2010/2011 Учебный год

1 .Морфо-физиологические и биологические приспособления членистоногих к обитанию в воздушной среде.

Огромное число примеров адаптивной радиации. План строения тела членистоногих можно рассматривать как усовершенствованный план строения сегментированного тела аннелид (кольчатые черви). Процесс преобразований, обеспечивающий процветание членистоногих, получил название артроподизация, кот. заключается в использовании потенциальных преимуществ, заложенных в плане строения аннелид. Процветание обеспечивается множеством факторов. Наиболее важные из них:

1) Появление твердого экзоскелета (кутикулы), не позволяющего менять форму, привело к возникновению системы рычагов. В большинстве случаев м/у ними образуются суставы, и в результате оформляется неск. типов членистых конечностей. Отдельные сегменты, / членики, соединяются м/у собой участками видоизмененной кутикулы, кот. в этих местах становится тонкой и гибкой, что позволяет членикам двигаться независимо от прикрепленных к ним структур.

Экзоскелет устроен след. образом:

Э пикутикула состоит из наружного цементного слоя, воскового водонепроницаемого слоя, Л слоя, кутикулинового слоя толщиной 2-6 мкм и гомогенного слоя. Эпикутикула – основной водоотталкивающий слой, практически непроницаемый и обеспечивающий защиту от проникновения м/о в тело животного.

Протокутикула образована хитином, артроподином (склеротонином) и резилином. Хитин – азотсодерж. полисахарид, придающий кутикуле определенную гибкость. Артроподин представляет собой связанный с хитином Б. Степень прочности комплекса хитин – артроподин возрастает в процессе дубления, т.е. взаимодействия с фенолами; в → чего обр. много доп.

поперечных связей, что приводит к ↑ жесткости его молекулы. Артроподин (мягкий) → (дубление) → Склеротонин (жесткий). Резилин – эластичный Б (природный каучук), сост. из разнонаправленных а.к. цепей, кот. произв. образом соед. др. с др. Экзокутикула огранич-ает рост и служит для прикрепления мышц. Эндокутикула – гибкая и растяжимая, обр. межсегментные М и позволяет сбросить старую кутикулу при линьке. Эпидермис секретирует кутикулу; процесс контролируется гормонами.

2) Определенные участки экзоскелета, в том числе разнообр. придатки, видоизменяются для выполнения определенных функций. При этом группы близко расположенных придатков м. выполнять сходные функции. Все это усложняет различные виды активности животных и ↑ их эффективность.

3) Разделение функций у членистоногих привело к обособлению определенных участков тела, а и. головы и в большинстве случаев груди и брюшка. На голове расположены органы чувств (глаза, антенны, статоцисты) и ротовые придатки. Мозг у них гораздо > крупный, чем у аннелид, и цефализация выражена сильнее.

4) Водонепроницаемая кутикула позволила нек. представителям членистоногих, а.и. насекомым освоить наземные местообитания.

5) Внутренняя твердая пов-сть экзоскелета служит местом прикрепления мышц. В отличие от аннелид у членистоногих нету длинных мышечных лент. В сегментах есть пары мышц-антагонистов, кот. обеспечивают независимые движения отдельных конечностей / сегментов.

6) Мышцы П-П. Такое строение обусловливает ↑ скорости сокращения мышцы, а следовательно, и скорость двигательной реакции.

7) Жесткий экзоскелет не растягивается и поэтому ограничивает рост животного. ↑ размеров экзоскелета становится возможным лишь в том случает, если он время от времени сбрасывается; возникают механизмы линьки. До конца линьки животные прячутся в убежищах.

8) Полость тела представлена не целомом, а гемоцелем. Гемоцель позволяет животному значительно ↑ объем тела при линьке, что приводит к разрыву и сбрасыванию старой кутикулы.

Газообмен у насекомых осуществляется ч/з систему трахей, кот. представляют собой ветвящиеся воздушные трубочки, пронизывающие все тело насекомого. Трахеи open на пов-сти тела отверстиями – дыхальцами, кот. open и close в зависимости от [О₂ и СО₂] в гемолимфе.