Раздел I

общая биология

ТЕМА: ОНТОГЕНЕЗ

Онтогенез - это полный цикл индивидуального развития особи, который начинается с образования зиготы и заканчивается смертью. Эмбриональный период начинается с образования зиготы, окончание этого периода при разных типах онтогенеза связано с различными моментами развития: при личиночном типе с выходом из яйцевых оболочек, при неличиночном - с выходом из зародышевых оболочек, при внутриутробном - с момента рождения. Эмбриональный период делится на стадии: зиготы, дробления, бластулы, образования зародышевых листков, гисто - и органогенеза.

Зародыши млекопитающих до образования зачатков органов называют эмбрионом, а в дальнейшем плодом.

Постнатальный (постэмбриональный) период развития начинается после рождения (или выхода из яйцевых и зародышевых оболочек) и заканчивается смертью. Постнатальный период подразделяется на: ювенильный (до полового созревания), зрелый или пубертатный (взрослое половозрелое состояние), старость (период заканчивается естественной смертью).

Ювенильный период может протекать с прямым или непрямым развитием. Прямое развитие характерно для животных с неличиночным и внутриутробным типом развития. Непрямой тип развития характерен для животных с личиночным типом развития.

При прямом развитии новорожденные существа отличаются от взрослой формы преимущественно размерами, а также недоразвитием ряда органов и пропорциями тела.

При непрямом развитии личинка претерпевает превращение, иначе называемое метаморфозом. Личинка может резко отличаться от взрослой формы и иметь не только провизорные органы, но и органы, отсутствующие во взрослом состоянии.

МЕТАМОРФОЗ - характерен для беспозвоночных: кишечнополостных, плоских и круглых червей, моллюсков, членистоногих; и позвоночных: оболочников и земноводных. Развитие с "превращением" появилось как одно из приспособлений к условиям обитания и часто связано с переходом личиночных стадий из одной среды обитания в другую (развитие насекомых и земноводных).

Метаморфоз у насекомых. Все насекомые подразделяются на две категории: 1 - имеющие развитие с полным метаморфозом и 2 - имеющие развитие с неполным метаморфозом.

При полном метаморфозе из лицевых оболочек высвобождается личинка, резко отличающаяся от взрослой особи. У бабочек она называется гусеницей. Личинка по мере роста несколько раз линяет, но для превращения во взрослую форму - имаго она должна пройти стадию куколки. У одних насекомых куколки подвижны, у других - нет. В стадии куколки личиночные органы подвергаются гистолизу - растворений. Гистолиз осуществляют фагоциты. Сохраняются лишь нервная система, зачатки половых желез и особые закладки - имагинальные диски, за счет которых в это же время формируются органы взрослого насекомого, но они остаются в сжатом, свернутом состоянии. В то время, когда взрослая форма покидает покровы куколки, в сжатые имагинальные органы поступает кровь, и они расправляются, после этого начинает заклады­ваться хитин и покровы тела твердеют. У многих видов насекомых продолжительность личиночных стадий значительно превышает срок существования взрослой особи. Иногда личинки накапливают резервные вещества для жизни взрослого насекомого, которое может совсем не питаться или поглощает очень мало питательных вешеств.

При неполном метаморфозе из яйцевых оболочек появляется насекомое, близкое по строению ко взрослому, но гораздо меньших размеров. В результате интенсивного питания оно растет, но хитиновый покров мешает увеличению объема и размеров, поэтому наступает линька, при которой тесный хитиновый покров сбрасывается. Под ним находится новая мягкая кутикула, лежащая складками. После сбрасывания старого покрова кутикула расправляется. Размеры животного увеличиваются. Проделав несколько линек, оно достигает зрелости; появляются крылья, наружные половые придатки, созревают половые железы.

Метаморфоз у земноводных. Личинки земноводных - типичные обитатели водной среды. Головастики имеют на нижней стороне головного конца "присоску" для прикрепления к подводным предметам; более длинный, чем у взрослой лягушки кишечник (по сравнению с длиной тела)

Головастик имеет рыбообразную форму с длинным хвостовым плавником, у него нет пятипалых конечностей, наружных жабер, один круг кровообращения. В процессе метаморфоза перестраиваются все системы органов: отрастают конечности, рассасываются жабры и хвост, укорачивается кишечник, меняется характер пищи и химизм пищеварения, строение челюстей и всего черепа, кожные покровы, осушествляется переход от жаберного дыхания к легочному, глубокие преобразования происходят в системе органов кровообращения. Метаморфоз регулируется гормонами, секретируемыми специальными железами. ЗАДАНИЕ I:

1. В природной среде выявить примеры развития насекомых с полным и неполным метаморфозом. Провести соответствующие наблюдения, сделать зарисовки и описание наблюдений в дневнике.

2. Исследовать в природной среде метаморфоз у земноводных, сделать соответствующие зарисовки и описание метаморфоза в дневнике.

ТЕМА: ФИЛОГЕНЕЗ

Филогенез - это процесс исторического развития живой природы. Особенности филогенеза животного мира нашли свое выражение в родословном древе животного мира. Разнообразных представителей животного мира нельзя расположить по одной восходящей линии, начиная с низших и кончая высшими, поскольку эволюции представляют не в виде одного ряда форм, а в виде разветвленного дерева. Нельзя сказать, что морская звезда "ниже" устрицы. Обе эти формы - представители двух главных стволов эволюционного дерева, из которых один дал начало иглокожим и хордовым, а другой червям, моллюскам, членистоногим. Между обеими группами глубокие различия в строении и развитии.

ЗАДАНИЕ 1.

ФИЛОГЕНИЯ ЖИВОТНОГО МИРА ПРЕСНОВОДНОГО ВОДОЕМА

В природной среде во время экскурсий на луг, в лес, на пресноводный водоем собрать представителей местной фауны, и затем, в лабораторных условиях определить их место на родословном древе животного мира. При выполнении задания использовать вспомогательный рисунок 1. Отчет представить в виде рисунка, в котором, собранный биоматериал, расположен на родословном древе в соответствующем своей систематической категории месте. Собранных представителей фауны не фиксировать и после проведения необходимых наблюдений выпустить в естественную среду обитания. Для работы использовать определитель, приведенный в приложении

ЗАДАНИЕ 2.

основные подразделения живого мира

ПРЕСНОВОДНОГО ВОДОЕМА

Во время экскурсии на пресноводный водоем отловить, определить, зарисовать и отпустить обратно в естественную среду обитания представителей пресноводной фауны, распределяя их в два раздела - "первичноротые" и "вторичноротые". Для работы использовать определитель, приведенный в приложении и вспомогательную таблицу 1 "Основные подразделения животного мира"

Таблица1

ОСНОВНЫЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ ЖИВОТНОГО МИРА

Уровни организации			Тип простейшие
ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ	РАДИАЛЬНО-СИММЕТРИЧНЫЕ, ДВУХСЛОЙНЫЕ	ПЕРВИЧНОРОТЫЕ
МНОГОКЛЕТОЧНЫЕ			Губки Кишечно-полостные гребневики
	ДВУХСТОРОННЕ-СИММЕТРИЧНЫЕ, ТРЕХСЛОЙНЫЕ		Плоские черви немертины круглые черви скребни кольчатые черви членистоногие моллюски
		ВТОРИЧНОРОТЫЕ	иглокожие погонофоры хордовые