Билеты Зоо

Смена рогового покрова происходит путем линьки: полного или частичного сбрасывания старого рогового чехла и формированием нового. У многих линька проходит несколько раз в год.

Кожные покровы птиц:

Кожа птиц тонкая , сухая , практически лишена кожных желез. Поверхностные слои клеток эпидермального слоя ороговевают. Соединительнотканный слой кожи подразделяется на тонкую, но плотную собственно кожу, в которой проходят кровеносные сосуды , укреплены окончания ( очины) контурных перьев и расположены пучки гладких мускульных волокон, меняющих положение перьев и подкожную клетчатку – рыхлый слой, непосредственно прилегающий к туловищной мускулатуре; в нем откладываются запасы жира. Единственная кожная железакопчиковая- лежит на хвостовых позвонках. Выделяет жироподобный секрет, выделяющиеся через протоки, когда птицы надавливают на железу клювом. Функции секрета: смазывание перьев, секрет по воздействием света превращается в витамин D( он заглатывается при чистке перьев).

Есть также рамфотека- роговой покров клюва. являющиеся разрастанием ороговевшего эпидермального слоя кожи. Роговые чешуйки покрывают пальцы, цевку, а иногда и часть голени. Последние фаланги пальцев ног покрыты роговыми когтями. Перья тоже являются производными эпидермального слоя кожи. Основной тип пера- контурное перо. Состоит из прочного и упругого рогового ствола, по бокам него расположены мягкие наружное и внутреннее опахала. Часть ствола , к которой прикрепляются опахала, называют стержнем( в поперечнике четырехгранный). Нижняя часть без опахалочин ( округлое сечение ). Основание очина погружено в кожу и укрепляется в перьевой сумке. Каждое опахало образовано роговыми пластинкамибородками 1-го порядка, от которых отходят более мелкие бородки 2-го порядка (бородочки) с крючочками на них. Крючочки, сцепляясь с соседними бородками , образуют упругую пластинку опахала. При ударах опахало разрывается и поэтому птица восстанавливает структуру пера с помощью клюва. Обычно в самой нижней части пера бородки более тонкие и пушистые , без крючковпуховая часть опахала (функция -удерживать воздух). У оседлых птиц зимнее перо имеет более развитую пуховую часть , чем летнее. У части птиц( куриные и др.) от брюшной поверхности стержня на уровня нижнего края опахала отходит добавочный стержень( на его бородках нет крючочков). Добавочный стержень увеличивает теплоизоляцию. Контурные перья укреплены в коже на особых полях- птерилиях. Аптерии- участки без перьев. Маховые перья образуют плоскость крыла( первостепенные прикрепляются к заднему краю кисти, второстепенные- к задневерхней стороне локтевой кости).Длинные и прочные рулевые перья образуют плоскость хвоста. Пуховые перья с тонким стержнем и без крючочков. Пух-это пуховое перо , у которого резко укорочен стержень и длинные, сильно опушенные бородки отходят пучком от конца очина. Функция пуха и пуховых перьевтеплоизоляция. У многих есть нитевидные перья с тонким стволом и редкими короткими бородками(датчики токов воздуха). Также у многих в углах рта расположены щетинки- перья с упругим стержнем, утратившим бородки(осязательная функция).

Перья часто окрашены пигментами: меланины(черная. бурая и серая окраска), липрохомы( красная, желтая и зеленая). Металлический блеск( интерференция света в наружных оболочках роговых клеток)

Кожные покровы млекопитающих:

Толстая кожа состоит из 2-х слоев, богата разнообразными кожными железами и несёт роговые образования (волосы, когти и т.д). Эпидермис многослойный. В основании мальпигиев слой активно делящихся клеток. Верхний слой эпидермиса мёртвый ороговевший. Пигменты находятся в мальпигиевом слое, в межклеточных промежутках и в специальных клетках (меланобласты, меланофоры). Эпидермальный слой достигает наибольшей толщины на местах, испытывающих постоянное трение при хождении и лазании (образуются мозоли). Нижняя часть эпидермиса имеет углубления, в них входят сосочки кориума. Это важно, т.к. эпидермис получает питательные вещества и кислород только путём диффузии из кровеносных сосудов кориума.

Под эпидермисом находится собственно кожа – кориум образован волокнистой соединительной тканью, коллагеновые и эластиновые волокна которой образуют сложные переплетения. Кориум пронизывают кровеносные сосуды (капиллярные сети у волосяных луковиц и в пограничном с эпидермисом слое). Ветвятся окончания чувствующих нервов, (обильны в сосочках кориума и у волосяных луковиц). Эти окончания воспринимают температурные, тактильные и болевые раздражения. В толще кориума пигментные клетки. Под кориумом подкожная жировая клетчатка (ПЖК) (у китообразных и ластоногих очень толстый). Роль ПЖК – термоизоляция, энергетический резерв (спячка). Слабее ПМЖ развита на голове и конечностях. У верблюдов ПМЖ лежит в основе горбов, у курдючных овец на хвосте. Есть также роговые образования: волосы, когти, ногти, копыта, рога, чешуи. Волосяной покров – характерная особенность млекопитающих. У большинства развит на всех участках тела кроме губ (у некоторых нет на подошвах) и выполняет

термоизолирующую функцию, служит рецептором осязания, защищает кожу от повреждений и некоторых паразитов, улучшает аэро- и гидродинамические свойства тела, обеспечивает видоспецифичность окраски. Практически нет покрова у китообразных, слонов, носорогов, бегемотов. Но зародыши этих животных во время утробного развития покрываются зачатками волос (вторичный характер утери). Волосы развиваются из эпидермального зачатка, по мере роста погружающегося в кориум. Наружные слои эпидермального зачатка дают начало волосяной сумке и сальным железам; из внутренних слоев зачатка образуется собственно волос. Рост его за счет размножения базальных клеток, лежащих в основании волоса – его луковицы. Весь волос, кроме базальной части, мертвое образование. Волос состоит из ствола, выступающего над поверхностью кожи, и лежащего в ней корня. Сердцевина ствола имеет пористое строение и состоит из сплющенных ороговевших клеток с прослойками воздуха (это увеличивает теплоизоляцию). Сердцевину окружает плотный корковый слой, состоящий из ороговевших клеток, вытянутых по продольной оси волоса (обеспечивает прочность и упругость волоса, также содержит пигменты). Снаружи корковый слой одет кожицей из плоских и прозрачных роговых клеток, налегающих друг на друга подобно черепице. Корень волоса внизу расширен в луковицу (живые клетки). Сосочек кориума с сосудами вдается в луковицу снизу, обеспечивая питание. Корень находится в волосяной сумке. Ближайший к волосу слой сумки называют волосяным влагалищем, а наружный – волосяным мешком. К его нижней части прикрепляется пучок гладких мышц (изменение угла наклона волоса). В волосяной сумке расположены окончания нервов. Волосы неоднородны, выделяют: вибриссы – особенно крупные, обычно единичные волосы-щетинки (органы осязания, поэтому снабжены в волосяной сумке многими нервными окончаниями, расположены на частях тела , которыми животное чаще соприкасается предметами (конец морды, брюхо, конечности); остевые волосы – образуют верхний ярус покрова (иногда выделяют “направляющие” волосы; пуховые волосы – нитевидные, спирально завитые, образуют нижний ярус меха (важная роль в теплоизоляции). Щетина (свиньи) и иглы (ехидны, ежи, дикобразы) – видоизменения остевых волос. Волосы наклонены в определенном направлении (обтекание тела потоками воздуха и воды). Направление ворса чаще всего – от головы к хвосту. Характер ворса меняется в тех местах , где кожа образует складки и растягивается. Ворс тесно связан с образом жизни и характером движения. Например у подземных зверей волосы торчком. Смена покрова происходит путем линьки.

Концевые фаланги большинства млекопитающих защищены роговыми когтями. У древесных форм остры и сильно изогнуты , у роющихудлинены и уплощены. У приматов преобразовались в ногти( повышенная осязательная способность)

За счет мощного разрастания ороговевшего эпителия образуются массивные рога у носорогов и рога полорогихполые роговые чехлы , одевающие костные стержни , срастающиеся с лобными костями. Рога оленей – костные образования , производные кориума(ежегодно сбрасываются). На хвосте и конечностях развиваются роговые чешуи .

Кожные железы: сальные железы – имеют гроздевидное строение , а их протоки открываются в волосяные сумки, стенки многослойные , выделяют жирный секрет , который смазывает поверхность кожи и волосы(сохранение эластичности , препятствует проникновению микробов и грибов). Потовые железы – имеют вид трубок со однослойными стенками, конец трубки часто свертывается в клубок, протоки открываются на поверхность кожи или в верхней части волосяной сумки, секретпот ( состоит в

извитый дистальный и собирательный отделы. В первых трех идут секреторные процессы и обратное всасывание воды и ценных низкомолекулярных соединений (сахаров, витаминов, аминокислот и др.), последний выводит экскрет. 90-

95% первичного фильтрата возвращается в кровь. Обогащенная продуктами выделения конечная моча стекает из почек по мочеточникам в клоаку и мочевой пузырь , где происходит поглощение воды, после максимально концентрированная моча выводится из организма. Интенсивность фильтрации и реабсорбции веществ в канальцах , клоаке и мочевом пузыре зависит от степени проницаемости их стенок. Последняя регулируется антидиуретическим и некоторыми другими гипофизарными гормонами.

Преобладающим продуктом обмена у рептилий является слабо растворимая мочевая кислота(в виде мелких кристалликов , “белая моча”)!!! Выведение мочевой кислоты экономит воду в 200-кратном размере.

Метанефрическая почка птиц: основной продукт обменамочевая кислота. Размеры почечных клубочков невелики, что снижает фильтрацию и уменьшает потери воды. Основная масса мочевой кислоты попадает в просвет почечных канальцев не столько путем фильтрации из клубочков , сколько путем секреции специальными железистыми клетками стенок почечных канальцев , оплетенных капиллярами воротной системы почек. Одновременно почечные канальцы (нефроны) выполняют и осморегуляторную функцию. Впервые появляется U-образноизогнутый средний отдел - петля Генле , густо оплетенная капиллярами и функционирующая как своеобразная “умножительная проточная система” , использующая осмотический градиентразное содержание солей в тканях почки и в просвете почечных канальцев. Стенки петли Генле проницаемы( пассивная реабсорбция воды из первичной мочи в зонах повышенной солености, а ионы натрия активно реабсорбируются в восходящей части петли и в концевой части канальцев(концентрированная моча). Дополнительное всасывание воды происходит в клоаке. Поэтому продукты обмена выводятся при минимальной потере воды.

Метанефрическая почка млекопитающих: основной продукт обменамочевина!!!( связано с образованием плаценты) Почки снабжены собственными выводящими каналами – мочеточниками , впадающими в мочевой пузырь. Проток последнего впадает в совокупительный орган у самцов , а у самки – в преддверие влагалища. У яйцекладущих - в клоаку

Почка состоит из двух слоев: наружный (корковый) слой- в нем расположен фильтрующий аппарат – гломерулы, состоящие из клубочка кровеносного сосуда и окружающей его боуменовой капсулы, от которой начинается выводящий канал , разделяющийся на - проксимальный извитой, петля Генле, дистальный извитой и собирательную трубочку. Все выше перечисленное называется нефроном. Собирательные трубочки – общие для группы нефронов : образуют на разрезе пирамиды или дольки почек. Отверстия собирательных трубочек открываются в почечные лоханки , от которых начинаются мочеточники. Фильтрат в боуменовой капсуле представляет лишенную белков плазму крови, содержащая сахара, витамины, аминокислоты, соли, вода. Извлечение данных полезных веществ идет двумя путямидиффузией через стенки разных отделов канальцев нефронов(разность концентрации в канальцах и в окружающей ткани почки) и путем активной реабсорбции с участием ферментов, связанных с мембранами клеток стенок канальцев. В проксимальном извитом отделе идет активная реабсорбция сахара, витаминов, аминокислот, хлоридов и

частично ионов натрия. Извлечение воды и ионов натрия происходит в петле Генле, сильно развитой у млекопитающих. Ее части , по которым идут противоположно направленные потоки первичной мочи, окружены тканями , в межклеточных жидкостях которых осмотическое давление максимальное у вершины петли(мозговой слой почки) и минимальное в корковом слое. В первом происходит изъятие воды, диффундирующей в интерстиций ткани почки , а оттуда в кровеносные сосуды , чем повышается концентрация

мочи. Извлечение ионов натрия происходит в том же отделе при участии ферментов( активная реабсорбция). Величина реабсорбции воды и других веществ очень велика( 180 л(первичная моча) а конечной всего 1-2 литра).

7. Органы и механизмы дыхания амниот

Строение дыхательных путей и органов дыхания рептилий, птиц и млекопитающих. Механизм дыхания у разных амниот. Регуляция дыхания нервной системой.

Рептилии:

Зародыш сначала через кровеносные капилляры, потом аллантоис. Коже не участвует в дыхании. Легкие пресмыкающихся сохраняют мешкообразное строение. У ящериц и змей

внутренние стенки легочных мешков имеют складчатое ячеистое строение, что значительно увеличивает дыхательную поверхность. У черепах и крокодилов сложная система перегородок вдается во внутреннюю полость легких настолько глубоко, что легкие приобретают губчатое строение, напоминающее структуру легких птиц и млекопитающих. У хамелеонов, некоторых ящериц, и змей задняя часть легких имеет тонкостенные пальцевидные выросты — подобие воздушных мешков птиц; в их стенках окисления крови не происходит. Эти «резервуары» воздуха обепечивают эффект шипения, облегчают газообмен при длительном прохождении пищи по пищеводу и при нырянии.

Вентиляция легких обеспечивается работой грудной клетки с помощью межреберной и брюшной мускулатуры. В акте дыхания, особенно у черепах, принимают участие плечевые и тазовые мышцы: при подтягивании конечностей легкие сжимаются, при вытягивании

—расширяются и наполняются воздухом. У черепах сохраняется и ротоглоточный механизм нагнетания воздуха, бывший основным у земноводных. Сложное строение легких у черепах, способных усваивать кислород даже при слабой вентиляции легких, связано с образованием панциря. У водных черепах в воде дополнительными органами дыхания содержат богатые капиллярами выросты глотки и клоаки (анальные пузыри).

Новый способ дыхания сопровождается перестройкой дыхательных (воздухоносных) путей: образуется неспадающаяся дыхательная трубка — трахея, стенки которой поддерживаются эластичными хрящевыми кольцами. Вход в трахею (из гортанной камеры) обрамлен перстневидным и парными черпаловидными хрящами; в ротовую полость камера открывается гортанной щелью. На заднем конце трахея разделяется на два бронха, идущие в легкие и ветвящиеся там на более мелкие трубки; стенки бронхов тоже укреплены кольцами.

Птицы:

Через парные ноздри воздух засасывается в носовую полость и через хоаны переходит в ротовую полость. Сюда узкой щелью открывается гортань, поддерживаемая тремя гортанными хрящами. За гортанью идет трахея гибкая трубка, просвет которой поддерживают расположенные в ее стенках хрящевые трахейные кольца. В полости тела трахея распадается на два бронха, каждый из которых входит в соответствующее легкое и там ветвится. Нижняя часть трахеи и начальные участки бронхов формируют характерную только для птиц нижнюю гортань голосовой аппарат. Нередко нижние кольца трахеи разрастаются, образуя тонкостенный костный барабан, усиливающий звуки и меняющий их модуляцию.

Войдя в легкое, бронх распадается на 15—20 вторичных бронхов, большинство которых кончается слепо, а часть сообщается с воздушными мешками. Вторичные бронхи сообщаются друг с другом многочисленными более мелкими парабронхами, от которых отходит множество бронхиолей — радиально расположенных ячеистых выростов, густо оплетенных легочными кровеносными капиллярами. Именно здесь идет насыщение крови кислородом. С легкими птиц

связаны воздушные мешки — прозрачные эластичные тонкостенные выросты слизистой оболочки вторичных бронхов. Объем воздушных мешков примерно в 10 раз превышает объем легких. Один из воздушных мешков — межключичный — непарный, четыре парных —

шейные, передние заднегрудные, брюшные. Воздушные мешки расположены между внутренними органами, а их отростки проникают под кожу и вполости крупных костей

Акт дыхания осуществляется благодаря расширению и сужению грудной клетки. При вдохе, когда грудина отодвигается от позвоночного столба, увеличивается объем полости тела и эластичные воздушные мешки расширяются, засасывая воздух. При этом воздух из легких насасывается в передние воздушные мешки, а воздух из внешней среды по трахее, бронхам и их разветвлениям идет в легкие и в задние воздушные мешки —заднегрудные и брюшные. При выдохе грудина смещается к позвоночному столбу, объем полости тела уменьшается и под давлением внутренних органов воздух выдавливается из воздушных мешков. Содержащий много кислорода воздух из задних воздушных мешков натнетается в легкие, а воздух из передних мешков—межключичного, шейных и переднегрудных, содержащий уже мало кислорода, но много углекислого газа, проталкивается в трахею и выводится наружу.

Млекопитающие:

В газообмене млекопитающих основная роль принадлежит легким, но в нем участвует слизистая поверхность дыхательных путей и частично кожа. Носовая полость разделяется на преддверие, дыхательный и обонятельный отделы. Функция преддверия — улавливание относительно крупных частиц (пыли), проникающих с воздухом. Мелкие пылевые частицы улавливаются в дыхательном отделе носовой полости, выстланном слизистой оболочкой с мерцательным эпителием, также здесь происходит его обеззараживание с помощью слизи, содержащей активные бактерицидные вещества; одновременно воздух, проходя между складками носовой раковины, увлажняется и согревается протекающей по капиллярам кровью и отдает ей часть кислорода. Обонятельный отдел представляет расширение с вдающимися в него выростами боковых стенок—образуется лабиринт полостей, выстланных обонятельным эпителием. Пройдя через хоаны в глотку, воздух попадает в гортань. В основании гортани лежит кольцеобразный перстневидный хрящ, характерный для всех наземных позвоночных. Переднюю и боковые стенки гортани образует имеющийся только у млекопитающих щитовидный хрящ. Черпаловидные хрящи расположены по бокам спинной стороны гортани. К переднему краю щитовидного хряща примыкает тонкий надгортанник. Голосовые связки — парные складки слизистой оболочки, расположенные между щитовидным и черпаловндными хрящами. К гортани прилегает трахея, которую поддерживают хрящевые кольца. Трахея разделяется на два бронха, отличающихся от нее лишь меньшим диаметром; достигнув легких, они делятся на все более мелкие трубочки, образуя бронхиальное древо. Самые мелкие трубочки — бронхиоли

— открываются в расширения, выстланные дыхательным эпителием — пузырьки-альвеолы.

Механизм дыхания двойной

Реберное дыхание: объем грудной клетки изменятся с помощью межреберной мускулатуры (преобладает у хищников).

Диафрагмальное дыхание: Объем грудной клетки изменяется с помощью диафрагмы (преобладает у копытных).

Регуляция дыхания нервной системой.

Непроизвольную регуляцию дыхания осуществляет дыхательный центр, находящийся в продолговатом мозге (одном из отделов заднего мозга).

Дыхательный центр связан с межреберными мышцами межреберными нервами, а с диафрагмой — диафрагмальными. Бронхиальное дерево (совокупность бронхов и бронхиол) иннервируется блуждающим нервом. Ритмично повторяющиеся нервные импульсы, направляющиеся к диафрагме и межреберным мышцам обеспечивают осуществление вентиляционных движений.

Расширение легких при вдохе стимулирует находящиеся в бронхиальном дереве рецепторы растяжения (проприоцепторы) и они посылают через блуждающий нерв все больше и больше импульсов в экспираторный центр. Это на время подавляет инспираторный центр и вдох. Наружные межреберные мышцы теперь расслабляются, эластично сокращается растянутая легочная ткань — происходит выдох. После выдоха рецепторы растяжения в бронхиальном дереве более уже не подвергаются стимуляции. Поэтому экспираторный центр отключается и вдох может начаться снова.

Весь этот цикл непрерывно и ритмично повторяется на протяжении всей жизни организма.

8. Особенности терморегуляции амниот

Гомойотермные и пойкилотермные животные. Механизмы, обеспечивающие теплокровность птиц и млекопитающих. Роль покровов и их производных в температурной регуляции. Механизмы терморегуляции рептилий, птиц и млекопитающих.

Гомойотермными называются организмы, способные поддерживать относительно постоянную температуру тела даже при существенных изменениях температуры внешней среды.

Пойкилотермные - животные, не способные поддерживать температуру тела в узких границах: все беспозвоночные, рыбы, амфибии и рептилии.

Рептилии:

Ороговевают верхние слои эпидермиса, поэтому кожа утратила способность к газообмену. Но у некоторых (например крокодилы) образуются остеодермы – костные пластины, в дневное время аккумулирующие тепло, поступающее вместе с солнечным светом.

Ритм дыхания также зависит от внешней температуры и частично участвует в терморегуляции.

Особое значение приобретала стабилизация метаболизма — уменьшение пассивной зависимости от окружающей среды и появление элементов терморегуляции. Пресмыкающиеся широко используют обогрев в лучах солнца. При охлаждении наличие сахара в крови позволяет, усиливая теплообразование, некоторое время поддерживать температуру тела (химическая терморегуляция). Но эта «теплокровность» весьма относительна. Более важное значение имеет приспособительное поведение — поиски и выбор места комфорта.