Значение животных и охрана животного мира

Основные аспекты изучения разнообразия животных

1. На первый взгляд, разнообразие животных кажется непостижимым, как сама бесконечность. В действительности же, если использовать музыкальные аналогии, разные животные представляют собой не что иное, как вариации на относительно немногочисленные и легко узнаваемые темы. Одна из таких тем — план строения каждой таксономической группы. Примером могут служить членистоногие. В настоящее время существуют сотни тысяч видов этих животных, но все они имеют сегментированное тело, экзоскелет, сбрасываемый при линьках, и членистые конечности. Эти немногочисленные признаки позволяют уверенно идентифицировать членистоногое животное, а также дают возможность понять, что насекомое, ракообразное, многоножка и паук — всего лишь вариации на тему «членистоногое».

2. Другой способ не запутаться в разнообразии животных — выяснить эволюционные отношения между отдельными группами, т.е. создать эволюционное древо. Это можно сделать, выявив общие признаки у представителей двух и более групп животных и объединив их на основе только им присущих свойств. Например, крабов, омаров и креветок можно считать близкородственными, так как лишь они из всех ракообразных имеют пять пар локомоторных конечностей. Эволюционная история группы называется ее филогенией, а схематическое изображение эволюционных взаимоотношений — филогенетическим древом (или кладограммой). Филогенетическое древо представляет собой обобщенную схему, в рамках которой можно систематизировать и сравнивать планы строения.

3. Еще один аспект изучения разнообразия животных — использование функционального подхода при анализе особенностей строения того или иного животного. В этом случае мы пытаемся понять, как фундаментальные физические и химические законы определяют, а по сути дела, контролируют строение организма. Например, для полета нужна аэродинамическая поверхность — крыло, чтобы создать подъемную силу. Хотя состав крыла может быть разным (экзоскелет, кожа, перья) и не все крылатые животные родственны, все они обязательно имеют сходство в форме крыла. Таким образом, мы можем предсказать: любое животное, которое в процессе эволюции приобрело способность к полету, будет иметь что-то, подобное крылу. Для углубления такого анализа необходимо использовать самые разные данные о физиологии, особенностях развития и экологии животных.

1. Животноводство. С древнейших времен люди широко использовали животных в пищу. На стоянках древних людей в кухонных отбросах найдено множество остатков диких животных. По археологическим данным, они охотились на оленей, медведей, носорогов, водоплавающих птиц, ловили рыбу, добывали моллюсков, ракообразных и других животных. Из шкур млекопитающих первобытные люди шили одежду, а из их костей изготавливали оружие, предметы быта и украшения. Люди рано научились распознавать опасных врагов среди животных: ядовитых, жалящих, паразитов, хищников. Позднее, в период неолитической революции, начался процесс одомашнивания животных и окультуривания растений, происходивший 10—20 тыс. лет назад. К наиболее древним домашним животным относятся: собака, кошка, овца, свинья, корова, коза. Животноводство развивалось в разных странах, и число одомашненных животных непрерывно росло. В настоящее время известно несколько тысяч пород домашних животных.

2. Зоологическая биотехнология. Ее цель – искусственное разведение диких животных с разнообразными задачами в хозяйственной деятельности человека. Существуют такие отрасли хозяйства, как рыбоводство, звероводство. Широко развито ведение марикультуры — разведение морских беспозвоночных с целью получения продуктов питания, а также жемчуга, перламутра, биологически активных веществ. Разводят ядовитых змей для получения яда и различных веществ, ценных для медицины; хищных и паразитических насекомых для борьбы с вредными видами насекомых. Налажено разведение дождевых червей и некоторых насекомых, утилизирующих органические остатки. Возросло разведение многих декоративных видов животных.

3. Ценность животных для человека заключается не только в том, сколько полезной продукции можно от них получить, но и в их роли в биогенном круговороте веществ. Животные очищают окружающую среду от органического загрязнения, утилизируют органические остатки, являются необходимыми звеньями в цепях питания в биогеоценозах.

4. Серьезную опасность для человека представляет проблема бесконтрольного размножения вредных видов животных: вредителей сельскохозяйственных культур и продовольственных запасов, паразитов человека и домашних животных, синантропных животных — разносчиков инфекций. Реализация специальных научных программ и мероприятий способствуют решению этих важных проблем.

Сейчас остро стоят проблемы рационального использования природных ресурсов, охраны и воспроизведения животного мира. В последнее время антропогенное воздействие на природу катастрофически растет. В связи с развитием оросительных систем мелеют реки, озера и внутренние моря. Неуклонно растет загрязнение водоемов, почв, атмосферы, что приводит к гибели многих видов животных и растений.

Угрожают животным такие факторы, как переэксплуатация биотопов, рекреация, оскудение кормовой базы, химическое и органическое загрязнение, хищническое истребление. Под влиянием этих факторов не только исчезают многие виды животных, но и могут происходить крупные необратимые экологические катастрофы.

Создаются Красные книги, в которых собраны сведения о редких и исчезающих видах животных, подлежащих охране. В нашей стране изданы Красные книги для разных регионов страны. Приняты Закон об охране животного мира и правительственные постановления о запрете добывания животных, занесенных в Красную книгу. Для сохранения и восстановления природных ландшафтов и редких видов животных и растений в нашей стране организовано 150 заповедников, в том числе биосферных, заповедно-охотничьих хозяйств и национальных парков.

Какие группы организмов рассматриваются в курсе «Зоология беспозвоночных»

Сейчас все живые организмы, согласно схеме Уиттекера (Whittaker, 1969), разбиваются на 5 царств. Такая пятицарственная схема в самых общих чертах иллюстрирует возможные пути исторического развития живых существ. Схема Уиттекера описывает филогенетические взаимоотношения между основными группами живых организмов (из «Протисты», по Whittaker, 1969).

В основании этой схемы — организмы, характеризующиеся отсутствием клеточного ядра (бактерии и цианобактерии). Все они выделяются в царство прокариот (Monera). У этих организмов одноклеточная или колониально-одноклеточная организация; цитоплазматические связи между клетками отсутствуют. Представители большинства групп прокариот питаются абсорбционно, однако имеются также фото- и хемосинтетики. Подвижность клеток осуществляется при помощи простых жгутиков (структурной основой которых служит белок флагеллин) или скользящим способом. Многие представители лишены способности к передвижению. Важной особенностью прокариот является отсутствие отграниченных мембранами клеточных органоидов и тубулиновых микротрубочек. Генетический материал сосредоточен в единственной кольцевой молекуле ДНК, в упаковке которой не участвуют специальные белки. Для прокариот характерны относительно небольшой размер генома и практически полное отсутствие интронов — последовательностей нуклеотидов ДНК, с которых не осуществляется трансляция.

Клетки всех остальных одноклеточных и многоклеточных организмов имеют клеточное ядро, ограниченное двумя мембранами (ядерной оболочкой), и могут быть объединены в группировку эукариот. Впрочем, последняя группировка не имеет официального таксономического статуса, поскольку внутри нее различают четыре царства: растения (Plantae), животные, грибы (Fungi) и протисты (Protista).

В качестве общих особенностей эукариотных организмов можно указать (помимо ядерной оболочки) упаковку линейной ДНК в хромосомы, в которых ДНК связана с белками — гистонами. Жгутики и реснички эукариот имеют характерную структуру, в основе которой — система тубулиновых микротрубочек. Последние также выступают как важный элемент цитоскелета эукариотической клетки. Все эукариотические клетки характеризуются наличием внутренних мембранных структур, позволяющих эффективно использовать разные части такой клетки для выполнения специальных функций.

Царство протисты включает в себя организмы, ранее рассматривавшиеся как простейшие (одноклеточные животные). Сюда относятся также фотосинтезирующие организмы с различным набором пигментов (водоросли). Среди последних — большое количество видов одноклеточных. Однако есть и формально многоклеточные, тело которых хоть и состоит из большого числа клеток, но лишено тканевой организации (талломная структура).

В состав протистов вошли также некоторые группы, относимые ранее к грибам. Среди них плазмодиальные и клеточные слизевики. Первые формируют плазмодии с многочисленными ядрами. Общая цитоплазма таких организмов не разделена клеточными мембранами. Вторые представляют собой так называемые псевдоплазмодии: на первый взгляд они подобны плазмодиям, однако клеточные мембраны делят их цитоплазму в соответствии с количеством ядер на отдельные клетки.

Очевидно, что концепция царства протистов шире, чем традиционно рассматриваемая зоологами концепция простейших. Понятие «простейшее» как одноклеточное животное отражает лишь самые общие морфологические особенности — соответствие строения простейшего схеме строения клетки многоклеточного. Однако в физиологическом отношении простейшие, как целостные организмы, эквивалентны всему организму многоклеточных животных. Более того, морфологическая равноценность простейшего клетке многоклеточного в известной степени относительна, так как дифференцировка органоидов у «простейших» может достигать большей сложности.

Простейшие занимали место в системе царства животных вначале в ранге типа (Protozoa). Затем, с углублением представлений о разнообразии их строения — уже в качестве подцарства Protozoa в царстве Animalia. В обоих случаях простейших представляли как филогенетически единую группу; всех одноклеточных животных считали родственными формами. С появлением концепции отдельного царства протистов одноклеточные животные стали рассматриваться как составная часть этого царства.

Помимо грибов и протистов, эукариоты включают две крупные группировки многоклеточных организмов — растений и животных (царство Plantae и царство Animalia). Необходимо помнить, что сама по себе многоклеточность — лишь один из признаков этих организмов (известно, что многие протисты также состоят из большого количества клеток). Наиболее существенным для них оказывается дифференцировка и специализация вегетативных клеток в многоклеточном теле. Примеры этого можно найти уже у наиболее примитивных представителей растений и животных. У более сложно организованных многоклеточных эукариот клетки, выполняющие сходные функции и формирующиеся из сходных камбиальных элементов, объединяются в клеточные пласты — ткани. Формируются специализированные части организма — органы.

Таким образом, курс зоологии беспозвоночных включает описания объектов, принадлежащих к двум царствам эукариотических организмов: Protista и Animalia. Их строение иллюстрирует особенности двух направлений эволюции организмов, внутри которых реализуются различные эволюционные принципы. С этой точки зрения говорить об одноклеточных организмах как о простейших, то есть характеризующихся заведомо более примитивной организацией, безусловно, не следует.

В нашем курсе мы будем принимать такую схему классификации беспозвоночных животных:

В основу выделения самых крупных групп ученые положили значимые организационные и функциональные ступени эволюции:

Дата добавления: 2014-01-13