Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Естествознание (Ботаника. Зоология). Учебное пособие для СПО
.pdf
111
Вопросы для обсуждения
1. В первые годы жизни раки линяют часто, с пятилетнего возраста —
не чаще одного раза в год, а потом совсем перестают линять. Чем это можно
объяснить?
2. Паук — крестовик твердую пищу есть не может. Но его жертвынасекомые имеют твердый хитиновый покров. Каким образом паук все же
питается насекомыми?
3. Два друга поспорили: один утверждал, что скорпион — представитель ракообразных, а другой — что скорпионы относятся к паукам. Кто из
них прав?
4. Инфекционный энцефалит — тяжелое заболевание головного мозга.
Возбудитель этого заболевания передается человеку при укусе таежных кле-
щей. Какие меры предосторожности против этого заболевания вы знаете?
5. Личинка майского жука питается перегноем, корнями трав и деревьев, а взрослый жук — листьями деревьев. Какое приспособительное значение для майских жуков имеют эти различия в питании?
6. Многие бабочки питаются нектаром цветков, способствуя перекрестному опылению растений, т.е. приносят пользу сельскому хозяйству.
Но, в то же время, бабочки наносят большой ущерб сельскохозяйственным
растениям, и их приходится частично уничтожать. Объясните, в чем тут дело.
7. За сутки одна божья коровка уничтожает до 100 тлей, ее самка за
летний период откладывает 1 000 яиц, а каждая личинка до окукливания
(40 суток) уничтожает до 1 000 тлей или 3 000 их личинок. Рассчитайте,
сколько тлей уничтожает пара жуков и их поколение за летний период
(90 дней). Сделайте вывод из этих данных.
8. Относительная мышечная сила, т.е. соотношение тяжести поднимаемого груза и массы собственного тела у человека в среднем равна 0,86, у жука-носорога — 100, а у древесного жука — 9. Рассчитайте, какой груз мог
поднять человек массой 70 кг, если бы у него было такое же соотношение
массы и мышечной силы, как у древесного жука.
10. Современная биологическая наука способна придумать средства,
чтобы в отдельных регионах совсем уничтожить комаров, гнуса, мух и других вредных насекомых. Однако ученые ищут другие пути борьбы с вредителями, уничтожая только часть их или защищаясь от них и их вредного воздействия на людей и народное хозяйство. Объясните, почему нельзя уничтожить всех вредных насекомых. Подумайте, какие могут быть исключения из
этого правила.
11. Довольно много хищных насекомых и насекомых, паразитирующих
на гусеницах, специально разводят в лабораториях. Зачем это делается?
112
12. Насекомые — наиболее распространенные животные на Земле.
Среди них встречаются виды, ведущие одиночный и общественный образ
жизни. Какое преимущество дает некоторым насекомым общественный об-
раз жизни?
13. В класс млекопитающих входят более высокоорганизованные жи-
вотные. Однако многие специалисты считают наиболее «процветающим»
среди животных в настоящее время класс Насекомых. Приведите аргументы,
подтверждающие эту точку зрения.
Глава 5. Тип Хордовые. Класс Хрящевые рыбы.
Класс Костные рыбы. Класс Земноводные
Общая характеристика типа Хордовые. Систематика. Многообразие хордовых животных.
Хордовые — это высоко организованные, разнообразные по внешнему
виду, образу жизни и условиям обитания животные, освоившие самые раз-
личные среды обитания. Современная фауна позвоночных насчитывает свыше 40 тысяч видов. Размеры их колеблются от пигмеев весом в несколько
граммов и сантиметровым размером до гигантов (например, синий кит весит
более 100 тонн и длиной до 30 метров). Для хордовых характерны только им
присущие особенности строения:
1. Имеется осевой скелет — хорда в виде упругого, гибкого тяжа у
низших и у эмбрионов высших. У взрослых высокоорганизованных позво-
ночных хорда в процессе онтогенеза преобразовалась в позвоночник.
2. Центральная нервная система хордовых расположена на спинной
стороне осевого скелета и имеет вид трубки, на переднем конце которой у
позвоночных формируется головной мозг, который дифференцируется на
пять отделов.
3. Под осевым скелетом располагается дифференцированная кишечная
трубка, глоточный отдел которой всегда связан с органами дыхания (жабрами
или легкими).
Кроме этих главных признаков, у хордовых имеются характерные чер-
ты, сближающие их с беспозвоночными:
− двусторонняя симметрия;
− вторичноротость;
113
− наличие вторичной полости — целома;
− сегментация тела (у разных классов выражена в различной степени).
Тело позвоночных обычно дифференцировано на отделы: голова, шея,
туловище и хвост. Каждому из них соответствуют одноименные части скелета, причем кроме скелетов парных конечностей имеются скелеты их поясов.
У рыб и амфибий шея не выражена. Подавляющее большинство имеет парные конечности. Покровы тела образованы кожей, состоящей из эпидермиса
и кутиса и их производных (костная и роговая чешуи или щитки, перья, во-
лосы). Кожа богата различными железами. Череп бывает хрящевым, костно-
хрящевым и костным, в котором выделяют мозговую коробку, защищающую
головной мозг и органы чувств. Кровеносная система замкнутая, состоит из
сердца, артериальных сосудов, несущих кровь от сердца к различным органам, венозных сосудов, по которым кровь возвращается в сердце, и капилля-
ров — тончайших сосудов, соединяющих окончания разветвлений артерий и
вен. Органы выделения — почки. В связи с усложнением строения цен-
тральной нервной системы у позвоночных органы чувств усложняются и отличаются совершенством строения и функций. Все это обуславливает сложное поведение этой группы животных. Почти все позвоночные животные
раздельнополые. Женские гонады (яичники) и мужские (семенники) обычно
парные. У большинства низших водных позвоночных (рыбы, земноводные)
оплодотворение наружное, развитие происходит с метаморфозом только в
водной среде. У наземных четвероногих оплодотворение внутреннее, зародыши защищены рядом оболочек, развитие прямое, на суше (кроме китооб-
разных).
Систематика позвоночных животных приводится по Н.П. Наумову,
Н.Н. Карташеву, 1979.
Тип Хордовые (Chordata)
Подтип Позвоночные, или Черепные (Vertebrata)
Надкласс Рыбы (Pisces)
Класс Хрящевые рыбы (Chondrichthyes)
Класс Костные рыбы (Osteichthyes)
Надкласс Четвероногие (Tetrapoda)
Класс Земноводные, или Амфибии (Amphibia)
Класс Пресмыкающиеся, или Рептилии (Reptilia)
Класс Птицы (Aves)
Класс Млекопитающие, или Звери (Mammalia)
114
Надкласс Рыбы
Класс Хрящевые рыбы. Класс Костные рыбы. Особенности морфологического и анатомического строения рыб в связи с водным образом жизни. Размножение и развитие рыб. Хозяйственное значение. Систематика.
Класс Хрящевые рыбы
Хрящевые рыбы — это древняя немногочисленная группа рыб (около
600 видов), в строении которых имеются примитивные черты организации,
наряду с прогрессивными. Скелет у них пожизненно остается хрящевым.
Кожа покрыта примитивным типом чешуи, напоминающим по строению зу-
бы. Жаберная крышка отсутствует, имеются пять — семь пар жаберных ще-
лей. Парные плавники расположены горизонтально, плавательного пузыря
нет. К прогрессивным признакам хрящевых рыб относятся: наличие нервно-
го вещества в крыше переднего мозга, внутреннее оплодотворение и часто
живорождение. Большинство акул — кровожадные хищники и опасны для
человека. Самая крупная из всех рыб — китовая акула (длина тела до 15 мет-
ров) совершенно безопасна, питается планктоном и мелкой рыбой. Акулы
имеют важное промысловое значение, главным образом, для получения ры-
бьего жира, богатого витамином D. Скаты — придонные хрящевые рыбы с
уплощенным в спинно-брюшном направлении телом и хорошо развитыми
грудными плавниками. Скаты бывают огромных размеров. Например, мор-
ской дьявол достигает массы 500 кг, ширины до 6 м. Существуют скаты,
имеющие органы, которые вырабатывают электрический ток, некоторые ви-
ды снабжены зазубренными иглами. Для скатов характерно яйцеживорожде-
ние.
Систематика
Класс Хрящевые рыбы
Надотряд Акулы (сельдевые, серо-голубые, акула — людоед, китовая аку-
ла, колючие акулы, катран)
Надотряд Скаты (пила-рыба, хвостоколы, манта, электрические скаты)
115
Класс Костные рыбы
Костные рыбы — это современная многочисленная (около 25 тысяч
видов) группа водных позвоночных животных, у которых скелет в той или
иной мере костный. Тело, как правило, покрыто костной чешуей. Кожа рыб
выделяет слизь, облегчающую движение в плотной водной среде. Имеется
костная жаберная крышка, прикрывающая снаружи жаберный аппарат, движение которой обеспечивает постоянное омывание жаберных лепестков свежей водой, богатой кислородом. На теле есть парные конечности, представленные грудными и брюшными плавниками, обеспечивающими маневренность движения. Имеются непарные плавники: один или несколько спинных,
анальный и хвостовой. Непарные плавники поддерживают тело в нужном
положении, а хвостовой плавник является основным локомоторным органом.
У большинства видов есть плавательный пузырь — важный гидростатический орган, с изменением объема газов в котором меняется плотность рыбы,
что необходимо для их перемещения из одного горизонта воды в другой.
Сердце состоит из двух камер (предсердия и желудочка), содержащих венозную кровь. Круг кровообращения один. Рыбы холоднокровны, температура
тела которых зависит от температуры окружающей среды. Костные рыбы яв-
ляются единственными животными, у которых выводные протоки пищеварительной, выделительной и половой систем открываются самостоятельными
отверстиями. Органы выделения — длинные лентовидные почки, напомина-
ющие сгустки крови и лежат по бокам позвоночника над плавательным пу-
зырем. У некоторых имеется мочевой пузырь. Органы чувств хорошо разви-
ты. Слуховой анализатор представлен только внутренним ухом и расположен
в лобных костях. Специализированным органом ориентации, расположенным в коже по бокам тела является боковая линия. Оплодотворение у костных рыб наружное. Развитие с превращением, личинка не имеет рта и питается за счет запасных питательных веществ икринки. Количество икринок
огромно. Большинство рыб не заботятся о потомстве.
Экологические группировки рыб включают пресноводные и морские
виды, обитающие в прибрежной зоне (литоральные рыбы), придерживающи-
еся толщи воды (пелагические рыбы) и донные представители (бентосные
рыбы). По способу питания рыб различают: растительноядных (фитофаги),
хищных, всеядных, грунтоедов.
Хозяйственное значение рыб исключительно велико, так как в белковом
рационе людей разных стран рыба составляет до 80 %. В настоящее время
116
рыбные запасы в мировом океане и внутренних водоемов крайне истощены,
поэтому интенсификация рыболовства невозможна, и требуется искусственное разведение рыб (рыбоводство). В пресных водоемах разводят рыбу в нере-
сто-выростных хозяйствах, для морских рыб практикуют марикультуры.
Систематика
Класс Костные рыбы
Подкласс Лучеперые
Отряд Осетрообразные (белуга, севрюга, осетр русский,стерлядь)
Отряд Многоперообразные (нильский многопер, полиптерии)
Отряд Сельдеобразные (океаническая, волжская, черноспинка, иваси)
Отряд Лососеобразные (кета, горбуша, семга, форель)
Отряд Щукообразные (обыкновенная щука)
Отряд Угреобразные (морские и речные угри, мурена)
Отряд Сомообразные (обыкновенный, электрический сомы)
Отряд Карпообразные (сазан, карп, карась, лещь, жерех)
Отряд Трескообразные (треска, налим, навага, пикша)
Отряд Окунеобразные (окунь, судак, берш, ерш)
Отряд Камбалообразные (камбала, палтус, морской язык, калкан)
Подкласс Лопастеперые рыбы
Надотряд Двоякодышащие (протоптерус, липидосирен)
Надотряд Кистеперые (латимерия)
Надкласс Четвероногие
Класс Земноводные, или Амфибии
Общая характеристика класса Земноводные. Особенности морфологоанатомического строения земноводных в связи с полуназемным образом
жизни. Развитие амфибий с метаморфозом. Значение. Систематика.
Земноводные — немногочисленная (около 2,2 тысяч видов) группа
примитивных наземных четвероногих позвоночных животных. Большинство
амфибий обитают, в зависимости от стадий жизненного цикла, то в воде, то
на суше. У земноводных появляются наземные конечности пятипалого типа,
которые развиты слабо и не могут удерживать тело в приподнятом положении над субстратом. Череп в значительной своей части остается хрящевым.
117
Позвоночник земноводных характеризуется дальнейшей дифференциацией и
состоит из шейного (1 позвонок), туловищного, крестцового, хвостового от-
делов. Пояс передних конечностей лежит в толще мускулатуры свободно и
не связан с позвоночником. А тазовый пояс задних конечностей прикреплен
к позвонку крестцового отдела. Скелет свободных передних и задних конеч-
ностей амфибий типичен для наземных четвероногих и состоит из трех отделов. Поперечно — полосатая мускулатура наиболее развита на ногах. Органы
пищеварения усложнены, начинаются ротоглоточной полостью, ведущей в
объемный желудок. Средняя кишка тонкая, сравнительно длинная переходит
в толстую кишку, впадающую в клоаку, куда открываются также мочевыводящие и половые протоки. Единственное отверстие клоаки располагается на
спинной стороне тела. В отличие от других животных, язык земноводных
крепится передней частью к нижней челюсти, а свободный задний конец
способен, растягиваясь, моментально выбрасывается изо рта в момент ловли
подвижной добычи. Все современные земноводные во взрослом состоянии
питаются животным кормом (насекомые, пауки, ракообразные и т.д.). Для
взрослых амфибий характерно легочное дыхание. Легкие мешкообразные,
слабо развиты. Кожа голая, тонкая, с большим количеством желез является
дополнительным органом дыхания (у лягушки — 70 % газообмена осу-
ществляется через кожу). Механизм легочного дыхания несовершенен в связи с отсутствием грудной клетки и своеобразен, так как роль насоса выполняют мышцы ротоглотки, дно которой при закрытых ноздрях проталкивает
воздух в легочные мешки. Трехкамерное сердце (два предсердия и один же-
лудочек) не обеспечивает полного разделения токов артериальной и венозной
крови, поэтому по телу циркулирует смешанная кровь. Температура тела непостоянная. Выделительная система представлена парой туловищных почек.
Появилось среднее ухо, наружное отверстие полости которого затянуто тонкой упругой барабанной перепонкой. Оплодотворение у большинства земноводных наружное, у хвостатых — внутреннее. В течение жизни земноводные
обычно претерпевают метаморфоз, превращаясь из чисто водных личинок
(головастиков), дышащих жабрами, во взрослые формы, обитающие обычно
вне воды.
Выделяют следующие экологические группировки земноводных: по-
стоянно живущие в воде, сухопутные, древесные, подземные.
Амфибии — важное звено в трофических цепях и служат пищей для
многих видов птиц и хищных млекопитающих.
118
Систематика
Класс Земноводные, или Амфибии
Отряд Хвостатые амфибии (тритоны, саламандры)
Отряд Безногие амфибии (червяги, рыбозмеи)
Отряд Бесхвостые амфибии (лягушки, жерлянки, жабы, квакши)
Вопросы для самоконтроля
1. Из каких частей состоит тело рыбы?
2. Какие признаки строения рыб указывают на их водный образ жизни?
3. Чем отличаются представители хрящевых рыб от других классов?
4. Как по форме тела рыб можно судить о конкретных условиях их су-
ществования? Приведите примеры.
5. Какие особенности строения позволяют акуле быть отличным плов-
цом? Может ли так же плавать камбала? Проведите сравнение.
6. Какие особенности организации и образа жизни свойственны хря-
щекостным рыбам?
7. Какие признаки характерны для кистеперых рыб?
8. За счет чего рыбы легко преодолевают сопротивление воды при дви-
жении?
9. Какие рыбы называются проходными? Полупроходными?
10. Каковы отличительные черты представителей лучеперых рыб?
11. Из каких отделов состоит тело лягушки?
12. Почему рыбы и земноводные являются холоднокровными живот-
ными?
13. Какие черты строения и поведения земноводных сближают их с
рыбами и подтверждают происхождение от древних рыб?
14. Какие ароморфозы появились у земноводных в связи с их образом
жизни?
15. Каковы особенности строения скелета земноводных?
16. Как происходит дыхание у рыб и у земноводных?
17. Какие черты наземных позвоночных свойственны лягушке?
18. Какие превращения происходят с личинками земноводных в про-
цессе онтогенеза?
19. На молодого тритона напала хищная рыба. Он вырвался, а нога
оторвалась. Через некоторое время его нога отросла. Как называется это яв-
ление? Каких еще животных, обладающих такой способностью, вы знаете?
Какое значение это приспособление имеет для самих животных?
119
20. Как устроена центральная нервная система у рыб и земноводных?
21. Какое значение в природе и жизни человека имеют рыбы и земно-
водные?
Лабораторное занятие 6–7
Тема: Особенности организации представителей классов
Костные рыбы и Земноводные подтипа Позвоночные
Цель занятия: Ознакомиться со строением и особенностями жизнедея-
тельности представителей классов позвоночных животных: Костные рыбы,
Земноводные.
Работа 1. Особенности внешнего строения костных рыб
Рассмотреть особенности строения речного представителя рыб. Обратить внимание на форму тела и приспособления для обитания в водной среде. Зарисовать, обозначить: головной, туловищный и хвостовой отделы; парные и непарные плавники; чешую, боковую линию; глаза, рот, жаберную
крышку.
Работа 2. Особенности строения костной чешуи
Рассмотреть под лупой костную чешую. Зарисовать ее, отметить зимние, летние кольца, определить возраст чешуи.
Работа 3. Строение жабры
Вычленить одну жабру. Рассмотреть ее, сделать рисунок, на котором
обозначить жаберную дугу, жаберные лепестки, жаберные тычинки.
Работа 4. Особенности внешней морфологии земноводных
Рассмотреть внешнее строение лягушки. Отметить особенности в связи с условиями обитания: голова и туловище, передние и задние конечности,
которые подразделяются на кисть, предплечье, плечо и бедро, голень, стопу;
голая слизистая кожа, ноздри, глаз с тремя подвижными веками, барабанная
перепонка, резонаторы, ротовое отверстие, язык с вырезкой на заднем конце.
Зарисовать голову лягушки, обозначить ее части.
Работа 5. Развитие земноводных
Изучить развитие Земноводных на примере лягушки: яйцо, головастик,
лягушонок (по готовым препаратам). Зарисовать, подписать стадии развития.
Работа 6. Характерные особенности различных экологических группировок рыб и амфибий.
Выявить особенности внешней морфологии в различных экологиче-
ских группировках у представителей изучаемых классов позвоночных жи-
120
вотных. Обратить внимание на приспособления для обитания их в различных
экологических условиях. Результаты изучения отразить в таблице 12.
Таблица 12
Класс
Экологическая группа
Представители
Признаки
адаптаций
Работа 7. Сравнительная характеристика анатомического строения
Рассмотреть внутреннее строение рыбы и лягушки по готовым препа-
ратам, объемной таблице и на вскрытых представителях. Найти признаки
сходства и различия в их строении. Составить схему расположения внутрен-
них органов.
Работа 8. Сравнительная характеристика головного мозга
Рассмотреть муляжи и рисунки головного мозга представителей клас-
сов Костные рыбы, Земноводные. Зарисовать головной мозг, обозначив его
отделы. Отметить отличительные особенности строения головного мозга,
связанные эволюционным развитием.
Работа 9. Сравнительная характеристика кровеносной системы
По рисункам и таблицам изучить особенности строения сердца у пред-
ставителей изучаемых классов позвоночных. Обратить внимание на распо-
ложение сосудов. Зарисовать схемы кровеносных систем, обозначив отделы
сердца, круги кровообращения, артерии, вены.
Вопросы для обсуждения
1. В поверхностном слое океана плавают серебристые рыбы, на глу-
бине 200–400 м — красноватого цвета, еще глубже — фиолетовые и черные,
а вот донные глубоководные рыбы вовсе не окрашены. Раскройте биологиче-
ское значение различия окраски рыб.
2. Знаменитый океанолог Жак-Ив Кусто назвал одну из своих книг «В
мире безмолвия». Так ли уж он прав? Обоснуйте свой ответ.
3. Костные рыбы легко меняют удельный вес тела за счет изменения
объема плавательного пузыря и благодаря этому регулируют глубину погру-
жения. Однако у многих хрящевых рыб, например, у некоторых видов акул,
его нет. Каким образом они могут менять глубину погружения?
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]