Дайте общую характеристику типа Хордовых. Представьте тип Хордовых, как тип животного царства на примере эволюции на основе единого плана строения

Тип Иглокожие. Укажите особенности организации типа: элементы радиальной симметрии, осевой комплекс, структура скелета, амбулакральная система, пищеварительная и нервная системы. Как устроены личинки иглокожих, какова их роль в природе?

Известно свыше 5тыс видов иглокожих, все они – морские донные животные, свободноподвижные, реже прикреплённые. В эмбриогенезе вторичноротых рот закладывается вторично, а из первичного рта – бластопора формируется анус. Иглокожие сочетают билатеральную симметрию с радиальной, чаще всего пятилучевой. Это единственная группа трехслойных животных, у которых билатеральная личинка превращается в радиально симметричную взрослую особь. Через тело можно провести одну плоскость симметрии, проходящую через рот, анус и мадрепоровую пластинку. Радиальная симметрия проявляется в повторении органов по секторам.

Осевой комплекс – это пространственное объединение разнообразных органов (амбулокральной, кровеносной, половой систем и участков вторичной полости тела). Комплекс состоит из: каменистого канала, мадрепоровой пластинки, осевого органа, идущего вдоль каменистого канала в виде продолговатого мешка, левого и правого осевого синуса, полового тяжа. Благодаря осевому комплексу происходит движение жидкости в кровеносной системе, регуляция гидростатического давления. Также он является лимфатической железой и местом накопления и выведения продуктов распада.

В соединительнотканном слое кожи находится известковый скелет мезодермального происхождения. В клетках склеробластах образуется трехлучевая игла, которая выпадает в межклеточное пространства, где она продолжает рост. Затем отдельные элементы склеиваются и образуют скелет. У звезд скелет лучше развит на нижней стороне. Скелет морских ежей образует сплошной панцирь. У афиур амбулокральные пластинки погружены внутрь лучей, и из них образуются «позвонки», к которым прекрипляются мышцы (это обеспечивает двигательную способность). У голотурий скелет представлен отдельными мелкими скелетными элементами. К скелетным образованиям относится мадрепоровая пластинка с мелкими порами, ведущая в каменистый канал амбулокральной системы и педицелярии (ими иглокожие очищают тело).

Сидячий образ жизни привел к преобразованию целома (вторичной полости тела) у взрослых в три системы целомических полостей: гидроцель (амбулакральная система), аксоцель (аксиальные железы) и соматоцель, несущая в пяти мешковатых выпячиваниях гонады.

Основная функция амбулокральной системы – это двигательная (по гидравлическому принципу). Амбулокральная система заполнена жидкостью, близкой по составу к морской воде. Она является производной целома. Система состоит из околоротового кольцевого канала, от которого отходят радиальные каналы с боковыми канальцами, которые заканчиваются ножкой с ампулой. Большинство иглокожих имеют мадрепоровую пластинку (непарный каменистый канал), которая открывается наружу и обеспечивает регуляцию полосного давления. У видов не имеющих эту пластинку связь со средой осуществляется через покровы тела или пористость скелета.

Строение пищеварительной системы зависит от типа питания. Кишечник состоит из трех отделов: переднего, среднего и заднего. У хищников кишечник короткий. У хищных звезд кишечник представлен коротким пищеводом, большим складчатым желудком, в который впадает 5 пар печеночных придатков, и короткой задней кишкой с двумя ректальными железами. Шарообразные ежи питаются растительной пищей и для этого они имеют жевательный аппарат – аристотелев фонарь (сложное скелетное образование, состоящие из пяти вертикальных пластинок, которые заканчиваются зубами, выступающими изо рта). Рот ведет в пищевод, который переходит в среднюю кишку, делающую два полных оборота в полости тела. Короткая задняя кишка открывается анусом. Детритофаги для собирания пищи имеют вокруг рта щупальца.

Нервная система имеет радиальное строение, без обособленных ганглиев занимает положение под эктодермальным эпителием и даже частично в нем.Состоит из нервных тяжей, в состав которых входят нервные клетки и аксоны. Она представлена околоротовым нервным кольцом и радиальными нервными тяжами – это эктоневральная нервная система. Глубже находится гипоневральная и аборальная системы, состоящие также из кольца и тяжей. Поверхностная нервная система имеет чувствительный характер, а обе глубокие – двигательный.

У разных групп иглокожих развиваются совершенно различные органы дыхания: кожные жабры (морские звезды), водные легкие (голотурии), видоизмененные амбулакральные ножки или щупальца (морские лилии), придатки ротовой стороны (морской еж). Кровеносная система незамкнутая. Сердца нет, циркулирующая жидкость содержит гемоглобин. Выделительная система не развита. Ее функцию на себя берет амбулакральная система. Хорошо дифференцированных органов чувств у иглокожих нет.

Иглокожие раздельнополые. Пол устанавливается при микроскопическом исследовании гонад. Оплодотворение происходит в воде. Развитие с метаморфозом. Личинка – диплеврула, имеет удлиненно-овальную форму, выпуклой со спинной стороны и вогнутые с брюшной. Рот и анус находятся на брюшной поверхности. Около рта имеется венчик ресничек. Диплеврула характеризуется билатеральной симметрией. В последующем развитии диплеврула вступает во вторую личиночную фазу, которая различается у разных классов (у ежей – эхиноплутеус, у офиур – офиоплотеус, у звезд – бипинария, у голотурий – аурикулярии, у лилий - долиолярии), у этих личинок имеются радиальные отростки, окаймленные ресничным шнуром. Формирование взрослого животного из личинки происходит катастрофически быстро, с преобразованием билатеральной симметрии в радиальную с перемещением главной оси тела.

Современные иглокожие делятся на пять классов: морские лилии, морские звезды, ориефуры, морские ежи и голотурии.

Между иглокожими и хордовыми отмечается сходство по ряду признаков, которое позволяет предположить родство обеих типов. Так, у иглокожих и хордовых в процессе эмбриогенеза происходит радиальное дробление яйца в отличие от спирального дробления у аннелид, моллюсков, членистоногих. Бластопор (отверстие, которым открывается бластоцель) у иглокожих и хордовых становится анальным отверстием, когда как у аннелид, моллюсков, членистоногих он превращается в ротовое отверстие. В соответствии с эмбриональной судьбой бластопора первую группу организмов относят к вторичноротым, а первую- к первичноротым.

19.Тип Иглокожие (Echinodermata). Укажите основные черты представителей классов: морские лилии, морские звезды, морские ежи, ориефуры в чем заключается своеобразие черт организации в классах типа.

Иглокожие – морские донные животные, свободноподвижные, реже прикреплённые. В эмбриогенезе вторичноротых рот закладывается вторично, а из первичного рта – бластопора формируется анус. Обладают радиальной пятилучевой симметрией, в подкожном слое имеется скелет из известковых пластинок, внутренние органы лежат во вторичной полости тела (целоме). Целом дифференцируется на ряд систем и образует амбулакральную (воднососудистую) системы органов движения. Имеется кровеносная система, органы дыхания слабо развиты, специальных органов выделения нет. Раздельнополые животные, яйца испытывают полное радиальное дробление, личинка – диплеврула испытывает сложный метаморфоз. Иглокожие сочетают билатеральную симметрию с радиальной, чаще всего пятилучевой. Через тело можно провести одну плоскость симметрии, проходящую через рот, анус и мадрепоровую пластинку. Радиальная симметрия проявляется в повторении органов по секторам.

Основная функция амбулокральной системы – это двигательная (по гидравлическому принципу). Амбулакральная система заполнена жидкостью, близкой по составу к морской воде. Она является производной целома. Система состоит из околоротового кольцевого канала, от которого отходят радиальные каналы с боковыми канальцами, которые заканчиваются ножкой с ампулой. Большинство иглокожих имеют мадрепоровую пластинку (непарный каменистый канал), которая открывается наружу и обеспечивает регуляцию полосного давления. У видов не имеющих эту пластинку связь со средой осуществляется через покровы тела или пористость скелета.

Строение пищеварительной системы зависит от типа питания. Кишечник состоит из трех отделов: переднего, среднего и заднего. У хищников кишечник короткий. У хищных звезд кишечник представлен коротким пищеводом, большим складчатым желудком, в который впадает 5 пар печеночных придатков, и короткой задней кишкой с двумя ректальными железами. Шарообразные ежи питаются растительной пищей и для этого они имеют жевательный аппарат – аристотелев фонарь (сложное скелетное образование, состоящие из пяти вертикальных пластинок, которые заканчиваются зубами, выступающими изо рта). Рот ведет в пищевод, который переходит в среднюю кишку, делающую два полных оборота в полости тела. Короткая задняя кишка открывается анусом. Детритофаги для собирания пищи имеют вокруг рта щупальца.

Нервная система имеет радиальное строение. Состоит из нервных тяжей, в состав которых входят нервные клетки и аксоны. Она представлена околоротовым нервным кольцом и радиальными нервными тяжами – это эктоневральная нервная система. Глубже находится гипоневральная и аборальная системы, состоящие также из кольца и тяжей. Поверхностная нервная система имеет чувствительный характер, а обе глубокие – двигательный.

Личинка – диплеврула, имеет удлиненно-овальную форму, выпуклой со спинной стороны и вогнутые с брюшной. Рот и анус находятся на брюшной поверхности. Около рта имеется венчик ресничек. Диплеврула характеризуется билатеральной симметрией. В последующем развитии диплеврула вступает во вторую личиночную фазу, которая различается у разных классов (у ежей – эхиноплутеус, у офиур – офиоплотеус, у звезд – бипинария, у голотурий – аурикулярии, у лилий - долиолярии), у этих личинок имеются радиальные отростки, окаймленные ресничным шнуром. Формирование взрослого животного из личинки происходит катострофтрофически, с преобразованием билатеральной симметрии в радиальную с перемещением главной оси тела.

Морские лилии (Crinoidea) – наиболее древняя группа, сестонофаги, по форме и окраске напоминают цветок. Большинство форм обитают на больших глубинах. Широко распространена в Баренцевом море бесстебельная морская лилия (Heliometra glacialis), имеет форму чашки с пятью или десятью ветвящимися отростками руками. Тело в виде чаши и обращено оральной стороной вверх и на ней расположены рот и анус. Мадрепоровой пластинки нет. Имеют радиальную симметрию, десятирукие. Лучи перестые, усажены придатками. Питаются морские лилии пассивнопадающимися сверху мертвыми планктонными организмами, составляющую часть дентрита. Эти частички, попадая на руки, склеиваются выделениями отдельных слизистых клеток и по желобкам направляются к ротовому отверстию благодаря работе мерцательных клеток.

Морские звезды (Asteroidae) – разнообразны по форме, ярко окрашены, чаще пятилучевые (могут быть и без лучей). Встречаются в Белом море. Тело уплощенно имеет форму звезды с пятью лучами. Характеризуются скользящими движениями за счет амбулокральных ножек и присосок. Рот расположен в центре диска с оральной стороны. Анус - на аборальной поверхности. Большинство из них хищники.

Морские ежи (Echinoidea) – малоподвижные донные иглокожие без лучей, шаровидной формы. Обитают в красном, Белом, Баренцевом морях. Скелет хорошо развит и образует сплошной панцирь. Тело покрыто иглами. Имеют радиальную симметрию (правильные ежи). Движутся на амбулокральных ножках и присосках. На оральном полюсе – рот, на аборальном анус. У неправильных ежей билатеральная симметрия. Рот в центре или на краю тела. Питаются илом. Анус смещен на край тела.

Офиуры (Ophiuroidea) – близки к морским звездам, но лучи у них узкие, длинные и подвижные. Тело плоское, дисковидное, округленно-пятиугольное. Внутренние органы сосредоточены в диске. Амбулокральные ножки служат для дыхания и осязания. Рот и мадрепоровая пластинка находятся на оральной стороне тела. Задняя кишка и анус отсутствуют. Встречаются в Баренцевом, Черном морях, морях Дальнего Востока.

21. Тип Членистоногие. Каковы основные общие черты организации типа: хитинизация покровов, группы отдельных мышц, микроцель, гетеромная метаметрия и тагмы тела, членистость конечностей. Укажите биологические функции?

Членистоногие – самый высокоразвитый и наиболее богатый видами тип среди беспозвоночных. К нему относится более 1 млн. представителей, который обитают в воде, почве, воздухе, в организме животных, растений, человека. Необычайному распространению способствовало появление в типе новых ароморфозов и идиоадаптаций.

Крупным ароморфозом явилось появление хорошо развитых членистых конечностей, гомологичных параподиям червей. Трубчатые членики конечности соединены подвижными суставами между собой и телом, что обеспечивает разнообразие и сложность движений. Расположенные в разных частях тела конечности специализируются на выполнении различных функций: движения, дыхания, захвата и измельчения пищи – или преобразуются в копулятивные органы.

Главная специфическая особенность членистоногих – хитиновая кутикула, которая выделяется кожей – гиподермой. Хитин – это сложный полисахарид, задубленные белки, углекислая известь и другие вещества. Кутикула обладает большой эластичностью, прочностью и защищает тело членистоногих. Кутикула состоит из: наружного слоя – экзокутикулы с поперечно-волокнистой структурой и внутреннего слоя – эндокутикулы столбчатой структуры, пронизанной поровыми каналами. Сухопутные членистоногие имеют ещё и эпикутикулу (поверхностный слой, состоящий из липидных соединений). В хитиновом покрове различают уплотненные участки – склериты и тонкие – мембраны, располагающиеся между сегментами (обеспечивают подвижность). Хитиновая кутикула кроме защитной функции является ещё и скелетом. К внутренним выпячиваниям кутикулы изнутри прикрепляются мышцы. Рост членистоногих сопровождается линькой, в период которой старая кутикула отслаивается, а новая не препятствует росту до полного отвердевания.

Мускулатура дифференцирована на систему мышц, выполняющих разные функции. В голове наиболее развиты жевательные мышцы, а в грудном отделе – локомоторные. Отдельные пучки продольных и дорсовентральных мышц обеспечивают подвижность тела. Мышечная ткань поперечнополосатая, мускулатура характеризуется высокой частотой сокращения (особенно крыловые мышцы насекомых).

Метамерия – это повторение одинаковых частей тела вдоль главной оси. Членистоногим присуща гетерономная метамерия. Группы сегментов тела обособлены в тагмы и различаются морфофункционально. Тело членистоногих обычно имеет три тагмы: голову, грудь и брюшко. Сегменты в пределах тагм, так же как и сами тагмы, могут сливаться друг с другом. Головной отдел состоит из акрона (образование, состоящее из слившихся предротовой лопасти и двух сегментов) и четырех сегментов. Грудной отдел имеет локомоторную функцию, а в брюшке расположены внутренние органы. Число сегментов тела колеблется в пределах типа. Брюшко заканчивается анальной лопастью или тельсоном, который соответствует пигидию кольчецов.

Образование отделов привело к изменениям внутренних органов. В процессе эмбрионального развития происходит слияние целомических мешков при закладке мезодермы, а также соединение их с остатками бластоцеля. В результате образуется смешанная полость тела – миксоцель. Миксоцель заполнена гемолимфой и подразделяется двумя диафрагмами на синусы: перикардиальный (в нём находится сердце), висцеральный (место расположения внутренних органов) и периневральный (область нахождения брюшной нервной цепочки). Кровеносная система незамкнутая, но есть сердце. Органы дыхания разнообразны: жабры, трахеи, легкие.
20. Тип членистоногие. Класс Ракообразные. Строение и функции пищеварительной, дыхательной, кровеносной и выделительной систем, органов дыхания. Укажите приспособления ракообразных к водному образу жизни. Филогенетические связи классов типа членистоногих и кольчатых червей?

Членистоногие – самый высокоразвитый и наиболее богатый видами тип среди беспозвоночных. К нему относится более 1 млн. представителей. Большая часть ракообразных явл водными, некоторые, мокрицы, крабы, могут жить на суше.

Тело ракообразных сегментировано гетеромерно и разделяется на: голову, грудь и брюшко. Голова сливается с сегментами груди и образует головогрудь, покрытую карапаксом. Головной отдел имеет 5 пар придатков. Передняя его часть – акрон содержит антеннулы (короткие усики, органы осязания и обоняния) и антенны (длинные усики, органы чувств, иногда служат для плавания). На последующих сегментах располагаются 3 пары конечностей, видоизмененных в ротовой аппарат: пара верхних челюстей (мандибулы или жвалы), 2 пары нижних челюстей (максиллы). Функция мандибул и максилл – это разрывание и перетирание пищи. За головными сегментами идут 8 грудных, которые также имеют конечности. Для ракообразных характерны двуветвистые конечности, являющиеся производными от двулопастных параподий кольчатых червей. Конечности состоят из членистого основания – протоподита – и двух ветвей:экзоподита и эндоподита. Грудной отдел несёт три пары ногочелюстей (для удержания кусочков пищи у рта) и пять пар ходильных конечностей. Первая пара ходильных конечностей наиболее развита и преобразована в клешни (служащие для защиты и нападения). Членики брюшка несут две пары копулятивных конечностей (у самцов, у самок они редуцированы), три пары двуветвистых ног, на которых самки вынашивают икру, пару плавательных пластин, выполняющих функцию вёсел или ласт (так называемый «хвост»). Последний сегмент (тельсон), имеет уплощённую форму.

Пищеварительная система хорошо развита. Кишечный канал состоит из передней, задней и средней кишок. Передняя и задняя кишки выстланы кутикулой, которая во время линьки выходит изо рта и порошицы. Пищеварительная система представлена ротовым отверстием, окружающими его челюстями и ногочелюстями, пищеводом, желудком (имеет жевательный и пилорический отделы), средней кишкой, куда открываются протоки пищеварительной железы – гепатопанкреаса, выполняющейй функцию печени и поджелудочной железы, и задней кишкой, открывающейся на тельсоне (последний сегмент тела) анальным отверстием (порошицей). У некоторых паразитических раков кишечник атрофирован.

Дыхательная система тесно связана с конечностями. У мелких раков дыхание совершается всей поверхностью тела. У других раков для дыхания служат кожные жабры. Это эпиподы, пластинчатые или ветвистые тонкостенные выросты, отходящие от протоподитов ног. Чаще они развиты на грудных конечностях. У представителей отряда Decapoda жабры сидят под боковыми краями головного щита внутри жаберной полости, эти жабры располагаются продольными рядами. Вода входит в жаберные полости через щель между головным щитом и телом, направление тока воды может меняться. Проведению воды способствует движение отростка вторых максилл. У некоторых раков жабры развиваются на брюшных ножках. В жабры попадает гемолимфа; кутикула жабр очень нежна, и через неё легко происходит газообмен.

Кровеносная система не замкнута, зависит от степени развития органов дыхания. Сердце трубчатое, идущее по спинной стороне всего тела и снабженное в каждом сегменте парой остий (у низших раков сердца нет). У водяных блох сердце в виде бочковидного мешочка с одной парой остий. От сердца отходят артерии, из артерий кровь изливается в лакуны. Кровь бесцветная или голубая.

У ракообразных не развиты мальпигиевые сосуды, выделение происходит с помощью видоизменённых метонефридий. Они открываются в области антенн и максилл и называются антеннальными и максиллярными железами. Эти железы состоят из концевого мешочка и отходящего от него извитого канальца, который открывается наружу и иногда образует мочевой пузырь. Концевой мешочек – это сохранившаяся от эмбрионального состояния часть целома. Обычно одна пара выделительных желёз функционирует на личиночных стадиях и потом редуцируется, заменяясь во взрослом состоянии другой парой.

Нервная система имеет вид цепочки, у некоторых сохраняется лестничный тип строения. У бол-ва раков происходит сближение ганглиев в продольном направлении, особенно в головном отделе, где обр-ся головной мозг. Наиболее развиты органы зрения: имеются простые и сложные глаза. Простой или непарный глаз характерен для личинок. Сложный фасеточный глаз сост из неск тысяч мелких глазков – амматидиев. Каждый глазок воспринимает часть предмета, в результате получается мозаичное зрение. На конечностях, антеннах и антеннулах располаг чувствит клетки, распознающие химические изменения в окр среде.

Яйца ракообразных богаты желтком, дробление бывает полное, неравномерное и детерминированное. Дальнейшее развитие сопровождается метомарфозом. Зародыш развивает часть конечностей и выходит из яйцевой оболочки в виде личинки (науплиуса). Овальное тело имеет три пары придатков: антеннул, антенн, жвал. Личинка имеет кишечник, головной мозг, два брюшных ганглия, науплиальный глаз и одну пару выделительных органов. Науплиус растёт в длину. Через определённое время личинка линяет, постепенно дифференцируются парные глаза, конечности принимают окончательный вид, число сегментов становятся полным, и метаморфоз заканчивается. У некоторых раков развитие полностью происходит в яйце, стадии свободноплавающих науплисов – нет, а из яиц, которые самка всюду носит с собой на брюшных ногах, выход вполне сформированные миниатюрные копии материнского организма.

Ракообразные играют большую роль в биологическом круговороте воды, составляют основную пищу для рыб, участвуют в биологической очистке воды. Являются важным объектом промысла и используются человеком в пищу.

Предками членистоногих были кольчатые черви из класса многощетинковых. Переход от кольчецов к членистоногим сопровождался усложнением строения: превращение кутикулы в жесткий наружный скелет, распад кожно-мускульного мешка на отдельные мышцы, появление миксоцеля, параподии в членистые конечности, спинного сосуда в сердце, развитие сложных глаз, превращение туловищных сегментов в головные, а их конечностей в ротовые органы. Т.о. в отличие от кольчецов метамерия тела членистоногих становится гетерономной. Часть членистоногих сохраняет водный образ жизни кольчецов и имеет органы водного дыхания.

22. Тип членистоногие. Класс Паукообразные. Каковы особенности строения пищеварительной, дыхательной, кровеносной, выделительной систем, органов движения? Покажите филогенетические связи классов типа членистоногих и кольчатых червей?

Паукообразные – высшие хелицеровые членистоногие с 6 парами грудных конечностей. Дышат воздухом. Среди них встречаются и водные формы. Тело сегментировано (головогрудь и брюшко). Имеется 6 пар конечностей, первые две- хелицеры и педипальпы. У ротового отверстия располагаются хелицеры, состоящие из основного и когтевидного члеников. В хелицерах располагаются каналы ядовитых желез. За хелицерами находятся педипальпы, которые удерживают добычу. Покровы тела представлены хитинизированной кутикулой и гиподермой. Наружный слой не пропускает влагу и дает существовать в сухих условиях. Ходильных конечностей 4 пары. Они имеют членистое строение и состоят из семи члеников: тазика, образующего основание ноги, вертлуга, а также двучленистых бедра и голени, лапки заканчиваются коготками. У взрослых брюшко лишено конечностей, иногда сохраняются их производные – паутинные бородавки, легочные мешки, осязательные органы.

Пищеварительная система представлена: 1) ротовым отверстием; 2) хелицерами и педипальпами; 3) мускулистой сосательной глоткой, куда открываются слюнные железы, выделяющие секрет, обладающий протеолитической активностью; 4) мускулистым сосательным желудком, в результате сокращения стенок которого жидкое содержимое тела жертвы насасывается пауком; 5) средней кишкой, куда открываются протоки парной печени (полное переваривание пищи происходит в средней кишке, под действием ферментов печени и других желёз, кроме того, здесь происходит всасывание пищи); 6) задней кишкой, открывающейся анальным отверстием.

Дыхательная система представлена листовидными выростами (видоизменённые конечности на брюшке) – так называемыми легкими, предст собой мешки расположенные по бокам тела, внутри котор складки куда заходит гемолимфа (у скорпионов), или системой трубок, пронизывающих тело животных и подходящих ко всем жизненно важным органам, - трахеями, которые открываются на поверхности тела (у сенокосцев). Собственно у пауков имеются как легкие, так и трахеи. Воздух попадает в легкие через дыхальца – стигмы – и заполняет промежутки между складками легких, где и происходит газообмен.

Кровеносная система незамкнута и состоит из: трубковидного сердца (над кишечником), отходящее от него передние и задние аорты и нескольких артерий, а также системы лакун (промежутки между внутренними органами), куда изливается кровь.

Основными органами выделения являются пальцевидные выросты – мальпигиевы сосуды. Они находятся в месте перехода средней кишки в заднюю и с одной стороны открываются в просвет кишечника, а с другой слепо замкнуты. Их особенность заключается в том, что продукты обмена выводятся в виде кристаллов. Кроме того, имеются видоизменённые метанефридии – так называемые коксальные железы (парные мешковидные железы, лежащие в двух сегментах головогруди).

Нервная система состоит из головного мозга и брюшной нервной цепочки. Характерно слияние отдельных ганглиев с образованием крупных узлов в головогруди и брюшке. Органы чувств представлены органами осязания и зрения. Глаза простые, в кол-ве от 1 до 12. Раздражения окр среды воспринимаются чувствительными волосками на педипальпах, конечностях и туловище.

У паукообразных оплодотворение внутренние. Большинство откладывает яйца. Однако у многих скорпионов и клещей наблюдается живорождение. Яйца крупные, богатые желтком, дробление частичное и поверхностное. Ядро яйца последовательно делится на 2, 4, 8 и более ядер. Затем ядра уходят на периферию и вокруг них обособляется цитоплазма в виде небольшой клетки. Центральная масса желтка остаётся неразделённой – это стадия бластулы. Клетки бластулы дают начало энтодерме и мезодерме. На брюшной стороне образуется зародышевая полоска из которой формируется тело зародыша. У зародыша сегментация тела хорошо выражена. Почти у всех паукообразных развитие прямое, но у клещей имеется метаморфоз (из яйца выходит личинка, которая превращается в неполовозрелую нимфу, обычно имеется 2 или 3 нимфальные стадии).

Паукообразные населяют почву, лесную подстилку, растительный ярус, воду, воздушную среду (паучки разносятся ветром на паутинной нити). Как постоянный и многочисленный компонент водных и сухопутных экосистем они играют существенную роль в биологическом круговороте и биоэнергетических процессах в природе, принимают участие в процессах почвообразования. Многие являются вредителями сельского и лесного хозяйства, паразитами и переносчиками опасных заболеваний для животных и человека.

Предками членистоногих были кольчатые черви из класса многощетинковых. Переход от кольчецов к членистоногим сопровождался усложнением строения: превращение кутикулы в жесткий наружный скелет, распад кожно-мускульного мешка на отдельные мышцы, появление миксоцеля, параподии в членистые конечности, спинного сосуда в сердце, развитие сложных глаз, превращение туловищных сегментов в головные, а их конечностей в ротовые органы. Т.о. в отличие от кольчецов метамерия тела членистоногих становится гетерономной. Часть членистоногих сохраняет водный образ жизни кольчецов и имеет органы водного дыхания.

Тип Хордовые вкл около 43 тыс. видов, к нему относятся организмы с разным типом организации, имеющие неодинаковые размеры тела и внешний вид, но все они имеют общие черты строения, которые заключаются в наличии определенных органов и их расположении. 1. внутренний осевой скелет – хорда, обр-ся из эктодермы и имеет вид упругого стержня, расположенного вдоль тела. У бесчерепных и оболочников хорда сохраняется в течение всей жизни, а у позвоночных – существует только в эмбриональном периоде, заменяясь храящевым или костным скелетом. 2. ЦНС имеет вид трубки с узким каналом внутри – невроцелем. Она расположена на спинной стороне тела над хордой. У позвоночных из переднего отдела форм-ся головной мозг, остальная часть – спинной. 3. пищевар трубка над хордой. Передний (глоточный) ее отдел сообщается с внешней средой двумя рядами жаберных щелей, сохраняющихся на протяжении всей жизни только у водных. У остальных видов они имеются только в эмбриогенезе. Органы дыхания наземных форм – легкие – развиваются из выпячивания задней части глотки. 4. замкнут кров сист артерии и сердце располаг на брюшной стороне под пищевар трубкой. Помимо этих типичных признаков хордовым свойственен ряд черт, встречающихся у других животных: вторичноротость, трехслойность, двусторонняя симметрия, метамерное расположение многих органов, наличие вторичной полости тела.

В процессе эмбрионального развития хордовые проходят те же стадии, что и беспозвоночные животные, чем подтверждается главное положение биогенетического закона. Особенность хордовых — в более сложном строении и развитии гаструлы, во время которой образуются хорда и нервная пластинка. Следующая стадия носит специальное название нейрула (нейрон — нерв) и характерна для хордовых. Развитие скелета обусловливает разнообразие органов, способных осуществлять все жизненно важные функции организма. Несмотря на большие по сравнению с членистоногими размеры тела, позвоночные животные также завоевали все среды обитания — воду, воздух, сушу. В ходе приспособительной эволюции совершенствовались органы движения, изменялись покровы тела, развивались органы дыхания, кровообращения, органы чувств и нервная система, регулирующая и контролирующая работу всех систем органов. Классификация подтипа позвоночных основана на совокупности ряда признаков: строение тела, покровы, органы кровообращения и дыхания, нервная система, органы чувств, размножения. Тип хордовых делят на три неравноценных подтипа: оболочники (в том числе живущие на дне морские сидячие организмы – асцидии), бесчерепные (похожие на маленьких рыбок морские существа – ланцетники), позвоночные (хрящевые и костистые рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие).

Происхождение типа хордовых – это важнейший этап в историческом развитии животного мира, означающий появление группы животных с уникальным планом строения, который позволил в дальнейшей эволюции достичь максимальной среди живых существ сложности строения и поведения. Одна из первых концепций, связывающих план строения хордовых с планами строения других групп беспозвоночных, была разработана выдающимся французским сравнительным анатомом Жоффруа Сент-Илером еще в первой половине XIX века. Он считал, что членистые животные (кольчатые черви и членистоногие) могут рассматриваться как перевернутые позвоночные, но гипотезы утратили свою популярность прежде всего в связи с тем, что стали ясны фундаментальные эмбриологические отличия между кольчатыми червями и членистоногими, с одной стороны, и хордовыми – с другой. В начале нынешнего столетия были разработаны гипотезы происхождения хордовых от кишечнодышащих – обитающих в толще грунта морских червеобразных организмов. У этих животных (как и у хордовых) имеются жаберные щели, а в передней части тела – опорный вырост кишечника (стомохорд), который сравнивали с хордой. Однако кишечнодышащие резко отличались от хордовых обратным направлением тока крови, расположением сердца, строением нервной системы и другими важными особенностями организации. Неотеническая гипотеза: происхождение хордовых от личинок асцидий. Взрослые асцидии – прикрепленные морские животные, фильтрующие воду через объемистый жаберный мешок и улавливающие взвешенные в воде мельчайшие органические частицы. Они не имеют ни хорды, ни нервной трубки и совсем не похожи на хордовых животных. Но личинки асцидий имеют и хорду, и нервную трубку, которые утрачиваются при метаморфозе. На основании этого многие биологи (Берилл, Уитер, Боун и др.) предполагают, что хордовые произошли от ставших половозрелыми личинок асцидий. Ни одна из рассмотренных гипотез в настоящее время не может считаться истинной, но в каждой из них содержатся отдельные элементы, которые могут оказаться полезными при реконструкции путей происхождения хордовых.
23. Тип Членистоногие. Класс насекомые. Строение и функции пищеварительной, дыхательной, кровеносной, выделительной систем, органов движения, особенности прямого развития и развития с метаморфозом. Филогенетические связи классов типа членистоногих и кольчатых червей?

Насекомые образуют огромное разнообразие форм, класс образует 27 отрядов. Насекомые образуют самую обширную группу животных. Все насекомые делятся на два подкласса: первичнобескрылых -у них нет крыльев (чешуйчица, ногохвосток), крылатых (с двумя или одной парой крыльев).

Тело покрыто трехслойной кутикулой, которая выделяется наружу поверхностным эпителием-гиподермой. К покровам тела прикрепляются скелетные мышцы, которые у насекомых развиты хорошо и образованы поперечнополосатой мышечной тканью. Тело делится на голову, брюшко, соединенные между собой подвижно. На голове есть ротовое отверстие, глаза и четыре пары придатков (антенны). Антенны называются усиками, выполняют функцию органов чувств (осязание, обоняние).

Грудь состоит из трех сегментов: перегрудь, среднегрудь, заднегрудь. Все они несут по одной паре ходильных конечностей, а передние два сегмента еще и по паре крыльев. Общий план строения ходильной ноги у насекомых схож, но у разных форм имеются особенности, связанные с образом жизни этого вида. Членики конечностей подвижно соединены между собой суставами, что позволяет животному совершать разнообразные движения. Ходильные конечности состоят из нескольких члеников, основным члеником – тазиком конечность причленяется к брюшной стороне сегмента груди. За тазиком следует очень короткий вертлуг, затем длинное бедро, длинная и тонкая голень и пятичленниковая лапка. Лапка оканчивается двумя коготками. Крылья насекомых морфологически представляют выросты покровов тела, куда продолжаются нервные волокна и элементы трахейной системы. Имеются две пары крыльев, располагаются на среднегруди, заднегруди. Обе пары не равноценны (у стрекоз одинаковы).

Брюшко насекомых может содержать разное количество сегментов, причем у примитивных форм сегментов больше, у сложных – меньше. Конечности на брюшке обычно отсутствуют, у примитивных сохраняются в виде сегментов (у тараканов).

Пищеварительная система представлена тремя важными частями ротового аппарата - верхние челюсти (мандибулы), нижние челюсти (максиллы) и нижняя губа (лабиум). Все они представляют собой результат видоизменения парных конечностей членистоногих. В разных группах насекомых ротовой аппарат модифицировался, чтобы поглощать пищу разного рода. Различают типы ротового аппарата: Грызущий тип - у жуков, саранчи, личинок, гусениц. Мандибулы отрезают и перемалывают пищу, максилы и нижння губа проталкивают пищу в пищевод. Режуще-сосущий – слепни. Мандибулы вытянуты в острые лезвия, максиллы в длинные колющие стилеты. Лижущий – мухи. Мандибулы и максиллы редуцированы, прочие части образуют хоботок, погружается в пищу, которая поступает затем в пищевод. Грызуще-сосущий – пчелы, осы. Мандибулы и верхняя губа устроены как в грызущем ротовом аппарате. Максиллы и нижняя губа образуют ряд каналов, по которым вниз поступает слюна, вверх – пища. Колюще-сосущий – комары, вши, клопы. Верхняя губа, мандибулы и максиллы удлиняясь и складываясь вместе образуют тонкую полую иглу.

Кишечный канал разделен на три хорошо обособленных отдела: передний, средний, задний. Между передней и средней кишкой расположен кардиальный клапан, а между средней и задней - пилорический канал. Передняя кишка разделена на 4 основные части: глотку, пищевод, зоб, мышечный желудок, имеющий вид плотной мускульной складки. Мышечный желудок заканчивается кардинальным клапаном. В среднем отделе кишечного канала переваривается основная часть пищи. Его называют желудком. Средняя кишка нередко имеет несколько слепых пальцевидных выростов. Задний отдел кишечного канала в большинстве случаев подразделяется на трубчатую заднюю часть – тонкую кишку и расширенную заднюю часть – прямую кишку (ректум) на конце которого находится анальное отверстие. Имеются слюнные железы, протоки которых, объединяясь в непарный проток, открываются в преоральную полость. В состав слюны входят такие ферменты: амилаза, мальтаза, триптаза, пептаза, липаза.

Кровеносная системанезамкнутая. У насекомых кровь свободно течет в полости тела, омывая различные ткани и органы. Только часть своего пути она проходит через специальный орган – спинной сосуд (сердце), расположенный в дорзальной части тела. Он работает как насос, перекачивая кровь из задней части тела, в полость головы. Отсюда кровь течет в полость тела, попадает в сердце, вновь перекачивается вперед. Гемолимфа и кровь осуществляет транспорт питательных веществ, прежде всего сахаров, белков к тканям и забирает от них отработанные продукты.

Органы дыхания представлены системой внутренних трубочек или трахей, проводящих воздух к клеткам тела. Эта система трубочек называется трахейной системой и выполняет функцию наружного дыхания. Трахейная система устроена сложно, поскольку трахеи ветвятся на многочисленные тонкие трубочки, каждая из которых подходит к небольшой группе клеток. Сложная сеть трахей насекомых аналогична сети кровеносных сосудов и капилляров у позвоночных животных. Тонкие окончания трахей делятся на крошечные капиллярные трубочки (трахеолы), они разветвляются между клетками и оплетают их, являясь функциональной частью системы, обеспечивающей диффузию кислорода в клетки тела.

Органы выделения в виде мальпигевых сосудов – пучки длинных тонких трубочек, отходящих от кишечного канала вблизи места соединения средней и задней кишок. Они замкнуты на дистальном конце и образованы одним слоем эпителиальных клеток. В мальпигиевых сосудах в результате всасывания растворенных веществ из гемолимфы образуется моча. Основной компонент мочи – мочевая кислота, образуется в тканях, накапливается в гемолимфе и поступает в мальпигевые сосуды.

Насекомые раздельнополые. В составе женской системы: яичник, состоящий из группы овариол, в которых образуются яйца; семяприемник, где хранится сперма, система протоков, через которые проходят яйца перед выходом во внешнюю среду - это парные яйцеводы, соединяющиеся в общий яйцевод и открываются в яйцевую камеру, или вагину, которая имеет выход непосредственно в наружный яйцеклад - приспособление для откладки яиц. Мужская система: парные семенники, в которых образуется сперма; парные семяпротоки, объединяющиеся в общий семяпровод: два семенных пузырька, являющиеся резервуаром для гамет и семяизвергательный канал, к которому примыкают придаточные железы. После выхода из яйца освобожденный от эмбриональных оболочек зародыш становится нимфой 1стадии (личинка). Развитие м.б. с полным и неполным метаморфозом. Н еполный метаморфоз характерен для примитивных крылатых насекомых. Впервые крылья у них появляются после третьей линьки в виде выростов. Эти крылья с каждой последующей линькой увеличиваются в размерах. После последней линьки насекомое выходит полностью сформированным. Такой метаморфоз называют постепенным, так как крылья развиваются постепенно как наружные выросты. Полный метаморфоз характеризуется развитием зачатков крыльев внутри тела, после чего крылья выворачиваются наружу в виде больших придатков. Это происходит во время непитающей стадии. У насекомых с этим типом развития выделяются три стадии постэмбрионального развития: молодая форма (личинка) не имеет крыловых зачатков, куколка, покоящаяся форма, имеющая крыловые зачатки, взрослое насекомое (имаго).

Предками членистоногих были кольчатые черви из класса многощетинковых. Переход от кольчецов к членистоногим сопровождался усложнением строения: превращение кутикулы в жесткий наружный скелет, распад кожно-мускульного мешка на отдельные мышцы, появление миксоцеля, параподии в членистые конечности, спинного сосуда в сердце, развитие сложных глаз, превращение туловищных сегментов в головные, а их конечностей в ротовые органы. Т.о. в отличие от кольчецов метамерия тела членистоногих становится гетерономной. Часть членистоногих сохраняет водный образ жизни кольчецов и имеет органы водного дыхания.

Дата добавления: 2015-04-25