МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

БИОЛОГО-ПОЧВЕННЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра экологии и систематики беспозвоночных животных

ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСНОВНЫХ ТАКСОНОВ, ИЗУЧАЕМЫХ В КУРСЕ

ЗООЛОГИИ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ

Методическое пособие для студентов 1 курса дневного отделения

биолого-почвенного факультета

Составители:

О.П. Негробов

В.Б. Голуб

В.И. Камолов

Воронеж – 2001

ВВЕДЕНИЕ

Программа курса «Зоология беспозвоночных животных» на 1 курсе дневного отделения биолого-почвенного факультета предусматривает освоение студентами общих характеристик основных систематических групп (типов, классов, отдельных отрядов), как теоретических основ зоологии, излагаемых в лекционном курсе, в сочетании с детальным изучением на лабораторных занятиях морфологии и анатомии представителей этих групп.

Эффективное проведение лабораторных занятий основано на предварительной подготовке к ним студентов, по лекциям и при самостоятельной работе с учебником. Зачастую при этом студенты 1 курса испытывают трудности в выделении из обширного объема получаемой информации основных моментов, отражающих особенности организации таксонов различного ранга – от типов до отрядов. У них нет еще опыта в абстрагировании из огромного материала описательного характера самых существенных сторон строения животных, отражающих, как высоту их организации, так и частные адаптации, связанные, например, со свободноживущими или паразитическим образом жизни и т.д.

Данное пособие призвано помочь студентам быстро и качественно освоить общими характеристиками всех тех систематических групп беспозвоночных животных, от подцарств и типов до отрядов включительно, представители которых изучаются на лабораторных занятиях.

Подцарство Protozoa – Одноклеточные, или Простейшие

В морфологическом отношении представлены одной клеткой, в физиологическом – выполняют функции целостного организма с функциями, свойственными и многоклеточным – питанием, выделением, движением, размножением, защитой от неблагоприятных условий. Функции выполняются органеллами общего и специального назначения. Проходят полный жизненный цикл. Размножаются половым и бесполым способом или только одним из них.

Тип Sarcomastigofora – Саркомастигофоры

Органеллы передвижения – псевдоподии или жгутики или оба типа органелл, нередко сменяющих друг друга в жизненном цикле, ядра одного типа (нет ядерного дуализма). Половой процесс, если имеется, то по типу купуляции.

Класс Sarcodina – Саркодовые

Форма тела непостоянная. Органеллы передвижения – псевдоподии различной формы. Жгутики, если имеются, то на кратковременной стадии жизненного цикла (гаметы, агаметы, зооспоры). У большинства видов только бесполое размножение. Большинство свободноживущие, некоторые паразиты.

Подкласс Rhizopoda – Корненожки

Псевдоподии типа лобоподий (лопастевидные) или ризоподий (корневидные). У многих имеется органическая или минеральная раковина (скелет). У большинства видов только бесполое размножение, у некоторых - чередование полового и бесполого поколений.

Отряд Amoebina – Амебы

Тело голое, без раковины. Тело покрыто только плазмалеммой. Псевдоподии типа лобоподий. Большинство видов свободноживущие, некоторые – паразиты.

Представитель Amoeba proteus

Отряд Testacea – Раковинные амебы

Тело покрыто органической или минеральной раковиной. Свободноживущие обитают в пресной воде, на сфагновых мхах, в болотной почве.

Представители Arcella vulgarus, Difflugia sp.

Отряд Foraminifera – Фораминиферы

Морские раковинные корненожки. Раковины многокамерные. У большинства видов в жизненном цикле имеется чередование полового и бесполого поколений.

Представитель Globigerina sp.

Подкласс Heliozoa – Солнечники

Пресноводные и морские. Псевдоподии типа аксоподий, образующих лучистую сферу вокруг тела. Аксоподии с внутренним скелетом в виде микротрубочек, расположенных по спирали. Размножаются бесполым путем или зооспорами со жгутиками. У некоторых имеется половой процесс.

Представитель Actinospherium eichhorni

Класс Mastigofora=Flagellata – Жгутиконосцы

Органеллы передвижения – жгутики в числе 1, 2, нескольких или многих. Иногда присутствуют и псевдоподии. Тело покрыто пелликулой – уплотненным поверхностным слоем эктоплазмы. Форма тела более или менее постоянная. Типы обмена веществ и способы питания разнообразны: имеются автотрофы, гетеротрофы, миксотрофы. Размножение чаще бесполое, реже – половое или сочетание бесполого и полового. Одиночные и колониальные. Пресноводные, морские, почвообитающие, паразиты животных и человека.

Подкласс Fytomastigina – Растительные жгутиконосцы

Жгутиконосцы с автотрофным и миксотрофным типами обмена веществ. Имеются хроматофоры с хлорофиллом или другими пигментами.

Отряд Dinoflagellata – Панцирные жгутиконосцы

Обычно имеется панцирь из пластинок клетчатки. Форма тела разнообразна. Два жгутика, отходящих от переднего конца тела, один из которых направляется назад, а другой опоясывает тело в экваториальной плоскости. Одиночные и колониальные.

Представители Peridinium sp., Ceratium sp.

Отряд Euglenoidea – Эвгленовые

Одиночные. Форма тела удлиненная. Жгутик один, расположен на переднем конце тела и направлен вперед. Автотрофы и миксотрофы. Большинство – пресноводные.

Представитель Euglena viridis

Отряд Phytomonadina – Фитомонадовые

Имеют 2-4 жгутика и чашевидный хроматофор. Одиночные и колониальные (Volvox). Обитают преимущественно в пресных водоемах, а также в морях.

Представитель Volvox aureus

Подкласс Zoomastigina – Животные жгутиконосцы

Гетеротрофы, Большинство видов – паразиты животных, человека и растений.

Отряд Kinetoplastida

Большинство – эндопаразиты животных. Имеется особый органоид кинетопласт, расположенный вблизи базального тельца и представляющий собой сильно развитую, сложно устроенную митохондрию. Жгутик обычно один, реже – два.

Представитель Trypanosoma equiperdum

Тип Sporozoa – Споровики, или Apicomplexa – Апикомпексы

Все паразиты – беспозвоночных и позвоночных животных и человека. В большинстве случаев в цикле развития имеется особая фаза развития – спора, выполняющая функцию расселения паразита во внешней среде при заражении нового хозяина. Характерно чередование бесполого размножения (агамогония) и полового (гамогония). Бесполое размножение протекает по типу шизогонии (множественного деления). Часто имеет место смена хозяев – окончательного (основного), в котором происходит половое размножение, и промежуточного, в котором происходит развитие нескольких бесполых поколений. На большей части жизненного цикла особи гаплоидные, только зигота диплоидная (зиготическая редукция).

Класс Gregarina – Грегарины

Отряд Eugregarinida – Собственно грегарины

Внеклеточные паразиты беспозвоночных животных. Размножение только половое, в процессе которого два гамонта объединяются в сизигий, покрывающийся оболочкой (циста).

Представитель Gregarina blaffarum

Класс Coccidiomorpha – Кокцидиеобразные

Внутриклеточные паразиты в основном – позвоночных животных. Очень мелкие (несколько микрометров), округлые.

Отряд Coccidiida – Кокцидии

Преимущественно паразиты эпителия кишечника млекопитающих и птиц. Споры в жизненном цикле имеются. Развитие обычно без смены хозяев.

Представитель Eimeria magna

Отряд Haemosporidia – Кровяные споровики

Специализированные внутриклеточные паразиты крови млекопитающих, птиц и рептилий, поражающие эритроциты. Некоторые виды вызывают опасное заболевание – малярию. Развитие со сменой хозяев; у малярийного плазмодия окончательный (основной) хозяин – самка малярийного комара, промежуточный - человек.

Представитель Plasmodium vivax

Тип Ciliophora – Инфузории

Обладают чертами наиболее высокой организации среди всех одноклеточных, выражающейся в сложном строении большинства органоидов и структур. Форма тела относительно постоянная за счет пелликулы, имеющей сложную структуру и содержащей уплощенные цистерны (альвеолы) с белковыми включениями. Тело покрыто ресничками, которые в большинстве случаев дифференцированы по выполняемым функциям. Их базальные тельца соединяются между собой кинетодесмами и пучками микротрубочек, обеспечивающими синхронность работы ресничек. Органеллы питания образуют систему, состоящую из клеточного рта, лежащего на дне ротовой, воронки и клеточной глотки. Пищеварительные вакуоли совершают определенный путь по цитоплазме, непереваренные остатки выбрасываются в определенном месте – порошице. Сократительные вакуоли с приводящими каналами и сложно устроенным спонгиомом. Ядерному аппарату присущ ядерный дуализм – имеется 2 типа ядер – диплоидный(е) микронуклеус(ы) и полиплоидный(е) макронуклеус(ы). Микронуклеусы участвуют в половом процессе, а макронуклеусы регулируют метаболические процессы. Размножаются бесполым и половым путем; последний по типу коньюгации. Свободноживущие, симбионты и паразиты.

Класс Ciliata – Ресничные инфузории

Покрыты ресничками в течение всего жизненного цикла.

Отряд Hymenostomata - Хименостоматы

Тело покрыто ресничками ровной длины. Имеется ротовая воронка – перистом, окруженный с одной стороны длинной мембраной, а с другой – тремя мембранеллами.

Представитель Paramecium caudatum

Отряд Peritricha – Кругоресничные

Реснички располагаются только вокруг ротовой воронки, образуя левозакрученную спираль.

Представитель Vorticella convallaria

Отряд Hypotricha – Брюхоресничные

Имеют уплощенную форму тела и цирры на нижней поверхности тела, при которых передвигаются по субстрату.

Представитель Stylonichia mytilus

Подцарство Metazoa - Многоклеточные

Тип Spongia, или Porifera – Губки

Неподвижные, прикрепленные, одиночные или колониальные животные, живущие в морях и пресных водоемах. Одни из наиболее примитивных многоклеточных, имеющих черты специализации к сидячему образу жизни и фильтрирующему способу питания. Два слоя клеток – покровные (пинакоциты) и внутренние хоаноциты (воротничковые жгутиковые клетки), выстилающие каналы и камеры, пронизывающие студенистую мезоглею. В последней имеются клеточные элементы – опорные звездчатые (колленциты), скелетные (склероциты), подвижные амебоидные (амебоциты), недифференцированные (археоциты) и половые. Имеется неорганический (известковый или кремневый), органический (спонгиновый) или смешанный (кремнево-роговой) скелет. Развитие с инверсией зародышевых листков.

Класс Calcispongia – Известковые губки

Морские губки с известковым скелетом. Скелетные иглы трехостные, четырехостные или одноостные.

Представитель Sycon raphanus – Сикон

Класс Demospongia – Обыкновенные губки

Смешаный, спонгиново-кремневый, скелет. Кремневые иглы четырехостные или одноостные. Морские и пресноводные.

Отряд Tetraxonia – Четырехлучевые губки

Кремневые иглы скелета четырехостные. Морские.

Представитель Geodia barretti – Геодия

Отряд Cornacuspongia – Кремнероговые губки

Кремневые иглы, имеющиеся в составе скелета, наряду со спонгиновыми нитями, различной формы.

Представители Euspongia officinalis – Туалетная губка, Spongilla lacustris – Озерная бодяга

Тип Coelenterata – Кишечнополостные

Морские и пресноводные, сидячие (полипы) и свободноживущие (медузы), одиночные и колониальные. Примитивные настоящие клеточные, имеющие 2 четко выраженных клеточных слоя и отдельные органы. Симметрия тела радиальная. Имеют черты специализации к малоподвижному или неподвижному образу жизни. Специфическая черта – наличие стрекательных клеток. Пищеварительная система – простая гастральная полость, начинающаяся ротовым отверстием и заканчивающаяся слепо или, чаще, - разветвленная гастро-васкулярная система. Задней кишки и анального отверстия нет, непереваренные остатки выбрасываются через рот. Нервная система преимущественно диффузного типа и медуз, имеющих более сложное строение, по сравнению с полипами, по краю зонтика располагаются нервные скопления, а также нервное кольцо. Дыхательной кровеносной и выделительной систем нет. Представлены двумя жизненными формами – полипом и медузой, которые часто чередуются в жизненном цикле (метагенец). Полипы одиночные или колониальные.

Класс Hydrozoa – Гидрозои

Включает низших представителей типа. Основные системы органов характеризуются примитивностью: простая мешковидная гастральная полость у полипов и неразветвленная гастро-васкулярная система у медуз, отсутствие глотки, формирование половых клеток в эктодерме. У медуз имеется особая складка края зонтика - парус.

Подкласс Hydroidea – Гидроидные

Полипы колониальные или одиночные. У морских форм развитие чаще с метагенезом, пресноводные только полипы, размножающиеся бесполым путем (почкованием) и половым.

Отряд Hydrida – Гидры

Пресноводные одиночные полипы. Тело в виде стебелька, прикрепляющегося к субстрату. На верхнем конце тела находится рот, окруженный щупальцами. Развитие без чередования поколений (метагенеза). Полип размножается бесполым и половым способами.

Представитель Hydra oligactis

Отряд Leptolida – Морские гидроидные полипы

В основном морские, обычно колониальные полипы. Все особи в колонии (гидранты) объединены пищеварительной системой. В жизненном цикле обычно имеется смена поколений -–бесполого полиплоидного и медузоидного полового. Каналы гастроваскулярной системы неветвящиеся.

Подотряд Thecaphora - Текафоры

У представителей подотряда эктодермальный эпителий ствола колонии выделяет на поверхности оболочку – теку, которая покрывает и гидрантов (гидротека). В жизненном цикле преобладает полиплоидное колониальное поколение.

Представитель Obelia geniculata – Гидроид Обелия

Подотряд Limnomedusae- Лимномедузы

В жизненном цикле резко преобладает медузоидное поколение, а полиплоидное – представлено очень мелкими особями.

Представитель Gonionemus sp. – Медуза крестовичок

Класс Scyphozoa – Сцифоидные медузы

Морские медузы с преобладанием по времени и массой тела медузоидного полового поколения над полиплоидным бесполым. Организация, по сравнению с гидроидными медузами усложнена – значительно крупнее, часть радиальных каналов гастроваскулярной системы ветвящиеся. По краю проходит нервное кольцо и 8 нервных сгущений, под ними – 8 ропалий, представляющих собой видоизмененные щупальца, превратившиеся в комплексные органы чувств. Половые железы закладываются в энтодерме.

Отряд Semaeostomeae - Флагомедузы

Свободноживущие. Имеют сплющенный зонтик и многочисленные щупальца.

Представитель Aurelia aurita

Отряд Stauromedusae – Сидячие медузы

Ведут прикрепленный образ жизни. К субстрату прикрепляются с помощью расположенной на аборальной поверхности медузы.

Представитель Lucernaria quadricornis, Haliclystus sp.

Класс Anthozoa – Коралловые полипы

Морские колониальные, реже одиночные полипы. Обитают преимущественнооо в теплых морях и океанах. У большинства хорошо развит роговой или известковый скелет. Гастральная полость поделена перегородками (септами) на камеры. На септах мышечные валики. Имеется эктодермальная глотка. Гонады развиваются в энтодерме. Развитие без смены поколений, с метаморфозом, личинка свободноживуущая – планула.

Подкласс Hexacorallia – Шестилучевые кораллы

Симмметрия тела шестилучевая. Много щупалец и септ, в числе кратном шестти. Скелет известковый, частттто наружный, некоторые без скелета. Колониальные образуют корраловые рифы и острова.

Отряд Actiniaria – Актинии

В основном крупные одиночные полипы без скелета.

Представитель Actinia euqina

Отряд Madreporaria – Мадрепоровые коралловые полипы

Самый обширный отряд коралловых полипов. Одиночные и колониальные. Имеют сильно развитый скелет. Основные рифообразователи.

Представители – Leptoria, Fungia и др.

Тип Plathelminthes – Плоские черви

Билатеральные трехслойные без вторичной полости. Промежутки между органами заложены паренхимой. Тело уплощено в спинно-брюшном направлении. Имеется передний и задние концы тела. Снаружи тело покрыто кожно-мускульным мешком. Пищеварительная система состоит из двух отделов – эктодермальной глотки и энтодермальной средней кишкии, задней кишки и анального отверстия нет. У паразитов кишечник может вторично отсутствовать ( у цестод). Органы выделения – протонефридии. Нервная система – ортогон, состоит из парного мозгового ганглия и отходящих от него нескольких пар профильных стволов (коннективов), соединенных поперечными (кольцевыми) тяжами – комиссурами. Органыы развиттты у свободноживущих. Кровеносная и дыхательная системы отсутствуют. Свободноживущие дышат через кожу всей поверхностью тела, эндопаразиты – анаэробно. Половая система гермафродитная. Развитие прямое или с метаморфозом, у эндопаразитов очень сложное, часто с представленностью нескольких партеногенетических поколений.