клюва исполняют «барабанную» дробь. Для самцов певчих птиц кроме особого поведения характерно пение. Прилетевшие раньше самок самцы, выбрав территорию, песней сообщают окружающим, что территория занята. Самки выбирают наиболее активно поющих самцов. Красивая, мелодичная, насыщенная разнообразными звуками песня соловья слышна почти за километр. В полёте исполняет песню жаворонок. Элементы пения этих птиц использованы в произведениях МИ. Глинки «Жаворонок» и А.А. Алябьева «Соловей». С началом выкармливания птенцов самцы перестают петь. Гнездостроение Для успешного размножения большое значение имеет удачно построенное гнездо. Гнёзда бывают самых разных конструкций (рис. 166). Некоторые виды, например большинство куликов, гнёзд не делают и откладывают яйца на земле в небольшую ямку. Рис. 166. Гнёзда разных видов птиц: 1 — крапивника; 2 — городской ласточки; — длиннохвостой синицы; 4 — ремеза; 5 — пеночки; 6 — камышовки; 7 — чомги 211 Довольно много птиц гнездится в дуплах. Дятлы сильным долотообразным клювом выдалбливают дупла в древесине, выстилая их древесной трухой. Синицы, пищухи, мухоловки используют для гнездования дупла дятлов или естественные ниши и дупла в стволах деревьев. Береговые ласточки, щурки, зимородки роют норы в береговых обрывах, стенках оврагов. Число яиц, откладываемых в гнездо самкой, зависит от того, к какому виду принадлежит птица. У птенцовых птиц оно зависит от того, сколько птенцов могут выкормить родители. У выводковых птиц число яиц зависит от того, сколько их может поместиться под насиживающей самкой. Насиживание и выкармливание потомства Насиживание — период между откладыванием первого яйца и вылу-плением последнего птенца. Оно продолжается у разных видов разное время. Мелкие певчие птицы насиживают кладку около двух недель, а крупные хищные птицы — до двух месяцев. После вылупления птенцы выводковых птиц способны сразу же сами клевать корм. У птенцовых же птиц начинается длительный период выкармливания потомства (рис. 167). Первое время родители продолжают насиживать птенцов, обогревая их своим телом, так как у птенцов ещё не установилась постоянная температура тела. Обычно обогревает птенцов самка, а самец приносит корм ей и птенцам. Подросщих птенцов кормят оба родителя. Они чистят гнездо, защищают потомство от хищников. Птенцы быстро растут. Продолжительность пребывания птенцов в гнезде тесно связана с размерами птиц. Так, беркуты кормят птенцов в гнезде три месяца, а мелкие певчие птицы — около двух недель. У многих видов птенцы покидают гнёзда только после того, как научатся летать. Рмс. 167. Потомсгоо пт^цовом птицы Послегнездовой период Вторым после размножения, наиболее важным этапом в годовом жизненном цикле птиц является период линьки — смена оперения. Перья со временем снащиваются и выцветают. От этого ухудщаются летательные способности птиц, оперение хуже сохраняет тепло. 212 Летнее и зимнее оперение птиц различается по густоте и окраске. Например, сравнительно негустое летнее оперение у белой куропатки имеет пёстро-рыжую, под цвет летней тундры, покровительственную окраску. В результате осенней линьки увеличивается общее число перьев и появляется больше пуховых перьев. Наряд становится ярко-белым — под цвет снега. У большинства птиц перья меняются постепенно, а у уток, гусей, лебедей выпадают сразу все маховые и рулевые перья. Во время линьки эти птицы не способны летать. Они собираются на водоёмах в недоступных для хищников местах, укрываются в прибрежных зарослях. В послегнездовое время птицы кочуют. Кочёвки — перемещение на небольшие расстояния в поисках корма. Вначале выводки летают недалеко от гнезда, потом семьи объединяются в стаи, и тогда кочёвки становятся более дальними. Птицы концентрируются в богатых кормом местах. Многие птицы к осени чаще кочуют в южном направлении, и постепенно кочёвки переходят в направленные на юг осенние миграции — дальние перелёты. В зависимости от дальности перемещений в послегнездовое время птицы делятся на оседлых, кочующих и перелётных. Оседлые птицы на зиму остаются в районах гнездования и дальних миграций не совершают. К ним относятся сорока, ворон, сизый голубь (рис. 168), городской воробей. Зимой оседлые птицы более активны в поисках корма, поедают калорийные корма, перемещаются ближе к жилью человека, где используют пищевые остатки. Кочующие птицы в послегнездовое время покидают районы гнездования, удаляясь от них на сотни ^ тысячи километров. Очень часто Рис. 168. Оседлые птицы: 1 — сорока; 2 — ворон; 3 — сизый голубь ш ® северной части района гнездования Рис. 169. Кочующие птицы: 1 — грач; 2 — серая ворона 21| (гнездового ареала) серая ворона и грач — кочующие птицы, а на юге они оседлые (рис. 169). Перелётные птицы улетают на зимовку далеко за пределы мест гнездования, туда, где нет суровых зим, пролетая тысячи и десятки тысяч километров (рис. 170). Большинство видов птиц на севере нашей страны перелётные. Причина перелётов — неблагоприятные условия: осенью сокращается светлая часть суток, когда птицы могут кормиться; уменьшаются запасы корма и понижается температура воздуха, а значит, нужно больше энергии на обогрев. Одни птицы летят к югу в одиночку или небольшими группами, другие объединяются в крупные стаи. 1 Рис. 171. Районы распространения деревенской ласточки: 1 — летом; 2 — зимой 214 Птицы, гнездящиеся на севере России и в районах с умеренным климатом, зимуют в тропических и субтропических районах на юге Европы, в Африке, Южной и Юго-Восточной Азии (рис. 171). Наиболее важное время годового жизненного цикла птиц — период размножения. Успешное строительство гнезда, насиживание яиц и выкармливание птенцов обеспечивают высокую эффективность размножения. В послегнездовой период птицы сменяют оперение — линяют. Выводки вместе с родителями сначала кочуют в районах гнездования, затем объединяются в стаи, кочёвки становятся более дальними и у многих видов переходят в направленные миграции. По дальности сезонных миграций птицы делятся на оседлых, кочующих и перелётных. Токование; насиживание; кочёвки; оседлые, кочующие и перелётные птицы. 1. На основании собственных наблюдений подготовьте рассказ о роли сезонных явлений в жизни птиц. 2. Объясните, почему птицы совершают сезонные миграции. 3. Используя рисунок 166 на с. 211, охарактеризуйте различные типы гнёзд и их значение в жизни птиц. 4. Используя информационные ресурсы, подготовьте презентацию проекта о жизни мигрирующих и оседлых птиц. f 4а Разнообразие птиц Вы узнаете: • об отличительных особенностях представителей трёх систематических групп класса Птицы; • на какие группы разделяют птиц, исходя из их приспособленности к разным условиям обитания. Вспомните • Что такое систематика? • Каковы основные особенности внешнего строения птиц? 215 Систематические группы птиц Птицы — самый многочисленный класс наземных позвоночных животных, он насчитывает около 9000 современных видов. Их объединяют в три большие группы — пингвины, страусовые и типичные птицы. Наиболее разнообразны и многочисленны птицы в тропических лесах. Страусовые объединяют самых крупных современных птиц (рис. 172). обитающих в открытых ландшафтах Африки, Южной Америки и Австралии. Летать эти птицы не могут, и крылья у них неразвитые, на контурных перьях бородки не имеют крючочков и не образуют сомкнутых опахал. Небольшая грудина лишена киля. Представители страусовых прекрасно бегают, развивая скорость до 70 км/ч. Питаются они семенами, насекомыми, мелкими позвоночными. К этой группе относятся африканские страусы, американские нанду, австралийские эму, казуары, киви — всего 50 современных видов. Пингвины включают 17 видов. Эти птицы очень своеобразны (рис. 173). У них жёсткие перья плотно, как черепица, налегают друг на друга. Передние конечности видоизменены в крылья-ласты, ноги сдвинуты назад. По суше пингвины передвигаются в вертикальном положении, опираясь на короткий хвост. Кормятся пингвины в море, добывая мелких рыб, моллюсков, ракообразных, прекрасно плавают и ныряют. В воде пингвины проводят много Рис. 172. Африканский страус Рис. 173. Пингвины: 1 — императорский; 2 — золотоволосый; 3 — Адели; 4 — антарктический 16 г ени, и окраска тела у них, как у водных обитателей: нижняя сторо- __светлая, верхняя — тёмная. В воде могут развивать скорость до ЗО км/ч. Распространены только в Южном полушарии — от тропиков до Антарктиды. типичные птицы — это большинство современных видов птиц. У них хорошо выражены приспособления к полёту. Особенности их строения II жизнедеятельности описаны в предыдущих параграфах. Распространены представители этой группы по всему земному шару. В России встречается 720 видов (рис. 174). Они принадлежат к различным экологическим группам. Рис. 174. Разнообразные типичные птицы: 1 — зяблик; 2 — серая цапля; 3 — кряква; ^ ~ большая синица; 5 — дрофа; б — большой пёстрый дятел; 7 — обыкновенная пищуха; 8 — обыкновенный поползень; 9 — полевой жаворонок; 10 — кулик-сорока [ 217 Экологические группы птиц Признаки выделения экологических групп. Объединение биологиче ских видов в одну систематическую группу говорит о близком родстве этих видов, об их общем происхождении от одного предка. Объединение видов в одну экологическую группу о родстве этих видов не свидетельствует: экологические группы включают разные организмы со сходными приспособлениями к условиям обитания. Например, нередко экологические группы птиц выделяют по местам гнездования: существуют кроногнёздные, кустарниковые, наземногнездящиеся птицы, дуплогнёздники, норники. Очень часто экологические группы птиц выделяют по местам обитания или по типу пищи. Классификация птиц по типу пищи. Среди птиц существуют растительноядные, насекомоядные, хищные, всеядные птицы, падалееды. В экологическую группу хищных птиц входят совы, орлы, ястребы, сорокопуты. Все они обладают общими признаками хищников — имеют крупные сильные ноги, пальцы, вооружённые острыми когтями, крючкообразно загнутый клюв (рис. 175). Рис. 175. Хищные птицы: ? — серая неясыть; 2— орёл-беркут; 3— ястреб-тетеревятник У различных видов насекомоядных птиц клювы и ноги устроены по-разному, в зависимости от того, где и каких насекомых эти виды добывают. У синиц, пищух, корольков, пеночек (рис. 176) тонкий заострённый клюв, позволяющий доставать насекомых из расщелин в коре, схватывать их с листьев. С помощью острых коготков и длинных пальцев эти птицы легко удерживаются на ветвях. Насекомоядными являются ласточки и стрижи (рис. 177). Эти птицы добывают пищу на лету, почти всю жизнь проводя в воздухе. У них длинные серповидные крылья для стремительного полёта. Клюв небольшой. 218 Рис. 176. Лесные растительноядные и насекомоядные птицы: 1 — обыкновенный дубонос; 2 — клёст-еловик; 3 — желтоголовый королёк; 4 — мухоловка-пеструшка; 5— пеночка-весничка Ja разрез рта огромный — широко раскрытым ртом они ловят насекомых. дятла, который также относится к насекомоядным птицам, клюв прочный долотообразный. Им дятел долбит древесину деревьев, отыскивая в глуби-1не насекомых, и собирает их длинным тонким жёстким языком. В холодное время года многие насекомоядные птицы переходят на питание растительными кормами либо мигрируют в районы с тёплым климатом. В зимнее время дятел питается семенами хвойных растений, шелуша [шишки. Растительноядные птицы — зеленушки, щуры, дубоносы, клесты — имеют мощный клюв, которым раскалывают плотные оболочки плодов. Острыми концами перекрещивающихся надклювья и подклювья клесты ловко извлекают семена из шишек сосны и ели. . У сороки клюв небольшой конусообразный. Это всеядная птица она питается разнообразным кормом — собирает с земли плоды и семена, схватывает насекомых, червей, даже может поймать небольшую мышь. Рис. 177. Птицы, добывающие корм в воздухе: 1 — ласточка-касатка; 2 — городская ласточка; 3 — береговая ласточка; 4 — чёрный стриж 219 Классификация птиц по местам обитания. Условия обитания сильно влияют на внешний облик и поведение животных. У них появляются особые приспособления к жизни в лесу, на открытых пространствах лугов, степей, пустынь и саванн, к жизни на воде, на берегах пресных водоёмов и водотоков, на морских побережьях. Большинство птиц обитает в лесу. Всем известны птицы леса нашей страны — дятлы, рябчики, тетерева, глухари, синицы, дрозды. У этих птиц укороченные закруглённые крылья и длинные хвосты, помогающие птицам быстро взлетать и легко лавировать между деревьями. Птицы открытых пространств много времени проводят на земле, разыскивая корм среди растений. У них сильные ноги и длинная шея, позволяющая заметить врага на большом расстоянии. Гнёзда они строят на земле, а птенцы сразу после вылупления способны самостоятельно питаться и следовать за родителем. Окраска у этих птиц нередко рябая, что делает их незаметными на фоне травянистой растительности. В степях нашей страны живёт один из представителей этой группы — дрофа (см. рис. 174, с. 217). Благодаря маскируюшей окраске эта птица, когда сидит неподвижно, совсем незаметна среди растений, несмотря на довольно крупные размеры (масса тела птицы 15—16 кг). Из-за распашки степей численность дрофы резко сократилась, она включена в Красную книгу России. Характерный облик птиц открытых пространств имеют нелетаюшие птицы страусы. Водоплавающие птицы (рис. 178) хорошо плавают, многие ныряют. У них уплощённое в спинно-брюшном направлении тело, есть перепонки на лапах, а ноги сдвинуты далеко назад. По земле птицы передвигаются, неуклюже переваливаясь. Оперение густое, плотное. Птицы тщательно смазывают перья веществом, выделяемым копчиковой железой: оно обладает водоотталкивающими свойствами. В группу водоплавающих птиц входят утки, гуси, лебеди. Клюв у них уплощённый и приспособлен к процеживанию воды: с его помощью птицы Рис. 178. Разные виды водоплавающих птиц: 1 — чомга; 2 — серый гусь; 3 — краснозобая казарка 220 собирают рачков, личинок насекомых, мелких рыбок, водоросли. Эти птицы являются выводковыми, а гнёзда строят на земле. д м в районах с сезонным климатом водоплавающие птицы являются перелётными. С наступлением холодов и замерзанием водоёмов они крупными стаями мигрируют на юг, а весной возвращаются. Среди птиц этой группы много традиционных объектов охоты. Птицы берегов и болот имеют длинные тонкие ноги, облегчающие передвижение по мелководью, длинную шею и длинный клюв (см. рис. 174, с. 217). Питаются они животной пищей — водными беспозвоночными и рыбой. Клювом, как пинцетом, птицы схватывают добычу. Гнёзда строят на земле у воды или на деревьях. Аисты издавна живут рядом с человеком. Представители этой группы — аисты, цапли, кулики. Многие виды птиц берегов и болот нуждаются в охране и занесены в Красную книгу. Морские птицы — чайки, кайры, тупики, гагарки имеют сходный внещний вид: компактное тело, короткий хвост, узкие длинные крылья, перепонки между пальцами (рис. 179). Морские птицы вынуждены селиться тесно, большими группами, так как на побережьях не очень много мест, недоступных для хищников, где можно отложить яйца. На обрывистых утёсах птицы разных видов образуют большие птичьи базары. Питаются рыбой, подолгу паря над морской поверхностью и высматривая добычу. Рис. 179. Морские птицы: J — серебристая чайка; 2 -4 — кайры; 5 — тупик гагарка; 3 — озёрная чайка; I Современные птицы делятся на три группы — пингвины, страусовые и типичные птицы. Существуют разные экологические группы птиц. Представители каждой группы, обитая в одних и тех же условиях, имеют сходные черты строения, образ жизни и поведения, хотя относятся к разным систематическим группам. 221 Страусовые, пингвины, типичные птицы; экологические грууЛ пы; хищные, насекомоядные, растительноядные, всеядные птг» цы; птицы леса, открытых пространств, водоплавающие, бе] регов и болот, морские; птичьи базары. 1. Охарактеризуйте отличительные черты трёх систематических групр класса Птицы, используя рисунки параграфа. 2. Объясните различие между понятиями «систематическая группа» и «экологическая группа». Приведите соответствующие примеры. 3. Установите взаимосвязь внешнего строения и приспособленности к местам обитания у птиц. 4. Выберите несколько видов птиц и, используя информационные ресурсы, классифицируйте их по четырём признакам, названным в тексте параграфа. 4^ Значение и охрана птиц. Происхождение птиц Вы узнаете: • о роли птиц в природе и значении для человека; • в чём птицы сходны с пресмыкающимися. Вспомните • Какое значение имеют птицы в жизни растений? Роль птиц в природе Птицы играют важную роль в природных биологических сообществах (экосистемах). Растительноядные виды питаются плодами, семенами, вегетативными частями растений. Роль разных птиц этой группы в природных сообществах различна. Зерноядные птицы поедают много семян и плодов растений. Иногда они запасают плоды и семена, иногда переносят на значительные расстояния. Теряя их, они способствуют расселению растений. Мелкие тропические птицы — колибри и нектарницы опыляют растения. Велико значение насекомоядных птиц. Они играют исключительно важную роль, поедая множество насекомых, регулируя их численность в природных сообществах. Уничтожая насекомых в садах, скверах и парках, птицы помогают человеку бороться с вредителями лесопосадок, полей,садов и огородов. 222 г I 18 CM * Рис. 180. Искусственные гнездовья для привлечения насекомоядных птиц Человек охраняет и привлекает птиц, развешивая искусственные гнез-цвнка — синичники, скворечники, дуплянки (рис. 180). Их занимают насе-■риоядные птицы-дуплогнездники: большая синица, лазоревка, мухолов-■1-пеструшка. В наиболее суровые и бескормные периоды зимы птицы нуждаются в подкормке. Необходимо позаботиться, чтобы на птичьей кормушке всегда был корм: семена и плоды дикорастущих растений, семена подсолнечника, крошки белого хлеба. Если регулярно подкармливать птиц до самой весны, можно добиться, чтобы они остались здесь на гнездование. Следите, чтобы случайно на птичью кормушку не попала соль. Это яд для птиц! Охотничье-промысловые птицы Некоторые птицы не утратили значения промысловых животных. Обычно охотятся на крупных птиц: из водоплавающих — на гусей и уток; из боровой дичи — на рябчиков, тетеревов, глухарей. Важное значение для жителей северных районов имеет промысел белой куропатки. Сейчас из-за избыточного промысла число охотничье-промысловых птиц резко сократилось. Для сохранения дичи издавна существуют правила охоты, включающие регламент сроков и объектов охоты. Полностью исключена охота в гнездовое время. Запрещена охота на виды с низкой численностью, включённые в Красную книгу. Домашние птицы Приручение птиц произошло в глубокой древности (рис. 181). Предком Всех современных пород домашних кур была банкивская, или кустарниковая, •курица, распространённая в лесах Юго-Восточной Азии. Одомашнивание 223 Рис. 181. Дикие и домашние (2-4) куры: 1 — банкивские куры (предки домашних кур); 2 — юрловская голосистая порода; 3 — русская белая порода; 4 — порода плимутрок произошло в Индии за несколько тысячелетий до нашей эры. В Европу кур завезли в античное время. Кур разводят для получения мяса, яиц и перьев. Есть бойцовые петухи и декоративные куры. В процессе одомашнивания значительно возросла продуктивность кур. Если дикие банкивские куры откладывают 12-15 яиц в год, то современные яйценосные породы — 200300 яиц и при этом несутся почти ежедневно. Таковы породы леггорн, разводимые во многих европейских странах и США, и выведенные от них русские белые. Леггорны утратили инстинкт насиживания. Выведены обще-пользовательные породы, от которых получают и мясо, и яйца. В России разводят юрловских голосистых и первомайских кур. Масса тела юрловских кур достигает 4 кг, в то время как банкивская курица весит около 800 г. В птицеводческих хозяйствах кур разводят на промышленной основе. Действуют крупные птицефабрики, где содержат сотни тысяч кур, от которых получают миллионы яиц в год. На птицефабрике имеется инкубатор — аппарат для искусственного выведения птиц из яиц. Обустроены помещения, в которых выращивают и кормят цыплят. 224 Значительное место среди сельскохозяйственных птиц занимают домашние утки. Выведены они от дикой утки кряквы, широко распространённой в Евразии и Северной Америке. Уток разводят у водоёмов. Наибольшее распространение получили породы: пекинская (рис. 182), московская белая, украинская. Европейские породы домашних гусей произошли от дикого серого гуся, китайские породы — от сухоноса. Индейки были одомашнены в Центральной Америке. Домашние индейки быстро растут. Самцы достигают массы 10-35 кг, самки 5-11 кг. Они откладывают 100-150 яиц за один сезон. Рис. 182. Пекинские утки (?) и домашние гуси (2) i Черты сходства птиц с пресмыкающимися Сходство птиц и пресмыкающихся заметно как во внешнем, так и во внутреннем строении. У тех и других сухая кожа, лишённая желёз, множество кожных роговых образований: роговые щитки и когти на ногах, роговые чехлы на челюстях. Перья развиваются из тех же самых эпителиальных зачатков, что и роговые щитки пресмыкающихся.-У тех и других имеется клоака — последний отдел пищеварительной системы, в который открываются и мочеточники, и протоки половых желёз. Большое сходство существует и у эмбрионов птиц и пресмыкающихся. Особенно много общих черт у птиц и небольших древних рептилий — текодонтов, живших около 200 млн лет назад. В ещё большей степени подтвердилось происхождение птиц от древних рептилий, когда в середине XIX в. в древних слоях земной коры в Германии были найдены остатки первоптиц, живших около 150 млн лет назад. В наши дни известно восемь ископаемых остатков первоптиц (рис. 183). Они подробно изучены. Сделана реконструкция их внешнего облика. Считают, что все экземпляры принадлежат одному виду древних птиц, названному археоптериксом («древнепёрым»). Археоптерикс был величиной с сороку, челюсти вооружены зубами, но '''НЛО было покрыто перьями. Передние конечности представляли собою нрылья, на концах которых находилось по три длинных пальца с когтями, лиль грудины отсутствовал, а кости были тяжёлыми, поэтому учёные счи- 225 Рис. 183. Отпечаток остатков археоптерикса и примерный внешний вид тают, что археоптерикс не летал. Скорее всего, он лазил по ветвям и мог планировать, перепрыгивая с одной ветки на другую. Археоптерикс обхватывал ветки не только имеющимися на ногах пальцами, но и пальцами, расположенными на крыльях. Никаких прямых связей археоптерикса с современными птицами не установлено. Археоптерикс не был прямым предком современных птиц, а был боковой ветвью в их эволюции. Настоящие птицы появились позже. Значение птиц в природных сообществах очень велико: они разносят плоды и семена, способствуя расселению растений, регулируют численность вредных насекомых. Человек охотится на промысловых птиц и разводит домащних птиц в специальных хозяйствах. Птицы произошли от древних рептилий около 200 млн лет назад. Наибольшим сходством с рептилиями обладали археоптериксы, представляющие собой боковую ветвь в эволюции птиц. Охотничье-промысловые и домашние птицы, инкубатор, археоптерикс. К 1. Объясните роль растительноядных и насекомоядных птиц в природных сообществах. 2. Охарактеризуйте несколько пород домашних птиц. Отметьте их назначение. 3. Используя рисунок 183, назовите особенности строения археоптерикса, свидетельствующие о его сходстве и различии с современной птицей. 4. Используя информационные ресурсы, дайте оценку влияния человека на охотничье-промысловых птиц. Отметьте причины изменения их численности в последние десятилетия. 226 Подведём итоги Выполните задания 1. Укажите главные черты сходства и отличия птиц от пресмыкающихся. 2. Назовите основные приспособления птиц к полёту в строении: а) покровов; б) скелета; в) внутренних органов. 3. Объясните, почему птицы относятся к теплокровным животным. Какое значение в жизни птиц имеет теплокровность? 4. Назовите черты отличия в строении внутренних органов и поведении птиц, свидетельствующие о более высокой организации этих животных в сравнении с пресмыкающимися. 5. Расскажите о строении яйца птицы и значении его частей в развитии зародыща. 6. Объясните, чем различаются сезонные явления в жизни птиц и пресмыкающихся. 7. Перечислите наиболее распространённых птиц вашего района. Какую роль они играют в природе? 8. На примере кур выявите характерные признаки одомашнивания птиц. Какие утверждения верны?_______________________________ I 1. Сухая кожа, отсутствие желёз на теле, множество роговых образований у птиц указывают на их происхождение от пресмыкающихся. 2. Прочность скелету птиц придают неподвижное соединение, срастание многих костей. 3. Опорой для задних конечностей служит сложный крестец. 4. Птицы имеют хорошо развитые мышцы груди, шеи, задних конечностей. 5. Птицы удерживают добычу и размельчают пищу с помощью зубов. 6. Для поддержания и интенсивного обмена веществ и восполнения больщих затрат энергии на полёт птицам требуется много пищи. 7. Сердце у птиц, как и у большинства пресмыкающихся, четырёхкамерное. 8. Птицы имеют хорощо развитые отделы головного мозга и отличаются сложным поведением. 9. В инкубаторе развитие куриного зародыша в яйце происходит при температуре +37...+39°С и при определённой влажности. 10. Годовой жизненный цикл перелётных птиц складывается из следующих этапов: весенний перелёт, гнездование, линька, осенний перелёт, зимовка. 227 Практические задания 1. Понаблюдайте за поведением птиц (голубя, воробья, ласточки, синицы) при передвижении по земле, во время полёта, при кормлении, ловле добычи. Обратите внимание на форму тела, крыльев, на окраску оперения. Как держатся эти птицы: группами или в одиночку? Поясните почему. 2. Рассмотрите строение частей скелета и мышц при гастрономическом использовании птиц. Обратите внимание на соединение костей черепа, туловища, мышц и сухожилий передних и задних конечностей. 3. Изучите строение сырого куриного яйца. Найдите белок, желток, оболочки. 4. Понаблюдайте за поведением самца и самки городской ласточки в период гнездования, ухода за потомством в течение 1-2 ч. Подсчитайте число прилётов к гнезду родителей с кормом во время кормления птенцов. 228 Глава 12 Класс Млекопитающие, или Звери (Mammalia) Общая характеристика Млекопитающие, или Звери, — высшие теплокровные позвоночные животные. Тело их покрыто шерстью. Они рождают живых детёнышей, выкармливают их молоком. Обладают крупным головным мозгом с хорошо развитыми полушариями переднего мозга, разнообразным и сложным поведением. Это наиболее высокоорганизованные позвоночные животные. Известно около 5000 современных видов зверей, распространённых по всему земному шару и освоивших все среды жизни (рис. 184). Внешний облик и размеры очень разнообразны — от 4 см длины при массе 1,2 г (у карликовой белозубки) до 33 м при массе 150 т (у синего кита). к Рис. 184. Представители млекопитающих: 1 — бобр; 2 — тупайя; 3 — дельфин; ~ макака; 5 — летучая мышь; 6 — антилопа 229 5Q Внешнее строение млекопитающих Вы узнаете: • какие особенности внешнего строения отличают млекопитаю щих от других животных; • какие признаки в организации млекопитающих позволяют тать их эволюционно высокоразвитыми животными. питаю- I от счи- I Вспомните • Каковы преимущества и недостатки теплокровности по сравнению с холоднокровностью? В теле млекопитающих различают те же отделы, что и у других наземных позвоночных животных: голову, шею, туловище, хвост и две пары конечностей. Конечности имеют типичные для позвоночных отделы: плечо (бедро), предплечье (голень) и кисть (стопу). Ноги располагаются не по бокам, как у земноводных и пресмыкающихся, а под туловищем. Поэтому туловище приподнято над землёй. Это расширяет возможности использования конечностей. Среди зверей известны лазающие по деревьям, стопоходящие и пальцеходящие звери, прыгающие и летающие. Особенности строения млеко- Рис. 185. Внешнее строение млекопитающего: 7 — рот; 2 — мочка носа; 3 — лицевой отдел головы; 4 — черепной отдел головы; 5 — уши; 6 — туловище; ^ ~ задние конечности; 8 — передние конечности питающих позволяют им совершать разнообразные движения, развивать большую скорость при беге, прекрасно летать, плавать в воде. Это свидетельствует о длительной эволюции зверей и способности приспосабливаться к разнообразным условиям. В строении головы хорошо различимы лицевой и черепной отделы (рис. 185). Спереди находится рот, окружённый мягкими губами. На конце морды имеется покрытый голой кожей нос с парой носовых отверстий. Спереди по бокам головы расположены глаза, защищённые подвижными веками, по наружным краям которых находятся длинные ресницы. Хорошо раз- 7ЯП Рис. 186. Строение кожи млекопитающего: 1 — потовая железа; 2 — сальная железа; 3 — волос; 4 — мышца, поднимающая волос; 5 — волосяная сумка; б — жировые отложения ВИТЫ слёзные железы, секрет ко-омывает глаза и обладает бактерицидным действием. Ьлиже и затылку, выше глаз, по бокам головы выступают крупные ушные раковины, которые поворачиваются в сторону источника звука и позволяют направленно улавливать его. у большинства млекопитающих хорошо развит шёрстный покров, защищающий их от резких перепадов температур — от охлаждения и перегрева. В щерсти различают более жёсткие и длинные остевые волосы и короткие мягкие волоски, образующие подшёрсток Длинные жёсткие волосы, расположенные на морде и выполняющие осязательную функцию, называются вибриссами Звери периодически линяют в течение года: меняется густота и окраска шерсти. Зимой шерсть более густая, а у зверей, обитающих на снежном покрове, становится белой. Летом шерсть более редкая и окрашена в защитные тёмные тона. Нижний конец каждого волоса погружён в кожу, вокруг него имеется волосяная сумка (рис. 186), к ней подходят небольщие мышцы, поэтому шерсть может подниматься так, как у испуганной кошки или лающей собаки. У основания волоса находятся сальные железы. Их секрет смазывает щёрстный покров, придавая ему эластичность, уменьшая смачиваемость и слипаемость шерсти. (Шерсть млекопитающих происходит из тех же самых зачатков эпителия, что и чешуи рептилий. Об их общем происхождении свидетельствуют роговые чешуйки, расположенные на хвосте крыс, мышей, бобров. Это один из признаков, подтверждающих родственные отношения млекопитающих и рептилий. В зависимости от условий обитания шёрстный покров видоизменяется. Так, у роющих зверьков в щерсти нет остевых волосков, она короткая и ровная, может укладываться в любом направлении, не мещая зверькам двигаться под землёй. У ехидны, ежа и дикобраза ости видоизменены в жёсткие острые иглы, служащие для защиты. К роговым образованиям Кожи млекопитающих относятся когти, ногти, рога и копыта. 231 . сальных I железы I В коже млекопитающих много желёз. Кроме гроздевидных «елёз, о которых уже говорилось, имеются трубчатые потовые см. рис. 186). Выделяемый ими пот испаряется, охлаждая тело животного V многих зверей развиты пахучие железы. Их выделениями животные летят свою территорию, предупреждая конкурентов о том, кто является ;ё хозяином. Кроме того, пахучие выделения облегчают встречу разнопо-1ЫХ особей одного вида. Важное значение имеют млечные железы. Они представляют собой шдоизменения потовых желёз. Их трубчатые протоки сливаются вместе I открываются на вершине сосков. Число млечных желёз обычно соответ-:твует числу детёнышей. В млечных железах вырабатывается молоко — 1ЫСОкокалорийный продукт, которым матери выкармливают детёнышей. То этому признаку и произошло название всего класса — Млекопита-ощие. Млекопитающие — класс эволюционно высокоразвитых позвоночных, обладающих прогрессивными чертами: они вынашивают, рождают детёнышей и выкармливают их молоком. Эти признаки в сочетании с интенсивным обменом веществ, постоянной высокой температурой тела, хорошо развитым мозгом и сложным поведением позволили млекопитающим освоить все среды обитания, широко расселиться по Земле, достигнуть большого разнообразия и высокой численности. Ушные раковины; остевые волосы; подшёрсток; вибриссы; волосяная сумка; сальные железы; потовые, пахучие железы; млечные железы. 1. Охарактеризуйте общие признаки внешнего строения млекопитающих, используя рисунки 184 и 185. 2. Сравните строение покровов тела млекопитающих и рептилий и установите черты сходства и различия между ними. 3. Объясните, в чём заключаются особенности функций эпидермиса кожи млекопитающих. 4. Выделите существенные функции различных желёз кожи млекопитающих. (2 51 Внутреннее строение млекопитающих Вы узнаете: • какие прогрессивные изменения произошли во внутреннем строении млекопитающих по сравнению с пресмыкающимися. Вспомните • Какое строение имеют дыхательная и кровеносная системы птиц? Опорно-двигательная система. Скелет млекопитающих состоит из тех же отделов, что и у других наземных позвоночных животных: черепа, позвоночника, скелетов туловища, поясов и свободных конечностей (рис. 187). Кости млекопитающих прочные, многие срастаются вместе. Череп крупный, состоит из меньщего, чем у рептилий, числа костей, так как многие срастаются ещё в эмбриональном периоде. Челюсти сильные, вооружённые зубами. ^ 5 6 7 8 10 ^ ^ ч ■ »/ 14 15 -- 16 ^ к . »7 i.. ГI 1^ ■Л п I Рис. 187. Скелет млекопитающего: J — нижняя челюсть; 2 — верхняя челюсть; 3 — мозговой отдел черепа; 4 — шейные позвонки; 5 — грудные позвонки; 6 — рёбра; 7 — поясничные позвонки; 8 — крестцовые позвонки; 9 — хвостовые позвонки; 10 — тазовая кость; 11 — бедро; 12 — голень; 13 — стопа; 14 — лопатка; 15 — плечо; 16 — предплечье; 17 — кисть 233 Позвоночник состоит из пяти отделов — шейного (семь позвонков) грудного (двенадцать позвонков), поясничного (шесть-семь позвонков)' крестцового (четыре сросшихся позвонка) и хвостового (разное число позвонков у разных млекопитающих). Позвонки массивные, с уплощёнными поверхностями тел. К позвонкам грудного отдела причленяются рёбра, часть их соединяется с грудиной, образуя грудную клетку. Пояс передних конечностей состоит из парных ключиц и парных лопаток. Коракоиды (вороньи кости) у большинства зверей отсутствуют. У лошадей и собак, у которых ноги движутся только вдоль продольной оси тела, отсутствуют и ключицы. Пояс задних конечностей состоит из двух крупных костей, которые на брюшной стороне тела срастаются друг с другом, а на спинной стороне — с крестцом. У млекопитающих сложная система мышц. Наиболее развиты мышцы, двигающие конечности. Они начинаются на костях поясов и прикрепляются к костям свободной конечности. К костям стопы и кисти подходят длинные сухожилия — это обеспечивает большую подвижность конечностей. Хорошо развиты мышцы, сокращение которых поднимает и опускает грудную клетку. Есть мышцы, которые соединяются с кожей, например мимические мышцы. Их сокращение вызывает подёргивание кожи, движение шёрстного покрова, вибрисс. У всех млекопитающих грудная полость отделена от брюшной мускулистой перегородкой — диафрагмой. Она широким куполом входит в грудную полость и прилегает к лёгким. Лабораторная работа №10 Тема. Строение скелета млекопитающих Цель. Изучить особенности строения скелета млекопитающих. Оборудование и материалы: пинцет, лупа, скелет (и его части) кролика (кошки, крысы). Ход работы 1. Рассмотрите общее строение скелета. Найдите его части: скелеты головы, туловища, конечностей. Обратите внимание на соединение костей между собой. 2. Рассмотрите скелет черепа. Обратите внимание на размеры мозговой коробки, соединения костей, дифференцированные альвеолярные зубы. 3. Определите отделы позвоночника и особенности их строения. 4. Рассмотрите строение грудной клетки, вспомните её значение для животного. 234 5. Рассмотрите строение скелетов поясов и свободных конечностей — передних и задних. Найдите и назовите основные их части. Рассмотрите места прикрепления мышц. 6. Найдите сходство и различия в строении скелетов млекопитающих и пресмыкающихся. 7. Запишите выводы об особенностях скелета млекопитающих, сделайте рисунки. Пищеварительная система у млекопитающих более сложная, чем у пресмыкающихся (рис. 188). Рот окружён мясистыми губами, которые облегчают захват и удержание пищи. В зубном ряду имеются зубы нескольких типов — резцы, клыки, предкоренные vi коренные Эти зубы выполняют разные функции. У представителей различных семейств они развиты по-разному в зависимости от способа питания и характера корма. Так, у грызунов и зайцев хорошо выражены резцы, у хищников — клыки. Между зубами и губами расположено преддверие рта У грызунов и мартышек имеются защёчные мешки, в которых они переносят пищу. Еду звери отрывают и пережёвывают зубами, обильно смачивая слюной. Пища проходит в глотку, пищевод и поступает в желудок (рис. 189, А). У большинства млекопитаюших ’•^С'ЛУДок простой: он состоит из одного отдела. В стенках его находятся железы, которые выделя-К)т пищеварительные вещества. У копытных, питающихся грубой растительной пищей, желудок ^■^ожный: он состоит из четырёх отделов (рис. 189, Б). Только последний чз них является собственно желудком. Предыдущие отделы представляют Рис. 188. Внутреннее строение кролика (самки): 7 — трахея; 2 — пищевод; 3 — сердце; 4 — лёгкие; 5 — желудок; 6 — слепая кишка; 7 — печень; 8 — селезёнка; 9 — тонкая кишка; 10 — поджелудочная железа; 11 — почка; 12 — толстая кишка; 13 — яичник; 14 — яйцевод; 15 — матка; 16 — мочевой пузырь I Собой расширения пищевода и служат для сбраживания пищи. Здесь под 235 Рис. 189. Схемы строения пищеварительной системы млекопитающих: А — общий план строения (кролик): 7 — рот; 2 — ротовая полость; 3 — глотка; 4 — пищевод; 5 — желудок; 6 — тонкая кишка; 7 — толстая кишка; 8 — слепая кишка; 9 — прямая кишка; 10 — анальное отверстие; 7 7 — поджелудочная железа; 72 — печень; Б — строение желудка жвачного парнокопытного: 7 — рубец; 2 — сетка; 3 — книжка; 4 — сычуг влиянием простейших, бактерий и дрожжей перерабатывается трудно перевариваемая клетчатка. Пища из желудка периодически отрыгивается в ротовую полость и пережёвывается зубами. В кишечнике пища также подвергается воздействию пищеварительных веществ, выделяемых стенками кишечника. Кроме того, сюда поступают пищеварительные соки из печени и поджелудочной железы. Переваренная пища всасывается клетками тонкого кишечника, а непереваренные остатки поступают в толстую кишку, где формируются каловые массы, удаляемые наружу. Дыхательная система состоит из тех же отделов, что и у пресмыкающихся — проводящих путей и лёгких (см. рис. 188). Лёгкие у зверей устроены сложнее, чем у рептилий: у них больше поверхность, обеспечивающая газообмен. В гортани имеются голосовые связки. Млекопитающие издают звуки, с помощью которых предупреждают об опасности, угрожают, заискивают и просят. Однако эти звуки менее разнообразны, чем у птиц. Трахея разделяется на два бронха, которые входят в лёгкие и здесь многократно ветвятся. Самые тонкие ответвления — бронхиолы. Они оканчиваются лёгочными пузырьками, или альвеолами. Альвеолы обильно оплетены кровеносными капиллярами. Именно здесь осуществляется газообмен. Вдох у млекопитающих происходит за счёт сокращения межрёберных мышц и диафрагмы; объём грудной полости увеличивается, и воздух засасывается в лёгкие. При расслаблении межрёберных мышц и диафрагмы объём 'РУДНОЙ полости уменьшается, лёгкие сжимаются — происходит выдох. Кровеносная система млекопитающих похожа на кровеносную систему тгиц. Сердце четырёхкамерное: имеются два предсердия и два желудочка- !36 g левой половине сердца находится артериальная кровь, в правой — венозная (рис. 190). Чисто артериальная кровь из левого желудочка по большому кругу кровообращения движется ко всем органам и тканям организма. Правда, в отличие от птиц, у мле-яшитающих сохранилась не правая. а левая дуга аорты. Венозная кровь из правого желудочка по сосудам малого круга кровообращения направляется в лёгкие, где обогащается кислородом. Быстрое движение чисто артериальной и чисто венозной крови обеспечивает быстрый обмен веществ, высокую и постоянную температуру тела млекопитающих. Рис. 190. Схема строения кровеносной системы млекопитающего: 1 — сердце; 2 — левая дуга аорты; 3 — яремная вена; 4 — сонная артерия; 5 — спинная аорта; 6 — лёгочная артерия; 7 — лёгочная вена; 8 — капиллярная сеть внутренних органов; 9 — задняя полая вена I Сравнение млекопитающих с птицами показывает независимое и параллельное историческое развитие этих групп. Нервная система млекопитающих состоит из тех же отделов, что и у других позвоночных (рис. 191), но имеет более сложное строение, чем у рептилий. Наиболее развит передний мозг, имеющий крупные полушария. Поверхность полушарий образована несколькими слоями нервных i Рис. 191. Нервная система млекопитающего: А — общий план строения: 1 — головной Мозг; 2 — спинной мозг; 3 — нервы; Б — головной мозг кролика: 1 — обонятельные доли Переднего мозга; 2 — полушария переднего мозга; 3 — промежуточный мозг; 4 — средний Мозг; 5 — мозжечок; б — продолговатый мозг 9^7 клеток — так называемой ico-1 рой. У млекопитающих со сравнительно простым поведением! (кролики, мыши) кора полушарий гладкая. У хищных млеко-1 питающих и приматов, отличающихся сложным поведением, кора полушарий имеет многочисленные извилины и борозды, увеличивающие их поверхность. | Крупные полушария переднего | мозга прикрывают сверху промежуточный и средний мозг. Хорошо развит мозжечок, где находятся центры координацииi движений. От головного и спинного мозга отходят многочисленные нервы. Из органов чувств у зверей наиболее развиты обоняние, слух, зрение и хорошо развиты отделы мозга, отвечающие за обоняние, слух и зрение. Выделительная система представлена двумя почками, расположенными в области таза. В них из крови отфильтровываются ненужные продукты обмена веществ и избыток воды. По парным мочеточникам моча стекает в мочевой пузырь и через мочеиспускательный канал удаляется наружу (рис. 192). Рис. 192. Строение выделительной и половой систем млекопитающих — самца {А) и самки (Б): 1 — почка; 2 — мочеточник; 3 — мочевой пузырь; 4 — семяпровод; 5 — мочеиспускательный канал; 6 — семенник; 7 — яичник; 8 — яйцевод; 9 — матка Строение и деятельность систем внутренних органов млекопитающих свидетельствует об их более совершенном, прогрессивном развитии по сравнению с пресмыкающимися. Сравнение млекопитающих с птицами показывает независимое и параллельное развитие этих групп. ‘ Диафрагма; губы; резцы, клыки, предкоренные, коренные зубы; преддверие рта; сложный желудок; бронхиолы; лёгочные пузырьки (альвеолы); кора полушарий переднего мозга; мочеиспускательный канал. 1. Сравните строение опорно-двигательной системы земноводных, пресмыкающихся и млекопитающих (можете обратиться к таблице, заполняемой вами в течение года). Укажите черты сходства и различия. 238 2. Сравните строение больших полушарий головного мозга у хищников, приматов и грызунов. Поясните причины различий. 3. Объясните характерные особенности строения пищеварительной системы грызунов и растительноядных копытных. 4. Объясните, какие усложнения произошли в строении и деятельности систем внутренних органов млекопитающих по сравнению с рептилиями. 52 I Размножение и развитие млекопитающих. Годовой жизненный цикл Вы узнаете: • каковы особенности индивидуального развития млекопитающих и на что они указывают; • из каких периодов состоит годовой жизненный цикл млекопитающих. Вспомните • По каким чертам развития зародыша пресмыкающиеся сходны с птицами, но отличаются от млекопитающих? • Какие группы экологических факторов влияют на животных? Размножение и развитие Органами размножения самцов служат парные семенники. Органы размножения самок — яичники. Яйцеклетки у млекопитающих имеют микроскопические размеры. Оплодотворение внутреннее, как у пресмыкающихся и птиц. Происходит оно в верхней части яйцеводов (рис. 192). Зародыщ начинает развиваться уже во время движения по яйцеводу самки, но основное его развитие проходит в расширенной части женской половой системы, то есть в матке. Здесь оболочка зародыша соединяется со стенкой матки (рис. 193, А) — для млекопитающих характерно внутриутробное развитие зародыща. i Область срастания зародыщевой оболочки со стенкой матки носит название детское место, или плацента. Принципиальное отличие млекопитающих от других позвоночных заключается в развитии плаценты в матке. В плаценте кровеносные сосуды развивающегося зародыща плотно со-•^рикасаются с кровеносными сосудами матери. Через их стенки к зародыщу 239 1 1C. 193. Схема строения матки {А) и стадии развития зародыша у млекопитакзщих (Б): - матка; 2 — плацента; 3 — зародыш; 4-7 — последовательные стадии развития родыша гупают питательные вещества и кислород от матери и удаляются угле-1ЫЙ газ и вредные продукты обмена. Первые стадии развития зародыша млекопитающих такие же, как фугих хордовых животных: одна клетка (оплодотворённая яйцеклетка) 1ТСЯ и превращается в многоклеточный зародыш. Потом он последольно приобретает черты позвоночных — сначала становится похожим шродыш рыб: имеется длинный хвост, зачатки жаберных щелей . 193, Б). Затем он приобретает признаки сходства с зародышем репти-а на последних стадиях развития покрывается шерстью и приобрета-?рты млекопитающих. Млекопитающие заботятся о потомстве — выкармливают детёнышей IKOM, защищают от врагов, согревают своим теплом. Длительное время тели обучают детёнышей находить пищу, охотиться. У некоторых :опитающих в воспитании потомства принимают участие подросшие из предыдущего выводка. Известны такие пестуны у медведей. Годовой жизненный цикл ак и у других животных, жизнь млекопитающих меняется по сезонам Это связано с сезонными изменениями условий обитания и важней-'I этапами годового жизненного цикла животных: размножением, вос-тием потомства, зимовкой. одготовка к размножению сопровождается образованием семейных табунов, гаремов. Спариванию предшествуют турнирные бои между 1МИ (рис. 194). Одни виды ограничиваются позами угрозы и выпадами зону конкурента, а у других видов встречи самцов заканчиваются на-дими побоищами. Иногда между спариванием и появлением детёны- f щей проходит довольно длительный период, например многие олени спариваются осенью, а детёныши появляются весной. Появление детёнышей (рис. 195) приурочено к наиболее благоприятному периоду для выращивания потомства: в основном к концу весны — началу лета. К этому времени ясивотные перемещаются в заросли кустарников, овраги, нагромождения камней и другие укрытия, чтобы устроить нору, логово, подготовить гнездо. Когда детёныши подрастут, семьи перемещаются в наиболее богатые кормом места — долины рек, луга. Родители учат детёнышей находить корм, охотиться и спасаться от врагов. В период подготовки к зиме млекопитающие активно питаются, запасая питательные вещества в виде жира, который откладывается под кожей. Некоторые, например многие грызуны, к тому же запасают сухие корма. К зиме звери линяют — сменяют летнюю щерсть на зимнюю, густую, а иногда также — тёмный шёрстный покров на белый (рис. 196). Летучие мыши, киты, копытные осенью совершают миграции к югу. Однако для млекопитающих далёкие миграции не так характерны, как для рыб и птиц. Рис. 194. Турнирный бой самцов оленей Рис. 195. Новорождённые детёныши: 1 — благородного оленя; 2 — европейского кролика Рис. 196. Заяц-беляк в летнем (7) и зимнем (2) меху 241 1 Зимовка — заключительный этап дового жизненного цикла. Многие Рис. 197. Спящий в норе суслик го- „ „ ^ звери зимои ведут активный образ жизни. Некоторые — суслики (рис. 197), сурки ежи, летучие мыши — впадают в спячку. у них снижается температура тела, уменьшается число дыхательных движений и сердечных сокращений. У медведей, енотовидных собак, барсуков зимний сон неглубокий, температура тела и частота дыхательных движений меняются мало. В малоснежные тёплые зимы такие звери могут не впадать в зимний сон. Изменение численности Численность многих мелких и средних млекопитающих существенно меняется по годам: вслед за годами, когда число животных велико, следуют годы, когда животных мало. У крупных животных таких скачков численности не наблюдается. Это связано с тем, что численность мелких видов сильно зависит от влияния экологических факторов — обилия кормов, наличия укрытий. У мелких животных чаще происходит массовая гибель от инфекционных заболеваний, но они и быстрее размножаются. Умение прогнозировать массовое размножение грызунов, вредящих сельскохозяйственным растениям, важно для эффективной борьбы с ними. Млекопитающие — высшие теплокровные живородящие позвоночные. Зародыш развивается в матке. Детёнышей выкармливают молоком. Образ жизни и поведение зверей меняются по сезонам. Осенью и весной звери линяют. Некоторые проводят зиму в укрытиях в спячке, другие делают запасы кормов на зиму. Немногие совершают миграции. Численность мелких млекопитающих сильно зависит от обилия кормов, болезней и хищников. Матка, внутриутроб^юе развитие, детское место (плацента), спячка. 1. Рассмотрите рисунок 193 на с. 240. Укажите особенности развития зародыша млекопитающих. 2. Объясните, в чём выражается забота родителей о потомстве. Приведите два-три примера. 242 3. Установите зависимость поведения зверей от сезонных изменений суточной температуры. Сравните по этому признаку млекопитающих с земноводными и рептилиями. Сделайте вывод. 4. Используя информационные ресурсы, подготовьте презентацию проекта о восстановлении численности млекопитающих. 5. Занесите сведения о млекопитающих в таблицу, составленную при изучении систем органов животных. Происхождение и разнообразие млекопитающих Вы узнаете: • каковы доказательства происхождения млекопитающих от пресмыкающихся; • почему млекопитающие широко распространены на земном шаре. Вспомните • Каковы черты сходства в строении млекопитающих и пресмыкающихся? • Почему древние звероподобные пресмыкающиеся получили такое название? I Происхождение млекопитающих У млекопитающих много черт, общих с пресмыкающимися, особенно на этапе развития зародыша. Это позволяет утверждать, что млекопитающие произошли от древних рептилий (рис. 198). Сходство взрослых зверей с рептилиями проявляется в обилии у зверей роговых кожных образований — это шерсть, рога, копыта, когти, ногти. Чешуи есть на хвосте у мышей, крыс, бобров, и они сходны с чешуями пресмыкающихся. Особенно ярко сходство с рептилиями проявляется у примитивных зверей (рис. 198). Наибольшее сходство У млекопитающих со зверозубыми рептилиями — древней группой Рис. 198. Древнее примитивное млекопитающее 243 рептилий, относящейся к звероподобным пресмыкающимся. Зверозубымц их назвали потому, что зубы у них были похожи на зубы млекопитающих —, делились на резцы, клыки и коренные. По современным научным сведениям, млекопитающие произошли от зве-розубых рептилий. После вымирания динозавров звери постепенно освоили разные среды обитания и широко распространились по Земле. В настоящее время млекопитающие достигли расцвета благодаря появившимся у них приспособлениям к окружающим условиям — постоянной и высокой температуре тела, развитию детёнышей внутри тела матери и выкармливанию их молоком. Очень важным оказалось развитие полушарий переднего мозга. В результате млекопитающие освоили всевозможные среды обитания, широко распространились по Земле, достигли большого разнообразия и высокой численности. Ныне живущих млекопитающих подразделяют на две группы — первозвери (однопроходные) и настоящие (живородящие) звери. В отличие от однопроходных, настоящие звери рождают живых детёныщей; млечные железы у самок открываются на сосках. Настоящие звери разделяются на две группы — низшие (сумчатые) звери и высшие (плацентарные) звери. Первозвери, или однопроходные Первозвери — наиболее примитивные из современных млекопитающих. У них много черт, общих с пресмыкающимися. В плечевом поясе первозверей сохранились коракоиды, типичные для рептилий. Первозвери — однопроходные животные: как и у рептилий, у них есть клоака, последний отдел кишечника, в который открываются мочеточники и протоки половых желёз. Первозвери — яйцекладущие млекопитающие. они откладывают яйца и насиживают их, согревая собственным телом. Млечные железы первозверей — примитивные, трубчатые, они не имеют сосков, а открываются на небольших участках тела, которые называют «млечными полями». Детёныши слизывают молоко с шерсти. Распространены первозвери в Австралии и на прилегающих к ней больших островах. К яйцекладущим относятся утконос и ехидна (рис. 199). Рис. 199. Утконос (7) и ехидна (2) 244 Настоящие, или живородящие, звери: низшие, или сумчатые, звери Низшие (сумчатые) звери — древняя группа млекопитающих, распространённых в Австралии, в Южной, Центральной Америке и на юге Северной Америки. Известно 250 современных видов сумчатых (рис. 200). Плацента у сумчатых развита слабо. Период внутриутробного развития очень короткий. Детёныши рождаются маленькими и плохо развитыми. Доразвитие их, как правило, происходит в специальной выводковой сумке. Новорождённый детёныш сумчатого захватывает сосок и длительное время висит на нём в сумке. Сокращением специальных мышц мать периодически впрыскивает молоко в рот детёнышу. В Австралии живёт 170 видов сумчатых, внешне похожих на других млекопитающих — мышей, тушканчиков, крота, волка, куницу. Самый крупный представитель сумчатых — исполинский кенгуру, высота которого около 2 м. ш Ш С г * Рис. 200. Сумчатые млекопитающие: 1 — коала; 2 ■ 4 — вомбат исполинский кенгуру; 3 — опоссум; Млекопитающие произошли от зверозубых рептилий. Они освоили различные среды обитания, приспособились к разным условиям, достигли большого разнообразия и высокой численности. Современные млекопитающие делятся на первозверей (однопроходных) и настоящих (живородящих) зверей (сумчатых и плацентарных). 246 к Зверозубые рептилии, первозвери (однопроходные), настоящие (живородящие) звери, низшие (сумчатые) звери, высшие (плацентарные) звери, яйцекладущие млекопитающие. 1. Исходя из знаний о строении покровов тела млекопитающих и рептилий, докажите, что между этими группами животных существует родство. 2. Охарактеризуйте более прогрессивные черты строения и особенности жизнедеятельности млекопитающих по сравнению с рептилиями. 3. Объясните, почему зверозубые рептилии получили такое название. 4. Используя информационные ресурсы, подготовьте презентацию проекта об исчезающих видах млекопитающих и мерах по их охране. 54 Высшие, или плацентарные, звери: насекомоядные и рукокрылые, грызуны и зайцеобразные, хищные Вы узнаете: • по каким признакам насекомоядных относят к примитивным млекопитающим; • чем хищные млекопитающие отличаются от представителей других отрядов. Вспомните • Как у млекопитающих устроен зубной ряд? • Какие виды грызунов вам известны и где они обитают? Общая характеристика высших зверей Подавляющее большинство (около 4500 видов) современных млекопитающих, распространённых по всему земному шару, относится к высшим (плацентарным) зверям. Плацентарных млекопитающих объединяют в одну группу по следующим общим признакам. У них хорошо развита кора полушарий переднего мозга, развивается плацента, выводковых сумок нет. Соски млечных желёз хорошо развиты, число их соответствует количеству детёнышей. Детёныши сами сосут молоко. Температура тела у взрослых плацентарных высокая и постоянная. Они отличаются сложным поведением: заботятся о детёнышах, обучают их, живут не только семьями, но и стадами. 246 Плацентарные — процветающая и многочисленная группа современных млекопитающих, состоящая из нескольких отрядов. Насекомоядные Представители этого отряда — небольшие зверьки (длиной 35-40 см), распространённые на всех материках, кроме Австралии и Южной Америки (рис. 201). Это сравнительно примитивная группа. Многочисленные зубы не делятся на группы — они сходны по внещнему виду и функциям. Головной мозг небольшой, полушария без извилин. В отряде около 400 видов. На территории нашей страны распространены ежи, кроты, землеройки. На заболоченных участках Центральной России обитает небольшой полуводный зверёк — русская выхухоль. Из-за нарушения среды обитания выхухоль стала очень редкой и включена в Красную книгу. Рукокрылые, или летучие мыши Представители этого отряда приспособились к полёту. Между передними конечностями, туловищем, задними конечностями и хвостом натянута кожистая перепонка (рис. 202). Грудина имеет киль, к которому прикреп- L. I Рис. 201. Представители отряда Насекомоядные: 1 — ёж; 2 — крот; 3 — землеройка Рис. 202. Представители отряда Рукокрылые: / — крылан; 2 — стрелоух; 3 — подковонос 247 ляются летательные мышцы. Пальцы на передних конечностях сильно удлинены (кроме первого). В отряде около 1000 видов. В России встречаются обыкновенная ночница, рыжая вечерница, несколько видов кожанов. Большинство летучих мышей питается насекомыми, ловя их на лету. В тропиках распространены крупные плодоядные рукокрылые. В Южной Америке обитают вампиры, которые питаются кровью крупных зверей. Они опасны для человека, так как переносят бешенство. >Н0 I Грызуны Отряд объединяет около 2000 современных видов. Это зверьки мелких и средних размеров (рис. 203). Самые мелкие — мышовки длиной около 5 см, а самый крупный грызун — южноамериканская капибара, или водосвинка, достигающая 130 см длины. К грызунам относятся многочисленные виды мышей, полёвок, сусликов. Рис. 203. Представители отряда Грызуны: 1 — обыкновенный хомяк; 2 — суслик; 3 — мара; 4 — сурок; 5 — соня сурков, бобры и белки. Грызуны в основном растительноядны. Хорошо развитые резцы приспособлены для срезания травы, а коренные — для перетирания пищи. Резцы постоянно растут. Клыков нет. Грызуны распространены во всех природно-климатических зонах, отсутствуют только в арктических ледяных пустынях и в Антарктиде. Многие роют сложные норы и большую часть жизни проводят под землёй. Есть виды, ведущие околоводный и древесный образ жизни. Некоторые обладают ценным мехом — на них охотятся и разводят в клетках. Таковы белка, ондатра, нутрия, шиншилла. Среди грызунов много вредителей культурных растении и переносчиков заболеваний. Зайцеобразные Представители этого немногочисленного (около 60 видов) отряда во многом сходны с грызунами (рис. 204). Как и грызуны, они питаются рас- 248 тительной пищей, имеют хорошо развитые резцы. Кишечник, как у грызунов, удлинённый, с хорошо развитой слепой кишкой, где переваривается твёрдая клетчатка. Заяц-беляк и заяц-русак — обычные виды в лесных и лесостепных районах России. Они имеют важное промысловое значение. В Западной Европе, Украине, Северной Африке обитает дикий кролик. От него были выведены многочисленные породы домашнего кролика. Среди зайцеобразных, как и среди грызунов, есть виды — переносчики заболеваний. I Рис. 204. Представители отряда Зайцеобразные: 1 — заяц-русак; 2 — пищуха; 3 — европейский кролик I Грызуны и зайцеобразные — наиболее многочисленные отряды плацентарных, играющие важную роль в природе как потребители растительной пищи. Сами они служат добычей широкому кругу рептилий, птиц, млекопитающих. Хищные В отряде 270 видов зверей средних и крупных размеров. Длина тела самого мелкого зверька — ласки — около 11 см, самых крупных зверей — тигра и белого медведя — около 3 м. Подавляющее большинство — хищники (рис. 205). Добычу преследуют или подкарауливают из засады. У хищников хорошо развиты зубы. У них крупные остроконечные клыки, а в верхней и нижней челюсти есть большие, острые хищные зубы. Они служат для разгрызания костей и сухожилий. Желудок простой, кишечник сравнительно короткий. Хищные звери отличаются сложным поведением. У них хорошо развиты полушария переднего мозга, имеющие извилины. В отряде Хищные семь семейств. Семейство Волчьи объединяет силь-Jyl* ных стройных животных с крупной головой и вытянутой мордой. ^ Ушные раковины крупные, с заострённой вершиной. Ноги с тупыми невтягивающимися когтями. К этому семейству относятся волки, собаки, шакалы, лисицы, песцы. Иногда эти звери устраивают групповую охоту, преследуя жертву. Волк — одно из первых животных, одомашненных человеком. Выведено около 400 пород собак, среди которых сторожевые, охотничьи, ездовые, декоративные. Лисиц используют в клеточном звероводстве. 249 1 Рис. 205. Представители отряда Хищные: 1 ■ 4 — бурый медведь; 5 — тигр; 6 — песец лесная куница; 2 — лисица; 3 — гепард; Семейство Кошачьи объединяет средних и крупных зверей с гибким телом и округлой головой. Глаза крупные. Когти длинные, острые, втягивающиеся. Добычу подкарауливают из засады. К кошачьим относятся тигр, лев, леопард, рысь, дикая лесная кошка и породы домашней кошки. В саваннах и пустынях Африки и Южной Азии обитает гепард. В отличие от других кошачьих, у него когти невтягивающиеся. Этот зверь преследует добычу, развивая скорость до 112 км/ч. Гепард хорошо приручается, и раньше его использовали 250 I для охоты. Гепарды стали очень редкими, поэтому включены в Красную кни-1-у мсоп. Семейство Медвежьи включает крупных зверей. Так, масса тела бурого медведя около 600 кг, белого — около 1000 кг. Голова у медведей крупная, ушные раковины небольшие и округлые, глаза маленькие. При ходьбе медведи опираются на стопу. К добыче подкрадываются и в броске развивают скорость до 50 км/ч. Семейство Куньи включает мелких и средних зверьков с гибким вытянутым телом и короткими конечностями. Шерсть у них густая и мягкая. Среди куньих много ценных пушных зверей (соболь, куница, норка, выдра, горностай), на которых охотятся. Некоторых куньих успешно разводят в неволе для получения ценного меха. Хищные звери играют важную роль в природе: они охотятся на птиц и зверей, поедают амфибий и рептилий. Крупные хищники нападают на более мелких представителей своего отряда. Велика роль хищников как регуляторов численности мелких грызунов, в том числе вредителей культурных растений. Хищники оказывают оздоравливающее влияние на популяции жертв, уничтожая заболевших животных, поскольку их легче добыть. Плацентарные млекопитающие — обширная группа зверей, среди которых есть как примитивные формы (насекомоядные), так и животные, обладающие особыми приспособлениями (например, рукокрылые). Грызуны играют важную роль в природе как поедатели травянистых растений и пищевой ресурс для хищников. Хищные регулируют численность своих жертв. Представители грызунов, зайцеобразных, хищных являются объектами охотничьего промысла. Многие виды человек разводит в неволе. Насекомоядные, рукокрътые (летучие мыши), грызуны, зайцеобразные, хиш,ные. \ 1. Объясните, почему отряд Насекомоядные относится к наиболее примитивным плацентарным млекопитающим. 2. Используя рисунки в тексте параграфа, докажите сходство в строении и жизнедеятельности представителей отрядов Грызуны и Зайцеобразные. 3. Рассмотрите рисунок 205 на с. 250 и охарактеризуйте отличительные черты строения и поведения представителей хищных зверей. 4. Используя дополнительный материал параграфа, составьте таблицу с характеристикой основных семейств отряда Хищные, включающую графы «Семейство», «Представители», «Отличительные черты», «Роль в природе и в жизни человека». 251 55 Высшие, или плацентарные, звери: ластоногие и китообразные, парнокопытные и непарнокопытные, хоботные Вы узнаете: • в чём различия между двумя отрядами водных млекопитающих — ластоногими и китообразными; • по каким признакам парнокопытные отличаются от непарнокопытных. Вспомните • У каких млекопитающих желудок имеет сложное строение? • В каких средах обитания встречаются млекопитающие? Ластоногие Этот отряд объединяет 32 вида крупных хищных млекопитающих, триспособивщихся к жизни в воде (рис. 206). Они имеют вытянутую, обтекаемую форму тела, толстую кожу с редкими грубыми волосами. Конеч-юсти видоизменены в ласты. В воде звери гребут передними ластами, а задние служат рулями. Хо-рощо развит жировой слой кожи, надёжно защищающий организм от потери тепла. Ластоногие обитают в арктических и антарктических морях. Самый мелкий представитель — кольчатая нерпа длиной 1,5 м, обитающая в морях Северного Ледовитого океана, самый крупный — южный морской слон длиной 6,5 м. Питаются ластоногие рыбой, ракообразными, моллюсками. Ко времени размножения некоторые образуют крупные скопления на лежбищах. Рождают одного, редко двух детёнышей на берегу или на льду. Детёны-щи покрыты густым мехом. \ Рис. 206 Пр*даавители отряда Лааонопте I морж; 2 — гремпандский тюл«иь 252 Китообразные Представители этого отряда (78 видов) полностью утратили связь с сушей и всю жизнь проводят в морях и океанах, совершая дальние миграции. Тело китообразных имеет торпедообразную обтекаемую форму. Оно голое, без шёрстного покрова (рис. 207). Передние конечности видоизменены в ласты, задние отсутствуют. Органом движения в воде служит мощный хвостовой плавник. В отличие от плавника рыб, он расположен в горизонтальной плоскости. Как и все млекопитающие, китообразные дышат воздухом с помощью лёгких. Рис. 207. Представители отряда Китообразные: 1 — кашалот; 2— кит-полосатик I Детёныши китообразных рождаются в воде. Мать выкармливает детёнышей молоком. Млечные железы находятся у неё в особых кожных карманах, расположенных по бокам анального отверстия. Детёныш удерживает сосок так, что вода в рот ему не попадает. Китобразные подразделяются на две группы — зубатые киты и усатые киты. Зубатые киты — хищники, питаются рыбой. Кроме того, кашалоты ловят крупных головоногих моллюсков. К зубатым китам относятся кашалоты, дельфины, косатки. Усатые киты — фильтраторы. Питаясь, кит широко открывает рот. Нижней ковшеобразной челюстью он захватывает множество планктонных рачков и отцеживает их, выталкивая воду наружу мощным языком через китовый ус — длинные роговые пластины, расположенные в ряд и свисающие с края верхней челюсти. Усатые киты — самые большие животные на планете. Так, синий кит — это, как вы знаете из § 1, самое крупное животное, когда-либо жившее на Земле. Из-за перепромысла он стал очень редким. Теперь промысел его запрещён, он включён в Красную книгу МСОП. 253 Парнокопытные 1 Представители этого отряда (около 200 видов) — растительноядные или всеядные животные — свиньи, бегемоты, быки, горные бараны и козлы, олени, жирафы (рис. 208). Конечности их имеют копыта —- роговые чехлы, которыми закрыты конечные фаланги третьего и четвёртого пальцев. Остальные пальцы не развиты. Ключицы отсутствуют. Рис. 208. Представители отряда Парнокопытные: 1 — зубр; 2 — бегемот Все парнокопытные ведут наземный образ жизни, лишь бегемоты связаны с водоёмами. Отряд разделяют на две крупные группы — жвачные и нежвачные. У жвачных парнокопытных пищеварительная система хорошо приспособлена к питанию грубой растительной пищей. Зубы имеют форму, облегчающую перетирание жёстких стеблей и листьев. Желудок сложный — состоит из четырёх отделов (см. рис. 189, Б, с. 236). В одном из них (в рубце) под влиянием слюны и микроорганизмов пища подвергается брожению. Затем она отрыгивается в рот, долго и тщательно пережёвывается, смачиваясь слюной, — образуется жвачка. Кашицеобразная масса заглатывается вновь и только затем подвергается воздействию желудочного сока. Благодаря такой обработке пищи жвачным удаётся извлечь из неё наибольшее количество питательных веществ. Кишечник жвачных очень длинный, например у овцы он в 20 раз длиннее тела. В нашей стране из жвачных обитают быки, зубры, горные козлы, бараны, сайгаки, олени и лоси. 254 к нежвачным парнокопытным относятся бегемоты и свиньи. ЯСелудок у них однокамерный. Жвачки нет. Свиньи всеядны. Они раскапывают подстилку и верхний слой почвы, выискивая сочные части растений, насекомых, грызунов, падаль. Бегемоты живут в водоёмах Африки, много времени проводят в воде и питаются водной и прибрежной растительностью. Непарнокопытные Отряд объединяет в основном крупных животных (18 видов), приспособленных к быстрому бегу. У них хорошо развит один (третий) палец, концевая фаланга которого закрыта копытом. Типичные представители отряда — лошади, зебры (рис. 209), ослы — распространены в степных и пустынных районах Азии и Африки. Во влажных тропических лесах, у водоёмов встречаются тапиры и носороги. Это травоядные животные. Желудок у них однокамерный, жвачка не образуется. Многие виды непарнокопытных редкие и включены в Красную КНИГУ. Рис. 209. Представители отряда Непарнокопытные: 1 — зебра; 2 — тапир; 3 — носорог |ЬЛ|1 Численность большинства непарнокопытных очень небольшая. Пол-gnjl" ностью исчезла в природе лошадь Пржевальского, открытая более ■ 100 лет назад в пустынях Центральной Азии известным русским путе- шественником Н.М. Пржевальским. Последний раз эту лошадь видели в пустыне Гоби в 50-х гг. XX в. Сейчас её разводят в зоопарках и заповедниках. Предпринята попытка расселения в пустынях лошадей Пржевальского, выращенных в неволе. 255 Парнокопытные и непарнокопытные — травоядные звери. Они рождают хорошо развитых детёнышей: сразу после рождения, обсохнув, детёныши могут следовать за матерью. В своё время одомашнивание и разведение лошадей и крупного рогатого скота способствовало развитию и процветанию человечества. Выведено много ценных пород коров, овец, лошадей. До сих пор они служат основным поставщиком белковой пищи людям. Хоботные К этому отряду относятся два ныне существующих вида слонов — индийский (рис. 210) и африканский. Это самые крупные наземные млекопитающие. Высота африканского слона достигает 4 м, длина тела — 5,5 м, масса — 7,5 т. У хоботных массивное тело опирается на мощные столбообразные конечности. Каждый палец снаружи закрыт небольшим копытцем. Шея короткая. Голова большая, с крупными веерообразными ушами, маленькими глазами, длинным мускулистым хоботом, который образован сильно вытянутым носом и верхней губой. Хобот служит для дыхания, обоняния, осязания, помогает слону при питье и еде. Прирученных в Индии слонов используют при строительстве и для перевоза багажа в труднодоступные районы. Численность слонов в природе очень небольшая: их полностью истребили во многих районах Африки. Размножаться слоны начинают в 12-20 лет, самки рождают одного-двух детёнышей. Живут слоны до 60-70 лет. Рис. 210. Индийский с/юн Водные млекопитающие — ластоногие и китообразные — по-разному связаны с водной средой. Ластоногие для размножения выходят на сушу (или на лёд), все жизненные отправления (даже роды) китообразных происходят в воде. Для обеих этих групп характерны далёкие миграции. Парнокопытные и непарнокопытные ведут наземный образ жизни, хорошо бегают. Это растительноядные животные, которые хорошо приспособлены к перевариванию растительной пищи. 256 Хоботные — малочисленная и своеобразная группа животных-гигантов. Без целенаправленной заботы специалистов о сохранении слонов они обречены на вымирание. Ластоногие, ласты, китообразные, зубатые и усатые киты, китовый ус, парнокопытные, копыта, жвачные парнокопытные, жвачка, нежвачные парнокопытные, непарнокопытные, хоботные. 1. Используя рисунки в тексте параграфа, выявите особенности строения и образа жизни представителей отрядов Ластоногие и Китообразные. 2. Сравните представителей отрядов Парнокопытные и Непарнокопытные и установите черты сходства и различия в строении их тела. 3. Поясните конкретными примерами роль представителей разных отрядов в природе. 4. Используя информационные ресурсы, подготовьте презентацию проекта об особенностях строения и поведения представителей отряда Хоботные, их роли в жизни человека. 5& Высшие, или плацентарные, звери: приматы Вы узнаете: • какие общие черты организации имеют млекопитающие, входящие в отряд Приматы; • в чём сходство человекообразных обезьян с человеком. Вспомните • Какое строение имеет головной мозг млекопитающих? • У каких беспозвоночных и позвоночных животных ярко выражена забота о потомстве? I Отряд Приматы включает около 200 видов разнообразных обезьян и лемуров. Размеры представителей отряда различны: длина тела неболь-Ч1ИХ лемуров около 10 см, а крупной гориллы — до 180 см (рис. 211). У приматов хорошо развиты полушария переднего мозга, кора образует многочисленные извилины и борозды. Приматы — наиболее умственно развитые 257 Рис. 211. Приматы; 1 — мартышка; 2 — орангутан; 3 — шимпанзе; 4 — горилла звери. Даже название отряда говорит об этом: оно происходит от латинского слова прима — «первый», «лучший». Многие виды ведут древесный образ жизни. Конечности у них с хорошо развитыми пальцами, большой палец противопоставлен остальным. На пальцах имеются ногти В отряде выделяется группа человекообразных обезьян, имеющих наибольшее сходство с человеком, — это шимпанзе, горилла, орангутан. У них широкое плоское лицо и небольшие ушные раковины, хорошо развитая и похожая на человеческую мимика. Много общих с человеком черт и во внутреннем строении. Например, скелеты шимпанзе и человека состоят из одних и тех же костей, имеющих сходное строение. Как и у человека, у этих обезьян известны четыре группы крови. Крупные человекообразные обезьяны питаются растительной пищей. Живут группами по 15—20 особей. Размножаться начинают в возрасте 8—12 лет. Рождают одного детёныша. Он остаётся с матерью до двух лет. Продолжительность жизни приматов — 35-40 лет. К группе человекообразных обезьян относится семейство Люди с одним современным видом — человек разумный. Приматы отличаются наиболее прогрессивными чертами — мощно развитым головным мозгом и сложным поведением. К этому отряду относится вид человек разумный. Приматы, ногти, лицо. 1. Охарактеризуйте общие черты строения представителей отряда Приматы. 258 г 2. Выделите черты приматов, указывающие на их высокую организацию. 3. Используя рисунок, текст параграфа и дополнительные информационные ресурсы, выявите черты сходства людей с человекообразными обезьянами. 52 Экологические группы млекопитающих Вы узнаете: • по каким признакам млекопитающих объединяют в экологические группы; • какими общими чертами обладают млекопитающие, входящие в одну экологическую группу. Вспомните • Какие приспособления к жизни в разных средах имеют млекопитающие? Млекопитающие приспособились к жизни в наземно-воздушной, почвенной и водной средах жизни, есть летающие звери. В различных природно-климатических зонах млекопитающие населяют леса, луга, степи, пустыни, горы. Обитают по берегам водоёмов, в реках, озёрах, морях и океанах. По образу жизни млекопитающих объединяют в несколько экологических групп (рис. 212). Типично наземные млекопитающие населяют леса и открытые пространства. У них пропорционально сложенное сильное тело, хорошо развитые высокие конечности, мускулистая шея. Передвигаются они ходьбой, бегом и прыганием. Наиболее ярко признаки группы проявляются у быстро бегающих зверей. Среди наземных зверей много растительноядных видов — это олени, лошади, антилопы, козлы, бараны. Особые приспособления имеют млекопитающие, которые кормятся ветками и листьями деревьев. Так, у жирафа хорошо развита шея. Это позволяет ему срывать листья, недоступные Для других наземных животных, хорошо видеть и вовремя обнаруживать' врагов. У слонов мощное компактное тело, массивная голова и короткая Шея компенсируются длинным подвижным хоботом. Хищные звери, которые подстерегают добычу, например лев, тигр, рысь, имеют не такие длинные ноги, как у бегающих. Сравнительно длинные ноги у хищников, преследующих добычу, например у волка и гепарда. 259 Рис. 212. Звери, ведущие различный образ жизни: 1 — белка; 2 — барсук; 3 — крот; 4 — морской котик; 5 — благородный олень; 6 — летучая мышь; 7 — кабан; 8 — дельфин Прыгающие млекопитающие — заяц, тушканчик, кенгуру — обладают длинными сильными задними ногами и укороченными, более слабыми передними. У кенгуру слабые передние ноги потеряли своё значение опоры при приземлении после прыжка. Зато развит длинный хвост, на который при медленном движении животное опирается, а при больших прыжках он играет роль балансира и руля. Наземно-древесные млекопитающие живут в лесах и связаны с древесно-кустарниковой растительностью. Они устраивают гнёзда на деревьях, а кормятся как на земле, так и на деревьях. У этих зверей вытянутое, сильное и гибкое тело, укороченные конечности, пальцы с острыми когтями. К этой группе относятся куница, соболь, белка, бурундук. У многих мелких наземно-древесных видов хорошо развит хвост с длинными остистыми волосками, что способствует планирующим прыжкам. У летяги по бокам тела имеется кожистая складка, улучшающая способность к планированию. Почвенные млекопитающие приспособлены к роющему образу жизни. Многие виды почти всё время проводят под землёй, редко появляясь на поверхности. 260 I Тело землероев короткое, шейный отдел незаметен, хвост отсутствует. Мех короткий, густой, без остевых волос, ноги короткие, с сильной мускулатурой, пальцы с большими когтями. Ушные раковины редуцированы. Зрение плохо развито, а у некоторых подземных зверьков (например, у слепыша) глаза скрыты под кожей. Хорошо развиты у землероев обоняние и осязание. Крот роет землю сильными, вывернутыми наружу лопатообразными передними конечностями и выталкивает землю на поверхность головой. Слепыш роет землю крупными, выдающимися вперёд резцами. Летающие млекопитающие в полной мере освоили воздушную среду — приспособились к полёту. К этой группе относятся представители отряда Рукокрылые, у которых передние конечности превращены в подвижные крылья и хорощо развиты грудные мышцы. У быстро летающих зверьков, например у рыжей вечерницы, крылья длинные и узкие; у медленно летающих ушанов — широкие и тупые. Водные млекопитающие — китообразные и ластоногие — типичные водные звери, имеющие обтекаемую форму тела и конечности, приспособленные к плаванию. Вместо шёрстного покрова функцию сохранения тепла выполняет толстый слой подкожного жира. Околоводные млекопитающие принадлежат к различным систематическим группам, едят разную пищу. Однако они имеют общие черты строения: конечности у них снабжены плавательными перепонками, хвост в воде выполняет функцию руля, шёрстный покров хорошо развит, имеется густой тёплый подшёрсток. За шерстью звери тщательно ухаживают — разбирают, расчёсывают, смазывают жирными выделениями кожных желёз. К околоводным млекопитающим относятся утконос, выхухоль, бобр, выдра, ондатра. Они прекрасно плавают и ныряют, свободно перемещаются по суще, хотя в скорости заметно уступают типичным наземным зверям. Среди типично наземных, прыгающих, наземно-древесных, почвенных, водных, околоводных и летающих млекопитающих есть представители разных отрядов. Представители каждой экологической группы обладают сходными приспособительными чертами к сходным условиям обитания. Типично наземные, прыгающие, наземно-древесные, почвенные, летающие, водные, околоводные млекопитающие. 1. По материалу параграфа составьте таблицу «Основные экологические группы зверей», включающую графы «Экологическая группа», «Основные черты», «Представители». 2. Выявите общие черты внешнего строения и поведения бегающих и прыгающих млекопитающих, обитающих в открытых пространствах. 3. Используя информационные ресурсы, подготовьте краткое сообщение об образе жизни водных млекопитающих, особенностях их строения и роли в природе. 5а Значение млекопитающих для человека Вы узнаете: • от каких диких форм произошли домашние млекопитающие; • о разнообразии домашних животных и их значении. Вспомните • Представителей каких классов животных человек содержит в качестве домашних животных? Домашние звери Одомашнивание млекопитающих началось в глубокой древности. Одной :з первых (более 10 тыс. лет назад) была одомашнена собака. Предком её ыл волк. Много лет собака служит человеку помощником в охоте, охране _______________домашних животных, жилья и самого хозяина. Сейчас выведено более 400 пород охотничьих, служебных и декоративных собак. В благодарность за верную службу и преданность люди поставили собаке памятники (рис. 213). Самый знаменитый памятник собаке, находящийся в Париже, посвящён сенбернару, спасшему 40 человек из-под снежных лавин в Альпах. На Аляске поставлен памятник вожаку ездовых собак, который вывез к людям потерявшего дорогу ездока. Есть памятники собаке-поводырю, собакам-погранични-кам и тем, кто остался верен своим хозяевам после их смерти. В Санкт-Петербурге известен памятник собаке, страдавшей во имя науки. Он был сооружён по инициативе великого русского физиолога, академика Ивана Петровича Павлова. На 9^ Рис. 213. Породы собак * памятник собаке I постаменте написаны его слова: «Пусть собака, помощница и друг человека с доисторических времён, приносится в жертву науке, но наше достоинство обязывает нас, чтобы происходило это непременно и всегда без ненужного мучительства». Содержание и разведение крупного рогатого скота, лошадей, свиней, овец, коз, равно как и домашней птицы, стало важнейшей отраслью сельского хозяйства, называемой животноводством. От его успехов зависит обеспеченность людей необходимыми продуктами. Современный европейский крупный рогатый скот произошёл от тура — дикого быка — около 10 тыс. лет назад. В историческое время тур был распространён в Европе, Азии и Северной Африке. На него охотились в степных и лесостепных районах в Древней Руси. Полагают, что тур исчез около 300 лет назад. Среди пород крупного рогатого скота различают молочные, мясные и мясомолочные породы (рис. 214). Породы короа ыоломмые мясные 1' холмогорская ярославская а Коровы—до 500 кг _ Быки - до 1000 кг Т Д° 5 т молока в год калмыцкая казахская белоголовая ж Коровы Быки — — до 500 кг (в до 900 кг I Д® ’ т молока в год мясомолочные * симментальская Д Коровы — до 600 кг м „ . ^ Быки - до 1100 кг Л Д° 4-5 т молока в год Рис. 214. Породы крупного рогатого скота 263 Мелкий рогатый скот — это овцы и козы. Овец разводят для получения мяса, шерсти, шкур и молока (рис. 215). Предком домашней овцы считается дикий баран муфлон, распространённый в горных районах Средиземноморья. Рис. 215. Породы мелкого рогатого скота Тонкорунные и полутонкорунные породы овец разводят для получения шерсти, грубошёрстные — для получения шкур. У тонкорунных овец шерсть длинная, тонкая, состоит только из пуха. Лучшей породой считается асканийская тонкорунная. У грубошёрстных пород шерсть состоит из остевых волосков и пуха. Для получения мяса и жира разводят мясные породы овец. От коз получают молоко, мясо, шерсть, шкуры. Козы менее требовательны, чем овцы, к условиям содержания. Свиноводство — важное направление животноводства. От свиней получают мясо, сало и шкуру. Домашние свиньи выведены от нескольких видов диких свиней. Несомненно, одним из их предков был кабан, распространённый в умеренных широтах Евразии и Северной Америки. Свиньи всеядны, неприхотливы к корму, быстро растут. Обладают очень высокой 264 плодовитостью: матка приносит 12 и более поросят в год. Наиболее известна украинская белая степная порода, сравнительно быстро набирающая массу. Домашние лошади — потомки тарпана — дикой лошади, которая обитала в степях Европы ещё в начале XX в. Лошадей с древности использовали для верховой езды, перевозки грузов, обработки почвы и других работ. В районах, где коневодство традиционно, люди употребляют в пищу мясо, молоко лошадей. Из шкур изготовляют кожи. Выведено более 200 пород лошадей. Наиболее известны арабская, английская, русская орловская (рис. 216), ахалтекинская, будённовская. Есть лошади-тяжеловозы. Владимирский тяжеловоз способен возить грузы до 16 т. Рис. 216. Ло1Ш1дь орловской породы (о и владимирский тямеловоэ (2) I Оленеводство имеет важное значение для жителей Севера. От северных оленей (рис. 217) получают мясо, молоко, шкуры. В течение всего года олени находятся на выпасе в тундре, питаются самостоятельно. Кролиководство — отрасль Животноводства, занимающаяся разведением кроликов. От них получают мясо, шкуры, пух. В кролиководческих хозяйствах чаще всего разводят кроликов меховых и пуховых пород (рис. 218). От тех и других получают мясо. Есть специальные Мясные породы и декоративные. Рис. 217. Северный олень 265 Рис. 218. Меховые породы кроликов: 1 — белый великан; 2 — серый великан; 3 — чёрно-бурый; 4 — русский горностаевый Рис. 219. Ондатрл Одомашнивание новых видов млекопитающих продолжается до сих пор. Например, на нескольких фермах ведётся работа по одомашниванию лося, чтобы использовать его как транспортное животное в лесных районах. В последнее время широко распространено клеточное звероводство. На зверофермах разводят пушных зверей — серебристочёрных лисиц, песцов, норок, нутрий. Выведены породы с такой окраской меха, которой не существует в природе. Для научных исследований разводят лабораторных животных — мышей, крыс, морских свинок. Из примерно 300 видов млекопитающих, обитающих на территории России, около половины — охотничье-промысловые звери. Для получения шкурок добывают около 50 видов млекопитающих, в том числе белку, соболя, ондатру (рис. 219), песца, лисицу, зайца. Кроме пушных зверей в нашей стране охотятся на копытных — кабанов, лосей, северных оленей. Не утратил своего значения промысел ластоногих. Охрана млекопитающих в результате многолетнего неумеренного промысла многие виды млекопитающих стали редкими. Немало видов нуждается в специальных мерах охраны, поэтому уже несколько десятилетий учёные разных стран наблюдают за редкими видами в природе и собирают сведения о состоянии их популяций. Собранную информацию о редких видах млекопитающих заносят в красные книги. Разрабатывают меры по сохранению и восстановлению численности млекопитающих. В Красную книгу России включены 68 видов млекопитающих. В их числе — амурский тигр, русская выхухоль, синий кит. Охота на них запрещена. 266 » Люди занимаются охраной не только отдельных видов, но и целых территорий, где эти виды встречаются. Созданы заповедники, где охраняют весь комплекс природных условий, в которых обитают редкие животные. jUH В заповеднике «Остров Врангеля» охраняют места, куда приходят для jyi* размножения белые медведи, и здесь содержится стадо завезённых • овцебыков (рис. 220). В Лапландском заповеднике охраняют места обитания северного оленя, лося, бурого медведя. В Приокско-Террасном заповеднике разводят и охраняют зубра. Хорошо известна большая работа по восстановлению численности бобра в Воронежском заповеднике. Специально для охраны соболя ещё в 1916 г. был организован Баргузинский заповедник — первый заповедник в нашей стране. Среди мер по сохранению редких видов важное место занимает разведение их в зоопарках и питомниках. Так, во всех зоопарках мира, где содержат лошадь Пржевальского, ведутся племенные книги, в которых регистрируют всех родившихся в неволе животных с указанием их родословной и места содержания. Одной из мер по обогащению фауны млекопитающих является акклиматизация. Однако ей должна предшествовать большая научная работа. Тщательно изучают экологию вида-вселенца. Выясняют, не принесёт ли его вселение вред там, где раньше вид не встречался: не станет ли он распространителем опасных болезней или конкурентом местным видам. Сейчас считается наиболее оправданным методом расселение животных в те райо- Рис. 220. Овцебык ны, где они жили раньше. Так восстанавливают численность соболя и бобра. На острове Врангеля был успешно восстановлен овцебык. Некоторые млекопитающие причиняют вред человеку. Домовая мыщь и серая крыса уничтожают и портят съестные запасы в домах и на складах. На птицефермах и зверофермах крысы не только поедают корм разводимых животных, но и нападают на молодняк. Грызуны, живущие около человека, распространяют опасные инфекционные заболевания. Во многих районах вред сельскому хозяйству приносят грызуны, живущие на полях. Полёвки, мыши, суслики, хомяки повреждают посевы. В этих случаях люди вынуждены принимать меры по снижению их численности. 761 Млекопитающие имеют огромное значение для человека. Одомашнивание и разведение лошадей и крупного рогатого скота обеспечило развитие цивилизации, процветание человеческого общества Животноводство и охотничий промысел — важнейшие отрасли современного хозяйства, поставляющие пищу, шерсть, меха, шкуры. Редкие виды нуждаются в охране. Ведётся борьба со зверьками вредящими культурным растениям, пищевым запасам, с переносчиками возбудителей болезней. Животноводство, крупный и мелкий рогатый скот, свиноводство, коневодство, оленеводство, кролиководство, клеточное звероводство, охотничье-промысловые звери. 1. Назовите характерные признаки известных вам предков домашних животных и причины их исчезновения в природе. 2. Охарактеризуйте современные направления животноводства. 3. Обоснуйте необходимость применения мер по охране диких животных и назовите эти меры. 4. Спланируйте вариант личного участия в охране животного мира. 5. Используя информационные ресурсы, подготовьте презентацию проекта о млекопитающих разных материков, занесённых в Красную книгу, или о достижениях селекционеров в выведении новых пород зверей. Подведём итоги Выполните задания 1. Назовите характерные черты строения скелета млекопитающих. 2. Сравните строение кожи млекопитающих и пресмыкающихся и укажите различия. Поясните, какое значение в жизни зверей имеет волосяной покров. 3. Охарактеризуйте различия в строении пищеварительной, дыхательной, кровеносной и нервной систем млекопитающих и пресмыкающихся. 4. Назовите стадии развития зародыша млекопитающих. Уточните, что это доказывает. 5. Объясните, почему живорождение — наиболее прогрессивный способ размножения. 6. Приведите доказательства происхождения млекопитающих от древних пресмыкающихся. 268 7. Назовите среды жизни млекопитающих. Укажите наиболее характерные особенности организации зверей, связанные с каждой из этих сред. 8. Охарактеризуйте важнейших домашних и промысловых млекопитающих. Какое значение они имеют для человека? 9. Приведите примеры редких и исчезающих видов млекопитающих и назовите меры по их охране. Какие утверждения верны?______________________ 1. Млекопитающие — высшие теплокровные позвоночные животные, рождающие живых детёнышей и выкармливающие их молоком. 2. Внешнее строение млекопитающих не зависит от среды обитания. 3. Кожа млекопитающих эластичная, прочная, имеет волосяной покров. 4. Мозговая часть черепа млекопитающих крупнее, чем у рептилий, что связано с укрупнением головного мозга. 5. Ключицы развиты у животных, совершающих разнообразные движения передними конечностями (приматы), и отсутствуют или недоразвиты у тех, которые двигают конечностями в одной плоскости (например, копытные и хищные). 6. Количество извилин в коре полушарий переднего мозга у всех млекопитающих примерно одинаково. 7. Забота о потомстве особенно выражена у животных, рождающих беспомощных детёнышей (например, у белок, кроликов). 8. Жизнь млекопитающих не зависит от сезонов года. Практические задания______________________________ 1. Рассмотрите шерсть собаки, кошки, раздвигая её. Отметьте остевые и пуховые волосы. Прикоснитесь к вибриссам. Что можно сказать об их жёсткости? Понаблюдайте за движениями кошки во время охоты, за реакцией собаки при выполнении команд. 2. За городом понаблюдайте, как ведут себя коровы, лошади в разное время дня. Обратите внимание, как они едят траву, сено, пережёвывают пищу. Выясните, какие породы этих животных содержат в ближайших животноводческих хозяйствах. 3. Понаблюдайте, как ведут себя корова, кошка, собака, когда у них есть детёныши. Проследите за поведением детёнышей, за реакцией самки в случае появления опасности. 269 Глава 13 Развитие животного мира на Земле 5а Доказательства эволюции животного мира. Учение Ч. Дарвина об эволюции Вы узнаете: • о причинах разнообразия животного мира; • о том, какие выводы сделал Ч. Дарвин, изучая разнообразие животного мира. Вспомните • Какие этапы проходит зародыш млекопитающих в процессе развития? • Почему знания о строении ланцетника важны для понимания происхождения позвоночных животных? Причины разнообразия животного мира На Земле существует более миллиона видов животных, и они чрезвы-сайно разнообразны. Есть простейшие, организм которых состоит из одной слетки, — амёбы, инфузории, радиолярии. Более сложно устроено тело фесноводного полипа — гидры. Близки к ней по строению морские по-шпы и медузы. Разнообразны по строению и условиям обитания черви I моллюски. Особенно многочислен по сравнению со всеми другими типами кивотных вместе взятыми тип Членистоногие. До сих пор биологи продол-кают открывать всё новые и новые виды животных. Велико число позво-ючных, освоивших водную, наземно-воздушную и почвенную среды жиз-ш. Издавна люди интересовались причинами такого разнообразия живот-1ЫХ. В античное время Александр Македонский приказал привозить из юходов новых животных для своего учителя, философа и натуралиста Аристотеля. Долгое время неизвестных животных просто описывали. Когда сведе-1ИЙ накопилось достаточно много, возникла необходимость их упорядо-1ить, дать точные названия растениям, животным и классифицировать их. зыло замечено, что в природе существуют животные, хотя и обитающие 170 в разных местах, но очень похожие друг на друга, например песец и лисица, домовый и полевой воробьи, бурая травяная и остромордая лягушки, заяц-беляк и заяц-русак. Естественно было предположить, что похожие друг на друга животные более родственны, чем те, которые резко отличаются друг от друга. По степени родства можно было объединять их в группы. В XVIII в. известный шведский учёный К. Линней создал первую систему животных, объединив их в группы по общим признакам. Изучение особенностей индивидуального развития животных показало, что животные из разных групп развиваются сходным образом и хотя бы на начальных этапах развития проходят одни и те же стадии (рис. 221). Так, развитие млекопитающих, как и других животных, начинается с оплодотворённой яйцеклетки — зиготы. Зигота делится, но образующиеся клетки не расходятся. Возникает многоклеточный зародыш. У него образуется эктодерма и энтодерма, затем развивается мезодерма. Рис. 221. Сходство стадий зародышевого развития позвоночных: 1 — рыба; 2 — амфибия; 3 — рептилия; 4 — млекопитающее; 5 — человек 271 На последующих стадиях зародыш млекопитающего становится похожим на зародыш рыб. На том месте, где у рыб были жаберные отверстия, у зародыша млекопитающего образуются жаберные валики, развивается длинный хвост. В дальнейшем зародыш млекопитающего последовательно становится похож на развивающуюся амфибию, рептилию. Характерные для млекопитающих черты появляются на самых последних стадиях развития: формируются типичные для них голова, конечности, покровы. I На основании сходства зародышевого развития разных групп животных биологи выдвинули предположения о происхождении одних животных от других. Доказательства исторического развития животных — их эволюции получены и при изучении ископаемых остатков животных. Оказалось, что чем древнее слои Земли, тем примитивнее древние животные, обнаруженные в этих слоях. Учёные разделяют историю Земли на пять крупных эр. Слои Земли, в которых обнаружены остатки живых существ, отлагались на протяжении трёх последних эр — палеозоя (начался примерно 570 млн лет назад, длился около 340 млн лет), мезозоя (начался около 245 млн лет назад) и кайнозоя (начался около 66 млн лет назад и длится до сих пор). В слоях Земли, которые образовались в палеозое, встречаются остатки рыб, земноводных и пресмыкающихся. Примитивные птицы и млекопитающие появились в конце мезозоя. Современные представители отрядов и семейств птиц и млекопитающих появились только в кайнозое. Таковы палеонтологические доказательства эволюции животного мира. Исследования Ч. Дарвина. Наследственность и изменчивость На основании данных о внешнем и внутреннем строении беспозвоночных и позвоночных животных, сравнения их зародышевого развития и данных палеонтологии учёные высказывали различные предположения о путях развития животного мира. Наиболее последовательное объяснение исторического развития, то есть эволюции животных и растений, дал великий английский учёный Чарлз Дарвин (1809-1882). Согласно учению Ч. Дарвина, эволюция возможна благодаря тому, что потомки наследуют признаки своих родителей, т. е. обладают наследственностью. Благодаря наследственности крольчата похожи на своих родителей, ягнята обладают признаками своей породы. Однако потомки одних и тех же родителей несколько отличаются друг от друга. Одни потомки крупнее и сильнее, другие — мельче и слабее. Есть различия в окраске, длине шерсти. Одни детёныши растут быстрее, другие — медленнее. Такие различия между особями называют изменчивостью На 272 г изменчивость потомства оказывает влияние происхождение от двух родителей: у одних детёнышей больше отцовских черт, у других — материнских, у третьих — сочетание признаков отца и матери. Такую изменчивость называют наследственной. Важное влияние на изменчивость организмов оказывают условия содержания, качество и обилие корма. Это ненаследственная изменчивость, ненаследственные различия не переходят по наследству. Искусственный и естественный отбор Среди потомства домашних животных человек всегда оставляет на племя лучших, с нужными ему признаками. Среди кур он выбирает наиболее яйценоских, среди кроликов — особей с густой длинной шерстью и большой массой, со способностью быстро расти. Ч. Дарвин после тщательного изучения растений и животных в разных районах Земли во время своего кругосветного путешествия написал книгу «Происхождение видов путём естественного отбора» (1859). Он проанализировал историю создания новых пород домашних животных и выяснил, что они произошли от диких предков. I Отбор, проводимый человеком для улучшения существующих и выведения новых пород домашних животных, Ч. Дарвин назвал искусственным отбором. Рассмотрев происхождение пород домашних животных, сформировавшихся в ходе искусственного отбора, Ч. Дарвин доказал, что в природе тоже происходит отбор. Разнообразие условий жизни, их изменение вызывают изменчивость у диких животных. Важное влияние на изменчивость оказывает обилие и качество пищи. При изменении окружающей среды выживают те животные, которые лучше других приспосабливаются к новым условиям. Тех животных, которые не приобрели полезных для выживания качеств, первыми поедают хищники. Слабые животные первыми гибнут от недостатка корма. Полезные качества выживших животных наследственно закрепляются, переходя к последующим поколениям. I Выживание наиболее приспособленных к условиям обитания особей при конкуренции за пищу, укрытия и другие ресурсы Ч. Дарвин назвал естественным отбором. \ В результате естественного отбора возникают новые виды животных Подобно тому, как в ходе искусственного отбора формируются разные породы домашних животных. Созданное Ч. Дарвином эволюционное учение позволило понять, почему при огромном разнообразии животных их можно классифицировать по степени родства в определённом порядке — вид, род, семейство, отряд. 273 класс, тип. В природе существуют близкие виды, между которыми возможно образование пар, но обычно виды, например серая ворона и ворон, не скрещиваются. Затем следуют роды, принадлежащие к одному семейству — Врановые. Врановые вместе с родственными семействами относятся к отряду Воробьинообразные, а Воробьинообразные вместе с другими отрядами объединены в класс Птицы. В науке постепенно сформировалось представление об эволюции живого мира и родстве между разными животными. Эволюционное учение Ч. Дарвина имеет огромное значение для развития биологической науки, для правильного понимания причин возникновения видов и эволюции органического мира на Земле. Палеозой, мезозой, кайнозой, палеонтологические доказательства эволюции, наследственность, наследственная и ненаследственная изменчивость, искусственный и естественный отбор. 1. Сравните основные стадии зародышевого развития позвоночных, используя рисунок 221 на с. 271, и сделайте вывод о происхождении животных. 2. Объясните роль исследований ископаемых остатков в доказательстве эволюции животных. 3. Назовите основные процессы и явления, происходящие в живой природе и определяющие эволюцию органического мира. ва Развитие животного мира на Земле. Современный животный мир Вы узнаете: • какие этапы эволюции царства Животные можно выделить при изучении разнообразия живых организмов; • какие уровни организации жизни выделяют учёные; • каковы общие закономерности строения экосистем в современном мире. Вспомните • Каковы доказательства эволюции животного мира? • Что такое биоценоз? 274 Этапы эволюции животного мира От одноклеточных животных к многоклеточным. Учение Ч. Дарвина было дополнено трудами многих учёных. Благодаря их работе была доказана правильность важнейших положений теории эволюции. Это позволило определить основные этапы развития животного мира на Земле. Определённо, первыми на Земле были древние простейшие. От них произошли современные одноклеточные: саркодовые, жгутиковые, инфузории, споровики. По своему строению они представляют одну клетку, в которой происходят все процессы жизнедеятельности целого живого организма. Из одноклеточных наиболее сложно устроены колониальные жгутиковые, например вольвокс. От древних колониальных жгутиковых, видимо, возникли очень похожие на современных кишечнополостных древние многоклеточные организмы, тело которых состояло из двух слоёв клеток (наружных жгутиковых и внутренних пищеварительных). Появление древних многоклеточных организмов было огромным событием в эволюции животных. У многоклеточных организмов, в отличие от одноклеточных, появились возможности для разделения клеток на группы по выполняемым функциям. Одни клетки стали играть защитную роль, другие — обеспечивать пищеварение, сокращение, размножение, раздражение. I Многоклеточность и разделение клеток на группы привели к формированию тканей, увеличению размеров тела, возникновению скелета, способности к регенерации. Усложнение строения многоклеточных организмов. Следующим этапом было происхождение от древних кишечнополостных трёхслойных животных, похожих на современных свободноживущих ресничных червей. У них сформировались системы органов — пищеварительная, кровеносная, нервная, выделительная, размножения. За счёт третьего слоя клеток у плоских и круглых червей образуется мускулатура. У животных, перешедших к паразитическому образу жизни, происходит упрощение строения. Так, у паразитических червей отсутствует кишечник, не развита нервная система. Такое упрощение строения носит название дегенерация. Упрощение происходит и у организмов, перешедших к прикреплённому образу жизни. Следующим важным этапом в историческом развитии животного мира стало возникновение кольчатых червей. Возможно, от каких-то древних кольчатых червей произошли моллюски и членистоногие (рис. 222). Среди моллюсков и членистоногих появляются первые сухопутные животные. За счёт формирования хитиновых покровов у насекомых приспособления к жизни на суше стали более совершенными: хитиновые покровы служат внешним скелетом и предохраняют организм от иссушения. 275 Рис. 222. Эволюционное древо современного животного мира 276 г ■ из них сформировались членистые конечности и крылья. Насекомые широко расселились по Земле. Происхождение и эволюция хордовых. Предполагают, что древние хордовые произошли от вторичнополостных червеобразных предков, которые вели малоподвижный образ жизни. Наиболее древние хордовые, видимо, были похожи на современных ланцетников. У них была хорда (первичный внутренний осевой скелет), над ней располагалась нервная трубка. Под хордой находился кишечник, передний отдел которого имел жаберные щели. I Хордовые приобрели прогрессивные черты — внутренний скелет, скелетную мускулатуру, хорошо развитую нервную систему, имевшую вид трубки, более совершенные органы чувств, системы органов пищеварения, дыхания, кровообращения, выделения и размножения. I От древних бесчерепных произошли позвоночные. У них сформировалась более совершенная опорно-двигательная система (позвоночник, состоящий из позвонков). Развился череп, защищающий головной мозг. Из нервной трубки образовались головной и спинной мозг, усложнилось поведение. В кровеносной системе появилось сердце — мускульный орган, обеспечивающий движение крови по сосудам. Произошли изменения в органах движения. Из складок, расположенных по бокам туловища, развились парные конечности — плавники. Так возникли первые водные позвоночные животные — рыбы. Широкое распространение рыбы получили в палеозое. Выход позвоночных на сушу. Важное значение для происхождения наземных позвоночных животных имели древние кистепёрые рыбы. Скелет их парных плавников напоминал скелет конечностей земноводных. Кистепёрые рыбы опирались на хорошо развитые парные плавники при ползании по дну — на этих плавниках были мышцы. У них были зачатки лёгких, они могли дышать воздухом при пересыхании водоёмов. От древних кистепёрых рыб произошли первые наземные позвоночные — земноводные. Они не утратили связь с водной средой и внешне были очень похожи на кистепёрых рыб. Их конечности превратились в типичные для наземных позвоночных многочленные рычаги — пятипалые конечности. Усложнились лёгкие, возникли два круга кровообращения. Потомки древних земноводных — современные тритоны, саламандры, лягушки, жабы также тесно связаны с водой. Имея голую кожу, участвующую в дыхании, земноводные могут жить только во влажной среде, а размножение их происходит в водоёмах. В конце палеозоя климат на Земле стал более сухим. Позвоночные животные начали интенсивнее осваивать сушу. У части земноводных в коже стали формироваться роговые чешуи, защищающие тело от высыхания. Ороговевшие покровы препятствовали газообмену через кожу, поэтому 777 лёгкие оказались единственным органом дыхания. Животные приспособились к размножению на суше. Они стали откладывать яйца, богатые питательными веществами, водой и защищённые оболочками от высыхания. Так возникли пресмыкающиеся — типичные наземные позвоночные животные. Расцвет пресмыкающихся. В мезозойскую эру рептилии освоили все среды жизни и широко расселились по Земле. Наиболее разнообразными были динозавры — травоядные и плотоядные, одни небольшие, величиной с крысу, другие — гиганты длиной почти 30 м. Воздушную среду заселили летающие ящеры. К жизни в воде приспособились ихтиозавры, крокодилы, черепахи. Появились ящерицы. Позднее от них произошли змеи. Расцвет птиц и зверей. Древние пресмыкающиеся дали начало птицам и млекопитающим, которые приобрели важные преимущества перед рептилиями — постоянную температуру тела (теплокровность), развитый головной мозг, более соверщенное размножение: у птиц — откладывание и насиживание яиц, выкармливание птенцов; у млекопитающих — вынашивание детёнышей в утробе матери, живорождение и выкармливание молоком. Птицы и млекопитающие оказались лучше рептилий приспособлены к меняющимся условиям среды. Уровни организации жизни Живые организмы можно рассматривать в разном приближении. Так, все животные состоят из клеток, которые имеют сходное строение. Это клеточный уровень организации жизни. Из одной клетки состоит организм простейщих, а у многоклеточных из клеток разного типа состоят ткани, из тканей — органы, из органов — системы органов, которые формируют организм. Знакомясь с жизнедеятельностью животных, вы имели дело с организменным уровнем организации жизни. Различные организмы относятся к разным видам. Сохранение вида возможно в том случае, если животные живут группами (популяциями), в которых они свободно скрещиваются и оставляют потомство. Группу животных одного вида, обитающих в определённых условиях, обладающих общими морфологическими, физиологическими, генетическими признаками, называют популяцией. Следовательно, это популяционно-видовой уровень организации жизни. Популяции разных видов, населяющие одни и те же места обитания, входят в состав одного биоценоза. В любом биоценозе принято различать три группы организмов: продуценты — производители органических веществ (растения), консументы — потребители органических веществ (растительноядные, хищные, всеядные животные) и редуценты — разрушители органических веществ (рис. 223). К ним относятся птицы и звери — падаль- 97в V щики, жуки-могилыцики и дождевые черви. Эти животные, питающиеся трупами и отходами (отмершими частями растений, телами погибших животных и их экскрементами), а в большей степени бактерии и грибы доводят до конца разложение органических веществ до минеральных, тем самым повышая плодородие почв и возвращая в природу взятые растениями минеральные вещества (рис. 224). Из неживой природы вещества поступают в цепи питания, а затем возвращаются в неживую природу. Благодаря пищевым отношениям, сложившимся между продуцентами, консументами и редуцентами, живая и неживая природа связаны между собой общим круговоротом веществ. Рис. 223. Жуки-могильщики у трупа мыши Рис. 224. Взаимосвязи продуцентов {7), консументов (2) и редуцентов (i) 279 Вместе с потоком солнечного света в цепи питания поступает энергия. Она преобразуется и запасается в органических веществах, производимых растениями. Растительноядные животные, поедая растения, получают запасённую энергию и расходуют её на собственные нужды — рост, развитие, обновление клеток организма, на движение и другие жизненные процессы. Часть энергии рассеивается, а другая часть поступает в следующее звено пищевой цепи — к плотоядным животным, которые питаются растительноядными животными. В направлении от растений через цепи питания движется поток энергии. i Совокупность организмов, населяющих определённую территорию, взаимодействующих друг с другом и с окружающей их средой через круговорот веществ и превращение энергии, называется экосистемой. Крупные экосистемы суши обозначают термином биогеоценоз. На биогеоценотическом уровне организации жизни различные популяции организмов, обитающих совместно (образующих биоценоз), связаны друг с другом и с окружающей их средой в единое целое (биогеоценоз). Экосистемы суши и морей взаимодействуют друг с другом через всеобщий, мировой круговорот веществ и превращения энергии и вместе образуют самую крупную экосистему Земли — биосферу. Этот уровень организации жизни называется биосферным Биосфера охватывает все среды жизни и простирается настолько широко, насколько широко распространены на планете живые существа. Верхняя её граница расположена на высоте нескольких тысяч метров над землёй — там, где проходят пролётные пути птиц. На суше нижняя граница биосферы находится в нескольких метрах под землёй, куда дотягиваются корни растений. В океане граница биосферы опускается на большую глубину: здесь в полной темноте, отделённые километрами водной толщи от остального живого мира, живут мельчайшие существа — бактерии. Многообразие условий обитания и разнообразие биоценозов — это обязательное условие устойчивости экосистем разного уровня. Человек, владеющий научной информацией о закономерностях строения и функционирования биологических систем, имеет возможность правильно и умело применять её в практической деятельности. От понимания людьми законов функционирования биоценозов и сохранения их зависит благополучие природных экосистем и отдельных видов животных. Необходимо рационально использовать свои знания о животном мире, постоянно заботиться о его сохранении и восстановлении. Современный животный мир — результат длительного исторического развития органического мира. Это развитие шло по пути общего прогресса. Современный животный мир изучают на разных уровнях организации жизни. 280 Дегенерация, уровни организации жизни (клеточный, организ-менный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный), продуценты, консументы, редуценты, экосистема, биогеоценоз, биосфера. 1. Охарактеризуйте основные этапы развития животного мира на Земле. 2. Определите прогрессивные черты хордовых, обеспечившие их дальнейшую эволюцию. 3. Назовите основные различия в строении и функциях организма позвоночных и их предков — бесчерепных. 4. Охарактеризуйте понятие «экосистема». Поясните примерами. 5. С помощью таблицы, которую вы заполняли в течение года, и текста параграфа охарактеризуйте основные этапы эволюции беспозвоночных и хордовых животных. Итоговая проверка знаний 1. Устно дополните предложения: Зоология представляет систему наук и изучает .... Морфология — наука о ...; анатомия — наука о .... систематика — наука, занимающаяся ...; этология — наука о .... 2. Назовите имена и труды учёных, впервые исследовавших разных животных. 3. Перечислите царства живой природы. Назовите их особенности. 4. Сравните характерные признаки животных и растений. Укажите черты сходства и различия. 5. Сравните животную и растительную клетки. Назовите черты сходства и различия. 6. Охарактеризуйте особенности питания, характерные для растений и животных. 7. Установите последовательность систематических категорий: отряд, царство, класс, тип, семейство, вид, род. Поясните на конкретных примерах. 8. Дайте определение тканей. Назовите основные типы животных тканей. В чём их отличие от растительных? 9. Назовите и опишите ткани животных на конкретных примерах. Укажите, в какой группе они впервые появляются, каковы их строение и функции. 10. Назовите органы, образующие одну из систем у млекопитающих: опорно-двигательную, пищеварительную, дыхательную, выделительную, кровеносную или нервную. Каково значение каждой из этих систем? 11. Назовите эволюционно прогрессивные черты птиц и млекопитающих. 12. Охарактеризуйте уровни организации органического мира на примере животных. 13. Объясните, какую роль играют животные в биоценозах. 14. Объясните, почему необходимо рационально использовать и охранять диких животных. 282 Правильные ответы на вопросы рубрики «Какие утверждения верны?» с. 50: 1, 2, 4, 6. С. 61; 1, 4, 5, 6. С. 86; 1, 2, 3, 4, 6. С. 105: 2, 3, 4, 6, 7. С. 133: 1, 2, 4, 5, 7. С. 160: 2, 3, 6, 7, 10. С. 176: 1, 2, 4, 6, 7, 8, 10. С. 194: 2, 4, 5, 6, 7, 9. С. 227: 1, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 10. С. 269: 1, 3, 4, 5, 7. Примерные темы экскурсий 1. Знакомство с разнообразием животных в природе (экскурсии на луг, в лес, парк, сквер, на озеро, реку, пруд, в зоопарк). 2. Среда обитания, особенности поведения дождевых червей в природе (пришкольный участок). 3. Птицы леса (парка). 4. Разнообразие млекопитающих (зоопарк, краеведческий музей). 5. Характерные черты биоценоза (агроценоза). • 6. Жизнь природного сообщества осенью (зимой, весной). Оглавление Как пользоваться учебником........................... 3 Глава 1. Общие сведения о мире животных § 1. Зоология — наука о животных.................... 4 § 2. Животные и окружающая среда.................... 9 § 3. Классификация животных и основные систематические группы................................. 16 § 4. Влияние человека на животных...................... 18 § 5. Краткая история развития зоологии................. 21 Глава 2. Строение тела животных § 6. Клетка......................................... 24 § 7. Ткани, органы и системы органов................... 27 Глава 3. Подцарство Простейшие (Protozoa) § 8. Тип Саркодовые и жгутиконосцы (Sarcomastigophora). Саркодовые.......................................... 34 § 9. Тип Саркодовые и жгутиконосцы. Жгутиконосцы........................................ 38 § 10. Тип Инфузории (Ciliophora).................... 42 § 11. Значение простейших........................... 46 Глава 4. Тип Кишечнополостные (Coelenterata) § 12. Строение и жизнедеятельность кишечнополостных... 51 § 13. Разнообразие кишечнополостных.................... 57 Глава 5. Типы Плоские черви (Plathelminthes), Круглые черви (Nemathelminthes), Кольчатые черви (Annelida) § 14. Тип Плоские черви (Plathelminthes).................. § 15. Разнообразие плоских червей: сосальщики и цепни § 16. Тип Круглые черви (Nemathelminthes)................. 62 67 72 9ЯЛ § 17. Тип Кольчатые черви (Annelida). Класс Многощетинковые черви (Polychaeta)............. 76 § 18. Тип Кольчатые черви (Annelida). Класс Малощетинковые черви (Oligochaeta)............. 80 Глава 6. Тип Моллюски (MoUusca) § 19. Общая характеристика моллюсков................ 87 § 20. Класс Брюхоногие моллюски (Gastropoda)......... 90 § 21. Класс Двустворчатые моллюски (Bivalvia)........ 95 § 22. Класс Головоногие моллюски (Cephalopoda)...... 100 Глава 7. Тип Членистоногие (Arthropoda) § 23. Класс Ракообразные (Crustacea)................ 106 § 24. Класс Паукообразные (Arachnida)............... Ill § 25. Класс Насекомые (Insecta)..................... 117 § 26. Типы развития насекомых....................... 121 § 27. Общественные насекомые — пчёлы и муравьи. Значение насекомых. Охрана насекомых................ 125 § 28. Насекомые — вредители культурных растений и переносчики заболеваний человека.................. 130 Глава 8. Тип Хордовые (Chordata): бесчерепные, рыбы § 29. Бесчерепные (Acrania)......................... 137 § 30. Черепные, или позвоночные. Внешнее строение рыб ... 140 § 31. Внутреннее строение рыб....................... 144 § 32. Особенности размножения рыб................... 150 § 33. Основные систематические группы рыб........... 152 § 34. Промысловые рыбы. Их использование и охрана... 156 Глава 9. Класс Земноводные, или Амфибии (Amphibia) § 35. Среда обитания и строение тела земноводных.... 163 § 36. Строение и функции внутренних органов земноводных......................................... 166 § 37. Годовой жизненный цикл и происхождение земноводных......................................... 170 § 38. Разнообразие и значение земноводных........... 174 Глава 10. Класс Пресмыкающиеся, или Рептилии (Reptilia) § 39. Внешнее строение и скелет пресмыкающихся...... 178 § 40. Внутреннее строение и жизнедеятельность пресмыкающихся...................................... 181 § 41. Разнообразие пресмыкающихся................... 186 § 42. Значение и происхождение пресмыкающихся....... 190 2ЯЧ Глава 11. Класс Птицы (Aves) § 43. Внешнее строение птиц........................ 195 § 44. Опорно-двигательная система птиц............. 199 § 45. Внутреннее строение птиц..................... 202 § 46. Размножение и развитие птиц.................. 207 § 47. Годовой жизненный цикл и сезонные явления в жизни птиц...................................... 210 § 48. Разнообразие птиц........................... 215 § 49. Значение и охрана птиц. Происхождение птиц.. 222 Глава 12. Класс Млекопитающие, или Звери (Mammalia) § 50. Внешнее строение млекопитающих.............. 230 § 51. Внутреннее строение млекопитающих........... 233 § 52. Размножение и развитие млекопитающих. Годовой жизненный цикл............................ 239 § 53. Происхождение и разнообразие млекопитающих... 243 § 54. Высщие, или плацентарные, звери: насекомоядные и рукокрылые, грызуны и зайцеобразные, хищные...... 246 § 55. Высшие, или плацентарные, звери: ластоногие и китообразные, парнокопытные и непарнокопытные, хоботные.......................................... 252 § 56. Высшие, или плацентарные, звери: приматы.... 257 § 57. Экологические группы млекопитающих.......... 259 § 58. Значение млекопитающих для человека......... 262 Глава 13. Развитие животного мира на Земле § 59. Доказательства эволюции животного мира. Учение Ч. Дарвина об эволюции..................... 270 § 60. Развитие животного мира на Земле. Современный животный мир.......................... 274 Итоговая проверка знаний.......................... 282 Правильные ответы на вопросы рубрики «Какие утверждения верны?»........................ 283 Примерные темы экскурсий.......................... 283 f Учебное издание Константинов Владимир Михайлович Бабенко Владимир Григорьевич Кучменко Валерия Семёновна Биология 7 класс Учебник для учащихся общеобразовательных организаций Редактор Т.В. Карпова Художественный редактор Е.В. Чайко Художники Л.Я. Александрова, Н К. Вахонина, А.В. Ермаков, П.А. Жшшчкин, Е.Е. Исакова, Ю Н. Киселева, ОН. Мальцев, М.А. Тамазова, М.Л. Удадовская, А.В. Юдин, Е.В. Чайко Фотографии: А.Р. Андреев, Е.В. Бочаров, К.В. Бычков, Д.В. Мокшин, А.Р. Свиридов, В.А. Смирнов, «Фотобанк Лори» (Виктор Застольский), ООО «ТРИ КВАДРАТА» Внешнее оформление В.А. Андрианова Компьютерная вёрстка Н.П. Горловой Технические редакторы Е.А. Урвачева, Л. В. Коновалова Корректоры Е.В. Плеханова, Н.А. Шарт