24. Общая характеристика животных.

Царство Животные делят на подцарство Простейшие (Одноклеточные) и подцарство Многоклеточные. Основой строения всех животных является клетка, состоящая из оболочки, цитоплазмы и ядра. Жидкая часть цитоплазмы, гиалоплазма, содержит органоиды, выполняющие определенные функции (митохондрии, рибосомы, эндоплазматическую сеть, комплекс Гольджи, центриоли и др.). У одноклеточных животных клетка является целым организмом, у многоклеточных происходит специализация клеток, появляются ткани, органы, системы органов. Систематика животных является предметом дискуссий. В последнее время животных подцарства Простейшие разделяют на 7 типов, подцарства Многоклеточные — на 20 типов. В отличие от растений большинство животных активно передвигается, большинство многоклеточных животных имеют нервную систему. Питание. Для животных характерен голозойный и гетеротрофный тип питания, то есть использование готовых органических веществ, которые захватываются внутрь тела, а не поглощаются осмотическим путем. Но среди одноклеточных животных есть организмы со смешанным, миксотрофным типом питания: на свету они способны с помощью фотосинтеза образовывать органические вещества, используя углерод неорганических соединений (автотрофное питание), могут питаться и готовыми органическими веществами. Дыхание. Подавляющее большинство животных — аэробные организмы, которым необходим кислород для процессов окисления, но есть организмы, которые получают энергию путем брожения, кислород им не нужен, это анаэробные животные. Выделение. В результате жизнедеятельности в организмах образуются вещества, для организма ненужные. Выведение таких веществ происходит с помощью многих систем органов — дыхательной, пищеварительной, через покровы, но, кроме того, формируется специальная, выделительная система, которая отвечает за выведение продуктов метаболизма (обмена веществ). Размножение. У животных существует два типа размножения — половое и бесполое. При различных формах бесполого размножения происходит быстрое увеличение численности популяции, но дочерние особи генетически не отличаются (или редко отличаются) от материнского организма. При половом размножении каждый дочерний организм имеет уникальный генотип, попадает под контроль естественного отбора, при этом выживают особи с наиболее удачными генотипами для конкретных условий существования. Это помогает приспособиться к изменяющимся условиям среды. Многообразие. Известно около 1,5 млн. видов животных, изучением многообразия животных занимается наука систематика. Главная задача систематики — распределение видов по таксонам на основе единства происхождения и сходства строения, то есть их классификация. В основе классификации — вид, родственные виды объединяются в роды, родственные роды — в семейства, семейства в отряды, отряды в классы, классы в типы, типы в подцарства, подцарства в царство. Подцарство простейших (одноклеточных)

Морфологически простейшее — клетка, функционально — организм. Отсюда следует двойственность их природы. Функции органов и тканей у простейших несут отдельные участки клеток—органеллы. К простейшим относятся около 15000 видов, среди которых есть морские, пресноводные, сухопутные и паразитические формы.

Подцарство многоклеточных

Все остальные животные принадлежат полцарству многоклеточных. Напомним, что у растений нет резкой грани между одноклеточностью и многоклеточностью. Многоклеточность неоднократно возникает независимо друг от друга в разных типах растений. У животных, однако, эта грань выражена резко.

Многоклеточные делятся на четыре подраздела, из которых упомянем лишь три: фагоцителловых, предмногоклеточных и настоящих многоклеточных.

Фагоцителловые — новый надраздел многоклеточных, выделенный в 1973 г. советским зоологом А. В. Ивановым. В 1877— 1880 гг. выдающийся русский биолог-эволюционист И. И. Мечников выдвинул предположение о том, что общим предком многоклеточных было гипотетическое существо, названное им фагоци-теллой. Он предположил, что многоклеточные происходят от колониальных жгутиковых. Питание этого первичного многоклеточного происходит заглатыванием отдельными клетками добычи способом фагоцитоза. Иначе говоря, фагоцителле свойственно внутриклеточное пищеварение. Полостное пищеварение, т. е- появление кишечника, по И. И. Мечникову, характеризует высокоорганизованных многоклеточных.

В 1971 г. немецкий зоолог К. Грелль изучил анатомию мелкого морского многоклеточного трихоплакса и показал, что трихо-плакс следует выделить в особый тип. В 1973 г. А. В. Иванов доказал, что трихоплакс очень похож на гипотетическую фагоцителлу И. И. Мечникова, и обосновал необходимость выделения его в новый надраздел. Открытие надраздела фагоцителловых, состоящего из единственного типа пластинчатых,— выдающееся открытие современной биологии. Трихоплакс отличается от всех настоящих многоклеточных тем, что это ползающее по субстрату существо не имеет передней и задней частей тела, оно способно передвигаться в любом направлении. Однако у трихоплакса есть отличия между клетками брюшной и спинной сторон. Тело трихоплакса сплющено и покрыто жгутиковыми клетками.

У предмногоклеточных (к ним относят единственный тип губок) тело состоит из множества клеток. Эти клетки могут выполнять различные функции и иметь разную форму. Однако клетки сходной формы не объединены друг с другом в ткани. Нервная система отсутствует- Клетки одного типа могут превращаться в другой тип клеток.

К типу губок относится около 4500 видов сидячих животных, большинство которых живет в морях.

Настоящие многоклеточные (к ним относят все дальнейшие типы — от кишечнополостных до хордовых) характеризуются объединением клеток различных типов в ткани. Клетки различных типов не могут переходить друг в друга. Есть нервные клетки или нервная система. Настоящие многоклеточные распадаются на два раздела: радиально-симметричных, или двухслойных, животных и двухсторонне-симметричных, или трехслойных, животных.

Отдел Радиальные. Тип Кишечнополостные

К радиально-симметричным животным относят лишь один тип кишечнополостных. Клетки у них расположены в два слоя: наружный слой образован эктодермой, внутренний — энтодермой.

В кишечнополостных насчитывается около 9000 видов. Это — гидры, медузы, актинии, кораллы. Несмотря на внешнее разнообразие у кишечнополостных имеются общие черты организации:

— есть замкнутая пищеварительная полость;

— отсутствует заднепроходное отверстие;

— ротовое отверстие окружено радиально расположенными щупальцами;

— большинство кишечнополостных снабжено стрекательными клетками.

В основном эта группа представлена морскими организмами.

Отдел Двухсторонне-симметричные, или Трехслойные

Все остальные типы принадлежат к двухсторонне-симметричным формам. Тело их состоит из трех слоев: эктодермы, энтодермы и расположенной между ними мезодермы. Назовем основные типы трехслойных животных.

К типу плоских червей (6500 видов) относят ресничных червей, сосальщиков, ленточных червей. Пищеварительная система мешкообразная. Есть отдельные органы (размножения, пищеварения), не объединенные еще в систему органов.

Тип немертин (750 видов) объединяет червеобразные морские формы. Появляется заднепроходное отверстие и сквозной пищеварительный тракт. Впервые образуется зачаток системы кровообращения. Таким образом, пищеварение осуществляется одной системой органов, а распределение продуктов по телу — другой. Появляется скопление нервных элементов на головном конце тела. Органы объединены в систему органов.

К типу круглых червей (130000 видов) относят паразитические и свибодноживущие организмы. Возможно, что это самый богатый видами тип, число еще не открытых видов оценивается в 300 000—800 000.

У представителей типа кольчатых червей (7000 видов) тело расчленено на сегменты. Кровеносная и нервная системы сложнее, чем у немертин. Сюда относят дождевых червей, пиявок, много-щетинковых морских червей. От древних кольчатых червей произошли моллюски и членистоногие.

У типа членистоногих (1000000 видов) хорошо выражена сегментация, тело расчленено на голову, грудь и брюшко. Есть наружный хитиновый скелет. Появляются настоящие конечности, совершенные нервная и кровеносная системы, есть головной мозг и сердце. Образуется поперечно-полосатая мускулатура. Эти животные вышли на сушу и завоевали ее. Типичные представители:

трилобиты (жили в палеозое), ракообразные, пауки, скорпионы, клеши, многоножки, насекомые. Для типа моллюсков (112 000 видов) характерно то, что сегментация тела у их представителей утеряна. Мягкое тело обычно покрыто известковой раковиной. Типичные представители: двустворчатые моллюски (беззубка, перловица), брюхоногие (улитки, прудовики, катушки, слизни), головоногие (осьминоги, спруты, кальмары). У головоногих очень сложный мозг, заключенный в хрящевую капсулу; глаза по строению сходны с глазами позвоночных, сложная кровеносная система. По организации головоногие моллюски стоят выше насекомых, их психику нередко сравнивают с психикой млекопитающих.

К типу иглокожих (4000—5000 видов) относят морских звезд, морских ежей, голотурий, морских лилий. Это — радиально-симметричные животные, но их личинки двухсторонне-симметричные. Названная особенность свидетельствует о том, что радиальная симметрия возникла у них вторично в связи с переходом к сидячему или малоподвижному образу жизни,

Пи особенностям эмбрионального развития иглокожие, погонофоры, хордовые резко отличаются от других типов и образуют особую ветвь развития.

Тип погонофоры (см. рис. 35) насчитывает около 100 видов. Эти морские червеобразные животные отличаются удивительной особенностью — наружным пищеварением. Щупальца выделяют в окружающую среду ферменты, расщепление органических веществ происходит вне тела животного, после чего питательные вещества всасываются поверхностью тела.

К типу хордовых (41 000 видов) относят ланцетников, асцидий, круглиротых (миноги), рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих. У всех. хотя бы в эмбриональном состоянии, имеется опорная спинная струна — хорда; скелет внутренний. У низших позвоночных (акулы, скаты) он хрящевой, затем костный (от костных рыб и выше). Нервная система имеет вид трубки, расположенной со спинной стороны юла.

Животные играют прежде всего важнейшую роль в образовании почв, особенно беспозвоночные — насекомые, клещи, кивсяки, дождевые черви и моллюски. Там, где много беспозвоночных-почвообразователей, очень хорошо развивается и растительный покров Земли.

Вторая исключительно важная роль животных — уничтожение больных и недостаточно жизнеспособных экземпляров растений. Так животные постоянно помогают естественному отбору, поддерживая жизнеспособность растений и ускоряя их эволюцию в направлении большей приспособленности к изменяющимся условиям жизни. Подобную же роль играют хищные и паразитические животные по отношению к растительноядным животным.

Хищные и паразитические животные сдерживают чрезмерное размножение растительноядных, иначе последние могли бы в течение немногих лет полностью уничтожить многие виды растений. Очень существенна роль наземных животных в перекрестном опылении большинства видов покрытосемянных растений и разносе семян, особенно деревьев и кустарников. В опылении участвуют десятки тысяч видов диких пчел, распространенных от тропических гилей, саванн, пустынь и степей до высокогорных лугов и Арктики. Даже на севере Гренландии живут шмели — одна из групп крупных диких пчел. Много шмелей, предпочитающих ландшафты с прохладным климатом, в лесах и на лугах в средних широтах Северного полушария, где они опыляют самые различные цветущие растения, а также на высокогорных лугах в Альпах, на Кавказе, в горах Средней и Центральной Азии..

В процессах образования почв, в поедании растительности и переработке ее остатков, наконец, в опылении цветущих растений и распространении инфекций главную роль играют беспозвоночные: паукообразные, насекомые, многоножки, черви и т. д. Это объясняется не столько их исключительным разнообразием, сколько огромным числом особей. Действительно, крупных животных на 1 км² леса или степи, саванны или пустыни насчитываются единицы или десятки, в крайнем случае сотни, а их суммарный вес редко превышает 1 т. Беспозвоночных же на каждом квадратном километре множество, а их вес может достичь десятков тонн. Да к тому же они быстро размножаются и развиваются, перерабатывая тысячи тонн пищи — растений и других организмов или их остатков.