Движение позвоночных

Крыло состоит из плеча, предплечья и кисти. Последняя претерпела серьезные изменения. А именно: элементы запястья и пясти срастаются и образуют пряжку, к которой причленяются 3 пальца. 2 пальца имеют по 1 фаланге, а 1 палец – 2 фаланги. Крыло имеет Z-образную форму. В покое оно компактно складывается а в полете максимально расправляется. К кисти крепятся 10 первостепенных маховых перьев, к предплечью прикрепляются второстепенные маховые, а к плечу третьестепенные, иначе называемые кроющими крыла.

Тазовый пояс и задние конечности:

Открытый тип таза. Тазовые кости причленяются к крестцу. Лобковые кости не срастаются и свободно залегают в толще мышц.

У всех позвоночных парные яичники, воспроизводят не одну, а несколько особей. Только у птиц редуцирован 1 яичник, чтобы яйцо проходило, в результате лобковые кости расходились.

Ноги тоже адаптированы к полету. Они включают бедро, голень (2 кости – большая и малая редуцированная), цевку и лапу. Стопа фиксирована в одной плоскости, которая состоит из цевки и лапы, и имеет Z-образную структуру.

СКЕЛЕТ МЛЕКОПИТАЮЩИХ.

Осевой скелет образован из платицельных позвонков (плоские), между которыми хрящевые диски. Шейный отдел у всех млекопитающих состоит из 7 позвонков. Исключением являются ленивцы – у одного вида 6 позвонков, у другого 8, и ламантины – 9 позвонков. В грудной клетке 12 пар ребер. Исключение: носорог (14), кролик (11). У человека 12 пар ребер, а 13-я – непарная. Количество позвонков в поясничном и крестцовом отделах не фиксировано. Конечности млекопитающих могут быть устроены по-разному. Летающие млекопитающие имеют длиннейшие пальцы (2,3,4,5). 1-ый палец редуцированы. Пальцы объединены летательной перепонкой. У китообразных задние конечности исчезли.

Череп аутостилический, тропибазальный. Характерно соединение костей с помощью швов, что утяжеляет череп. А также тенденция к слиянию отдельных костей и образования сложных костных комплексов (все 4 затылочных в основную затылочную, 5 ушных – 1 каменистая кость, обонятельные – 1 решетчатая кость). Для млекопитающих характерно наличие зубов в отдельных ячейках и дифференцированы на резцы, клыки, большие и малые коренные. У травоядных хорошо развиты резцы, не имеют постоянных корней, растут в течение всей жизни. У хищных хорошо развиты клыки, 1 коренной верхний и 2 коренных нижних. У всеядных хорошо развиты все зубы (обезьяны, свиньи). Зубы являются систематическим признаком.

МЫШЕЧНАЯ СИСТЕМА.

Мускулатура, лежащая выше позвоночного столба, эпоксильная, ниже – гипоксильная. У висцерального черепа сложная мускулатура. Мускулатура обеспечивает движение плавников. У наземных туловищная мускулатура межреберная, жевательная мускулатура, височная мускулатура, мускулатура ротовой полости (мимическая), шейная мускулатура (обеспечивает движение черепа), дельтовидные мышцы плеча, прямая мышца живота, ягодичная мышца и т.д.

Различают следующие типы движений:

А) в водной среде – плаванье;

Б) в неземной среде – бег, шаг, прыжки;

В) в воздухе – полет.

Движение обеспечивает поиски пищи, партнера, бегство, миграции. Миграционные процессы связаны с сезонными миграциями либо с процессом расселения. Движение энергоемкий процесс. В процессе движения организм расходует энергию на порядок больше, чем в состоянии покоя. Энергию животные получают вместе с пищей. Энергетически ценные продукты: животные и растительные жиры, углеводы, белки.

Движение рыб обеспечивается работой хвостового плавника. Для некоторых характерно волнообразное изгибание всего тела с помощью колебаний анального или грудных плавников (п/отр. Сростночелюстные). Некоторые придонные плавают с помощью грудных плавников, видоизмененных в «крылья» (скаты). У многих грудные плавники выполняют роль рулей поворота, а анальный и спинной – килей. У хрящевых грудные плавники выполняют роль органов движения, либо обеспечивают движение за счет увеличения поверхности тела. Хрящевые рыбы менее маневренные по сравнению с костными.

Скорость движения. Рыбы не развивают больших скоростей. Средняя скорость несколько км/ч, если не охотятся. Во время охоты скорость увеличивается в 2-3 раза и более. Медленность рыб обуславливается низким уровнем эгнергообмена. Однако существуют исключения. Среди морских обитателей пелагеали сформировалась группа быстро плавающих рыб (хищники). К ним относятся скумбрии (25-30 км/ч), тунцы (до 80-90 км/ч). Наиболее большую скорость развивают парусник, меч-рыба (115 км/ч).

У рыб нет смешанной крови, в мышцах есть «чудесная сеть» - сеть сосудов, капилляров, играющих роль радиаторов отопления.

Сухопутное движение с помощью конечностей. Шаг у четвероногих происходит в результате перемещения в пространстве 4 конечностей в процессе движения. 3 сохраняют опору, 1 без опоры, поднимая подошву. При беге сохраняется очередность. Но в беге существуют, при которых 2 ноги в воздухе и 2 опоры. Иноходь – односторонняя. Природная иноходь встречается у верблюдов. Галоп – одновременно опорой является 2 передние ноги. А при карьере задние ноги заносятся за передние. В рикошетирующем беге не принимают участие передние конечности (кенгуру, тушканчики). Прыжки – толчок обеими ногами.

Движение – воздушный полет обеспечивается работой передних конечностей, преобразованных в крылья. Различают парение (пассивный полет) и активный (машущий). При парении животное испытывает либо обтекающие, либо восходящие воздушные потоки.

Раздел 5: Пищеварительная система.Питание хордовых 4ч.

Различают 2 разновидности типа питания:

1. пассивное (фильтрация);

2. активное (поиски, преследование).

Фильтрация мало характерна для хордовых. Встречается только у примитивных, например, в п/типе личиночно-хордовые, ведущие малоподвижный образ жизни.

Пищеварительная система у бесчерепных представлена трубкой. Передний конец ее – ротовая полость, окруженная щупальцами, переходит затем в обширную глотку, стенки которой пронизаны жаберными щелями. Железы оболочки глотки выделяют слизь, которая вызывает прилипание частички брюшной борозде (эндостиль). Мерцательный эпителий, образованный ресничками, перемещает питательные частички по направлению к кишечнику. Пищеварительный комочек увеличивается в размерах по принципу снежного кома, он попадает в желудок.

В передний отдел кишечника открываются протоки пищеварительных желез, находящихся в печеночном выросте. Происходит переваривание пищи. Затем всасывается в среднем отделе кишечника. В заднем отделе происходит формирование каловых масс и удаление непереваренных частиц.

У п/типа Черепных пищеварительная система устроена сложнее, но сохраняются типичные для всех позвоночных отделы. У всех позвоночных пищеварительная система начинается ротовым отверстием, ведущим в ротоглоточную полость. У наиболее примитивных ротовое отверстие окружено кольцевым аппаратом, состоящим из хрящей. У более развитых челюстями, на которых расположены зубы, за исключением птиц.

Ротовое отверстие имеет форму, связанную со способом питания. Если функция – высасывание нектара, то форма маленькая. Площадь ротового отверстия китообразных 15 м², у синего кита – 25 м².

На дне ротовой полости располагается язык. Его функция проталкивания пищи в пищевод. Язык имеет мышцы у наземных, а у рыб представлен косточкой, прикрывающей слизистую оболочку, или может вообще отсутствовать.

За глоткой следует пищевод. Это тонкая трубка, снабженная поперечной мускулатурой. Затем желудок, который имеет у различных животных разную форму, что связано с типом питания. Он имеет форму простого мешка. У некоторых пища переваривается в переднем отделе кишечника.

У птиц желудок состоит из 2 камер. Верхняя, передняя часть называется железистый. Его стенки выстилают большое количество пищеварительных желез. Нижний – мускулистый (мышечный). В нем есть специальная структура, называемая гастролитами, - это камешки, служащие для перетирания.

У парнокопытных желудок состоит из 4 отделов (рубец, сетка, книжка, сычуг). Это связано с тем, что парнокопытные питаются трудно усвояемой пищей (ветками, побегами, корой растений).

За желудком следует тонкая кишка, передний отдел ее называется 12-ти перстной кишкой, длина ее не превышает 25 см. Затем собственно тонкая кишка. (тощая кишка), где заканчивается переваривание пищи, – толстая кишка, задний конец которой называется прямой кишкой, - анальное отверстие.

В пищеварительной системе очень важное место занимают железы внутри пищеварительной трубки, так и извне. В ротовой полости – слюнные железы. В желудке – пищеварительные железы желудка. В кишке – железы 12-ти перстной кишки. Печень и поджелудочная железа имеют протоки, открывающиеся в тонкую кишку.

Процесс пищеварения. Пища подвергается расщеплению под действием пищеварительных соков. В ротовой полости под действием фермента амилаза расщепляются дисахара до моносахаров.

В желудке – соляная кислота, обеспечивающая кислую реакцию среды. Здесь фермент трипсин разлагает полипептида до аминокислот. Таким образом, в кишку попадают аминокислоты, которые всасываются в стенки кишечника и попадают прямо в кровяное русло.

Жиры начинают перевариваться только в 12-ти перстной кишке под действием фермента липазы.

Пища в ЖКТ задерживается от нескольких часов (птицы) до суток (у млекопитающих).

Экология питания. Все животные, без исключения, - гетеротрофные животные. Они получают энергию за счет других организмов. Если за счет растений, то такие животные называются фитофагами, или растительноядными, иначе консументы 1 порядка (потребители). Если за счет других животных, то их называют консументы 2 и последующих порядков, или зоофаги.

Экологическая пирамида схематически показывает распределение биомассы и энергии в экосистемах.

Фитофаги могут питаться растительностью 2 способами.

1. Они являются номадами (мигранты). Питаются попутно, т.е. движутся в поисках пищи. Примеры, зубры, жирафы, антилопы и др. В России типичным примером являются северные олени.

2. Другой способ – выедание. Животные выедают растительность на определенной территории. Примером являются суслики сурки, мыши, т.е. такие животные, которые имеют убежища. Колония животных выедает растительность иногда на 80% около своей норы. Далее зимой впадают в спячку, а весной однолетние растения вновь вырастают.

Парнокопытные, например кабаны, являются переходной группой между 2 способами питания. Они совершают небольшие миграции.

У морских животных почти наблюдается то же самое. Классический поедатель растительности является Стеллерова корова, питающаяся ламинарией.

Морские рыбы – животноядные, а пресноводные – растительноядные, например белый амур. Мирные зоофаги, или консументы 2 порядка, могут питаться беспозвоночными или фитопланктоном. Это все рыбы на ранних стадиях развития.

Среди земноводных морских видов нет. Среди пресмыкающихся лишь некоторые черепахи. У млекопитающих есть специалисты, питающиеся планктоном (усатые киты).

На Земле огромное количество видов питаются беспозвоночными. По способу питания они являются переходным звеном между выедателями и мигрантами.

Среди птиц и рептилий очень много мирных зоофагов.

При поедании мелкой добычи нет специфических приспособлений. Исключение составляют хамелеоны. Среди птиц в зависимости от типа питания могут вырабатываться приспособления.

Среди млекопитающих также имеются мирные зоофаги. Например, кроты, муравьед, ленивцы и др.

Хищники – это животные, питающиеся крупной подвижной пищей. Весьма распространены в экосистемах. Среди рыб к ним относятся пираньи, акулы и др. Всего насчитывают 18 тыс. видов рыб, и 50% из них – хищники. Они самые изобретательные поп способу добывания пищи.

1. способ – хищник - подкарауливатель, или засадник. Например, сом, мурена. Они сидят в засаде, а затем совершают резкий бросок, не превышающий 1-2 длины собственного тела.

2. – хищники – скрадыватели. Они подкрадываются к своей добычи на расстояние броска.

3. – преследователи. Примером являются скаты, акулы, скумбреобразные и др.

На суше:

1.- подкарауливателями являются лягушка Голиаф, саламандра.

2. - скрадыватели – вараны, многие змеи и др.

Раздел 6: Дыхательныая и кровеносная стистемы

.Дыхание,газообмен и кровообращение 6ч.

Дыхательная и кровеносная система появились в процессе эволюции одновременно для необходимости транспортировки газов и питательных веществ к тканям, и при необходимости выведения из организма ненужных для него веществ и шлаков. Впервые дыхательная и кровеносная системы появились у кольчатых червей и представляли собой выросты параподий. У хордовых системы весьма совершенны.

Дыхательная система у разных классов этого типа не одинакова, но личиночные стадии сходны. У бесчерепных животных дыхательная система имеет вид жаберных щелей, пронизывающих глотку. У более организованных рыбообразных формируются настоящие жабры, имеющие энтодермальное (круглоротые) и эктодермальное (рыбы) происхождение.

У круглоротых своеобразные жаберные мешки, в каждом приносящие жаберные артерии. Они окружены своеобразными мышцами, изменяющих объем жаберных мешков. Вода, попадая в ротовое отверстие, направляется в дыхательную трубку, затем омывает жаберные мешки.

У хрящевых рыб строение дыхательной системы иное. Висцеральный скелет жаберных дуг, на которых располагаются жаберные лепестки. В последних кровеносные сосуды разветвляются на капилляры. Как и у круглоротых общей полости нет. Вода с растворенным в ней кислородом движется по следующей схеме: вода – внутренняя жаберная щель – жабры – наружная жаберная щель. У некоторых хорошо развиты брызгальца, представляющие собой рудимент жаберной щели (скаты). Цельноголовые имеют жаберную крышку, прикрывающую полость.

У костистых рыб жаберная крышка прикрывает общую жаберную полость. На жаберных дугах располагаются жаберные лепестки и тычинки. По наружному краю жаберной крышки проходит очень тонкая жаберная перепонка, плотно прилегающая к краю жаберной полости. Таким образом, рыбы могут плавать с закрытой пастью.

С выходом на сушу меняются условия дыхания. В воде оно ничем не затруднено, так как кислород уже растворен в воде. Когда кислорода в водоемах стало мало, что наблюдается в результате зарастания водоема растениями, то появилось дополнительный орган дыхания – легкое (воздушный пузырь).

У первых наземных позвоночных имелись небольшие легкие, но в процессе дыхания участвовала и влажная кожа. Легкие представляли собой мешок, образованный эластичной соединительной тканью, пронизанной капиллярами. Но чтобы попасть в кровь кислород должен был раствориться, и чтобы диффундировать, полость легких должна быть велика. У земноводных легкие играют подчиненную роль. У личинок земноводных развиваются наружные жабры.

У пресмыкающихся сложные легкие. Внутренняя полость покрыта складками, что увеличивает площадь. Возникают трахеи – это общий воз духоносный путь, и бронхи. Изменяется сам процесс дыхания. Дыхание у земноводных обеспечивается движением дна ротоглоточной полости. У пресмыкающихся появляется грудная клетка, мышцы которой обеспечивают вдох-выдох.

Млекопитающие дышат также, как и пресмыкающиеся. Но у них больше полость легких. Бронхи ветвятся на альвеолы. Общая площадь увеличивается в 40 раз. У млекопитающих в акте дыхания принимают участие и диафрагма, которая увеличивает и уменьшает объем грудной полости. Это обеспечивает автоматичность дыхания.

Наиболее совершена дыхательная система у птиц. Легкие птиц представляют собой малоэластичное образование, состоящее из переплетающихся трубочек (бронхов), оплетенных кровеносными капиллярами. Помимо легких у птиц есть воздушные мешки, лишенные кровеносных сосудов. Их функции:

1. Участие в дыхание;

2. Облегчение удельной массы птиц;

3. Мешки имеют выросты, проникающие между полостями, органами, мышцами. Тонкая воздушная прослойка из кислорода выполняет функцию «смазки», которая снижает процесс трения между сокращающимися мышцами;

4. Через мешки удаляется избыток тепла организма;

5. Мешки обеспечивают восприятие изменяющегося относительного давления

6. Многочисленные мешки обеспечивают процесс «двойного дыхания». Активный газообмен идет и на вдохе, и на выдохе. Воздух идет от заднего к переднему отделу тела, а кровь наоборот.

Схема кровообращения. Основной функцией кровеносной системы является транспортная, т.е. перенос кровью различных компонентов внутренней среды организма.

Транспортная функция кровеносной системы:

1. транспорт газов для осуществления всех процессов метаболизма (О₂ и СО₂);

2. транспорт метаболитов (вещества, образованные в процессе метаболизма и которые использует организм для осуществления главных, основных функций) (углеводы, моносахара, аминокислоты, молочная кислота, глицерин);

3. транспорт экскретов (продукты веществ), выделяемые организмом;

4. транспорт гормонов – веществ, регулирующих деятельность организмов;

5. транспорт тепла, особенно у теплокровных животных;

6. передача силы. Кровь используется как гидравлическая жидкость. Без этой функции невозможна работа выделительной системы;

7. транспорт клеток крови, не связанных с кровообращением (лейкоцитов).

Кровеносная система состоит из сердца и сосудов. У хордовых сердце 2-х типов: перистальтическое и камерное.

Перистальтическое сердце – это трубка с утолщенными стенками, по которым пробегает перистальтическая волна. Встречается у п/типа личиночнохордовых. У них волна пробегает в разных направлениях. Научного объяснения этому нет. Нет разницы в интенсивности сокращения.

Камерное сердце состоит из камер, сообщающихся между собой. Они снабжены клапанами, препятствующие току крови обратно.

У первичноводных сердце состоит из предсердия и желудочка. В предсердии собирается кровь. Полость желудочка меньше, а мускулатуры больше. Есть дополнительные отделы: венозный синус, препятствующий переполнению предсердия, и собственной мускулатуры не имеет. У хрящевых рыб сердце заключено в околосердечный хрящ. При сокращении предсердия в этой камере возникает отрицательное давление, которое компенсируется работой желудочка, имеющего артериальный конус. У костных рыб вместо предсердия есть луковица аорты, неспособная к самостоятельному сокращению.

С выходом на сушу усложняется строение сердца, так как возникает легочный круг кровообращения. У земноводных 3 камерное сердце, состоит из 2 предсердий и 1 желудочка. У пресмыкающихся появляется неполная перегородка в желудочке. Только у крокодилов есть полная перегородка с отверстием. У птиц и млекопитающих сердце разделено на 2 половины: правая венозная и левая артериальная.

Сосуды: артерии, вены и капилляры.

Артерии – кровеносные сосуды, несущие кровь от сердца. Их стенки снабжены мышечными волокнами (упругие, толстостенные). Артерии всегда лежат в более глубоких слоях тканей и органов.

Вены – сосуды, несущие кровь к сердцу. Для обеспечения однонаправленного кровотока внутренняя поверхность вен снабжена полулунными клапанами.

Капиллярами называются тонкие сосуды. Их стенки образованы одним слоем клеток, в них идет процесс газообмена и диффузии питательных веществ и экскретов. Общая поверхность капилляров огромна. В зависимости от состояния животного, от количества выполняемой работы капилляры по-разному заполнены кровью.

Взаимоотношения массы сердца от массы тела стабильно. На сердце приходится 0,7% от общей массы. Но у птиц на сердце (колибри) приходится 0,85%, а у рыб – 0,5%.

Кровь состоит из плазмы и кровяных телец равномерно распределенных. Эритроциты – красные кровяные тельца, их функция – перенос газов. Лейкоциты – белые. Тромбоциты – это кровяные пластинки. Перенос газов осуществляется присоединением СО₂, О₂ к гемоглобину. Молекулярная масса гемоглобина невелика, в среднем 30 тыс./см³. Это связано с тем, что гемоглобин находится в цитоплазме эритроцитов. У некоторых видов гемоглобин растворен непосредственно в крови, у них нет эритроцитов, например личинка угря. У других масса гемоглобина достигает 350-400 тыс.

У рыб 1 круг кровообращения. Кровь – предсердие – желудочек – брюшная аорта – жабры – артерии – вены – сердце.

С выходом на сушу появляется легочный круг кровообращения. Кровь идет по легочным артериям и венам и возвращается в предсердие. Второй круг кровообращения необходим, так как при выходе на сушу возникают условия, при которых затруднена прямая диффузия О₂ в кровь. Кислород воздуха должен сначала растворится в тонкой водной пленке, покрывающей внутреннюю поверхность легких или кожу земноводных. А затем осуществляется диффузия. Так как толщина пленки невелика, для насыщения крови кислородом необходимо большая поверхность легочных капилляров, что резко увеличивает процесс трения крови о стенки капилляров и делает невозможным движение крови из легких по всему организму, как это происходит при жаберном дыхании рыб. Поэтому кровь после окисления по легочным венам поступает в левое предсердие, а из него при дополнительном отдельным сокращением желудочка продвигается по сосудам большого круга кровообращения. Отдельные сокращения желудочка имеет место у птиц и млекопитающих, а у земноводных и рептилий происходит разделение кровотока в желудочке. Одна порция крови движется по легочному кругу кровообращения, а другая – по большому. Разделение кровотока у земноводных происходит, так как артериальный конус, от которого отходят обе дуги аорты, отходят от правой части желудочка, в которой находятся венозная кровь. В результате сокращения желудочка сразу наполняются кровью кожно-легочные артерии, затем заполняются дуги аорты, сонные артерии. Находящийся в артериальном конусе спиральный клапан способствует разделению кровотока на венозную, смешанную и артериальную.

У рептилий артериального конуса нет, и разделение происходит вследствие того, что различные артериальные стволы отходят от различных отделов сердца. Легочные артерии отходят от правой части желудочка, в них течет так называемая «венозная» кровь. От центральной части желудочка отходит левая дуга аорты, здесь смешанная кровь. От левой части отходит правая дуга аорты, в ней артериальная кровь.

У птиц от левого желудочка отходят правая дуга аорты, а от правого – артерии.

У млекопитающих от левого желудочка отходит левая дуга аорты.

Венозная система устроена однотипно. Воротная система печени развита у всех позвоночных. Ее функции: фильтрация крови, т.е. из нее изымаются шлаки пищеварительного тракта. У всех животных, кроме млекопитающих, есть воротная система почек. У птиц она частично редуцирована.

Раздел 7: Выделительная и половая системы. Регуляция водно – солевого обмена и выделения у хордовых. Размножение хородовых 6ч

Функционально эти 2 системы очень сильно различаются. Выделительная обеспечивает выведение из организма продуктов метаболизма, постоянство внутренней среды. Половая система – система размножения. У зародыша они закладывается на заднем конце тела из складок мезодермы, их развитие происходит параллельно. Морфологически эти системы не различны. Происходит экспансия половой системы. И захват элементами половой системы структур, относящихся к выделительной.

У беспозвоночных выделительная система представлена чрезвычайно разнообразно: нефридии, протонефрон, мезонефрон, мальпигиевые сосуды, коксальные железы.

У позвоночных выделительная система представлена почками, которые состоят из элементарных структур – нефронов. У личиночнохордовых и бесчерепных почек нет. У первых обычно выделительная система представлена тельцами накопления. В процессе онтогенеза продукты распада метаболизма накапливаются в специальных клетках, которые расположены в специальной тунике. Таким образом, все метаболиты не выводятся в окружающую среду. О возрасте животных можно судить по окрашиванию туники.

Бесчерепные имеют метанефридии – это своеобразные тельца, состоящие из части трубочек. Проксимальной часть открывается в целомическую полость, а дистальная - в атриальную полость. В каждом сегменте тела бесчерепных расположена по паре трубочек. Благодаря деятельности специальных клеток, расположенных в проксимальном отделе, метаболиты извлекаются из целомической полости, по трубочке стекают в атриальную полость, и с водой выносятся в окружающую среду. У бесчерепных выделительная система не связана морфологически и функционально с кровеносной, а у всех остальных связана.

Нефрон может называться мальпигиевым тельцем. Он состоит из боуменовой капсулы (2 слоя клеток разделенных полостью) и выделительный каналец (состоит из проксимальной и дистальной извитых частей – каналец 1 и 2 порядка), открывающихся общим каналом в мочеточник. К боуменовой капсуле подходит кровеносный сосуд, называемый приносящей артериолой. Внутри капсулы она образует клубочек капилляров, и из клубочка выходит выносящая артериола. От последней отходят сосуды, оплетающие извитые канальцы 1 и 2 порядка. При процессе образования мочи возрастает давление в капиллярах, в межклетное пространство вытекает большое количество воды с растворенными в ней солями, сахарами, продуктами метаболизма. В сосуде остаются крупные элементы крови (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты), они не проходят. А вода протекает в полость. Она течет по извилистой капсуле 1 и 2 порядка, мочеточника, мочевой пузырь и капсула.

У млекопитающих еще в эту структуру входят петля Генли, что обеспечивает дополнительную экономию воды.

Морфология выделительной системы. У позвоночных существует 3 типа почек.

1.Головная почка (пронефросная) – зародышевая. Они развиваются у низших животных (круглоротых, рыб, земноводных). Состоит из трубочек, открывающиеся в пронефронный канал. Рядом половые мышцы, они не связаны с выделительной системой. У самцов анамний семенник с помощью придатков соединен с верхней частью почки в общий выносящий канал – мочеточник (Вольфов канал). У самок этот канал служит только мочеточником. Есть Мюллеров канал (яйцевод). Эти 2 канала разделены пополам пронефредиальным каналом.

2. У амниот закладывается тазовая почка – метанефрон. Более компактное образование. Не имеет родственных отношений мезонефридиальной почке. Мочеточник образуется самостоятельно. Половая система: у самцов представлена придатками семенника, вольфов канал, его функция семявыносящих протоков. Функция мюллерова канала - яйцевод.

Морфологически туловищные почки лежат в виде леночных структур вдоль позвоночного столба анамний.

У пресмыкающихся зернистые зеленоватые тельца.

У птиц трехраздельные почки, расположенные в специальных углублениях подвздошных тазовых костей. У них нет почечных лоханок.

У млекопитающих это бобовидные структуры. Состоят из коркового и мозгового слоя.

Выделительный процесс у анамний связан с двумя взаимно исключающимися экологическими ситуациями. Если животное обитает в пресных водоемах, то его внутренняя среда гипертонична. Организм подвергается атаке воды. Пресноводные животные через почки выделяют обильную гипотоническую мочу. На жабрах есть клетки, которые извлекают соль из окружающей среды. У морских костных рыб количество солей в море больше, чем в организме. Поэтому организм постоянно ощущает недостаток воды. Рыбы вынуждены пополнять запас воды. На жабрах есть клетки, выполняющие опреснительную функцию, извлекают соль из воды и выводят их наружу. Этот процесс требует энергетических трат (до 30%). Моча малообильна и всегда гипотонична.

Хрящевые рыбы перестраивают процессы метаболизма. Они накапливает в тканях мочевину. Организм изотоничный.

Сухопутные животные должны всегда экономить воду. Птицы и пресмыкающиеся лишены кожных желез. Они выводят мочевину и мочевую кислоту, образуя кристаллики. У млекопитающих хорошо развиты кожные железы. Поэтому они имеют петлю Генли.

Размножение хордовых.

Партеногенез – исключение для некоторых рыб (серебристый карась), земноводных (зеленые лягушки) и пресмыкающихся (ящурки).

При половом процессе размножения проявляется выраженный половой диморфизм. Самцы крупнее самок, так как в его особенности входит защита территорий. Однако, в некоторых случаях (хищные птицы, черепахи) крупнее самки. При половом размножении проявляются четко выраженные территориальные отношения. У позвоночных индивидуальные территории характеризуются особенностями пары, особи. Индивидуальные территории особи могут сохраняться или не сохранятся в течение всей жизни. У пар индивидуальные участки могут совпадать с участками доминирующей особи.

РЫБЫ.

Характерно наружное оплодотворение, отсутствие выраженных территориальных отношений. Исключением являются территориальные отношения дальневосточных лососевых рыб.

ЗЕМНОВОДНЫЕ

Для земноводных характерно наружное оплодотворение. В водоеме собираются лягушки одного вида в результате разного времени икрометания, но иногда скапливаются и разных видов. Возникают межвидовые гибриды. Самцы территориальные, у каждого вида свой крик. Главный критерий вида – генетический.

Суринамская пипа перед икрометанием у самок на спине образуется рыхлый эпителий. Самки выметают икринки, а самцы оплодотворяют и вдавливают икру в самку (в яйцевую камеру).

У хвостатых оплодотворение внутреннее. Тритоны исполняют брачный танец. Самцы поворачиваются к самкам хвостом, и она прикрепляется к нему. Когда сперматофоры созревают, самцы откладывают его на субстрат, а самки захватывают клоакой.

Высшие позвоночные отличаются более сложным процессом размножения.

У ПРЕСМЫКАЮЩИХСЯ наблюдается яйцерождение, т.е. яйцо со скорлупой. Из яйца рождается уже сформированная особь. Есть и яйцеживорождение (живородка). Оплодотворенное яйцо претерпевает преобразование в организме самки. Рождаются маленькие особи. Чем выше температура, тем меньше период инкубации.

Для Птиц характерно разнообразные брачные отношения: моногамия (единобрачие) и полигамия. Моногамия характерна для крупных долгоживущих птиц. Страус - выраженный полигам. Есть и переходные формы, очень много среди воробьинообразных (на 1 сезон). При недостатке самцов один может оплодотворять несколько самок. Полигамия 2 типа: полигамия-многоженство и полиандрия. Вылупляющиеся птенцы могут быть зреловылупляющиеся (гуси, куры) и незреловылупляющиеся (воробьи, дятлы). Есть и переходные формы (сова, голенастые).

МЛЕКАПИТАЮЩИЕ.

Примитивные являются яйцекладущими (ехидна, утконос и проехидна). Ехидна и проехидна откладывают яйца в специальную «сумку». Утконос делает нору. Вход в нору очень узкий, в результате убирается лишняя влага со шкуры.

Сумчатые отрождают детенышей, не прошедших развитие. Масса взрослого кенгуру 45 кг, а детеныш – с грецкий орех. Развитие продолжается в сумке, детеныш прирастает к соску.

Плацентарные: детеныши разной степени дифференцируются.

Копытные начинают двигаться через 1-2 часа после рождения (антилопа).

У хищников детеныши слепые.

Чем выше организация, тем больше выражена забота о потомстве, тем меньше плодовитость животных.

Раздел 8Нервная система и органы чувств хордовых6ч

НС примитивна у бесчерепных и личиночнохордовых. У оболочников: спинной ганглий, отходящие нервные стволы ко всем внутренним органам. Органов чувств нет. Личинка имеет нервную трубку.

У бесчерепных строение НС типичное для всех хордовых. Это нервная трубка с полостью внутри, заполненное жидкостью. Ямка Гатчека на переднем конце нервной трубки и ямка Келликера. От нервной трубки отходят пары спинномозговых нервов. На срезе трубки не ясно выраженоделение на серое и белое вещество. На внешней поверхности глазки Гессе.- светочувствительные рецепторы.

У всех позвоночных есть ЦНС: головной и спинной мозг. Головной мозг у взрослых животных имеет 5 отделов: передний, промежуточный, мозжечок, средний и продолговатый. От головного мозга отходят 10-12 пар черепно-мозговых нервов. У позвоночных от рыб до пресмыкающихся 10 пар.

1 пара – обонятельный – иннервирует обоняние, отходит от обонятельных долей переднего мозга

2 пара – зрительный нерв – от дна промежуточного мозга, образуя перекрест, начиная с рыб.

3 пара – глазодвигательный нерв - отходит от передней части среднего мозга.

4 пара – блоковый нерв – от дна среднего мозга, иннервирует мышцы висцерального отдела черепа.

5 пара – тройничный нерв – начинается на границе среднего и продолговатого, состоит из двигательных и чувствительных волокон.

С 6 по 10 пары нервы отходят от продолговатого мозга.

6 пара –– отводящий нерв - иннервирует мышцы лица.

7 пара - лицевой нерв – иннервирует кожу и мышцы лица.

8 пара – слуховой нерв – внутреннее ухо.

9 пара – языкоглоточной – иннервирует язык и мышцы гортани.

10 пара – блуждающий нерв – иннервирует внутренние органы, покидает пределы черепа.

11 пара (у птиц) – подъязычный нерв

12 пара (у млекопитающих) – добавочный – ротовая полость, язык, глотка.

Спинной мозг на поперечном разрезе имеет вид бабочки. Серое вещество образовано нервными клетками, а белое – нервными волокнами.

Единицей нервной системы является нейрон. Он состоит из тела и отростков (аксонов и дендритов). Нейроны образуют массу мозга. Двигательные отростки объединяются в нервные волокна.

У беспозвоночных нет миелиновой оболочки.

Органы чувств. Поведение.

Типичными для позвоночных являются: органы зрения, обоняния (хеморецепции), слуха, осязания. Для первичноводных - боковая линия (механорецепция). Но эти органы присутствуют только у позвоночных. У примитивных п/типы не имеют дифференцированных органов чувств. Орган зрения у оболочников отсутствует. Есть хеморецепция, но восприятие всей поверхностью тела. Нет органов осязания (вся поверхность тела). Тоже у бесчерепных. Органов зрения нет, есть фоторецепторы – глазки Гессе. Существует предшественники обоняния – ямки Келлекера. Щупальца ротовой воронки выполняют функцию органов осязания.

Таким образом, сложные органы чувств присутствуют только у позвоночных. Они состоят из 2 отделов: периферического (с рецепторами чувствительных нервных волокон) и центрального, расположенного в мозгу и воспринимает и перерабатывает информацию. Наиболее примитивным морфологическим органом является орган хеморецепции. У органов хеморецепции отсутствуют структуры, превращающие неспецифические сигналы в специфические. Специфическим является восприятие электроимпульса, в который должен превратиться любой импульс. Возбуждение в нервной клетке возникает только тогда, когда меняется концентрация солей калия и натрия. Возникает процессы деполяризации и гиперполяризации мембраны, что приводит к возникновению электрического импульсами, которые являются информатором об изменение среды обитания. Поэтому, когда меняется химизм среды, сразу возникает электропотенциал в обонятельных нейронах и расположен по передней верхней поверхности тела. Эти чувствительные зоны концентрируются в обонятельной ямках (у водных). У древних в хоанах. К ним подходит первая пара обонятельных нервов, которая несет информацию в обонятельные центры. Чувство обоняние у позвоночных велико. Лучшим обонянием обладают рыбы и хищные млекопитающие.

Обонятельные доли переднего мозга акул занимают большую часть всего мозга. Органы обоняния обладают адаптацией.

ОРГАНЫ ЗРЕНИЯ.

Зрение состоит из периферийной части глаза и зрительных центров, расположенных в среднем мозге, и зрительных нервов.

Глаз: передняя часть покрыта роговицей. Зрачок, за ним следует хрусталик с высоким коэффициентом преломления. Кривизна хрусталика может меняться, называется это явление аккомодация. За хрусталиком следует стекловидное тело. Оно способствует рассеиванию света. Далее идет сосудистая оболочка, за ней сетчатка, в ней расположены фоторецепторы, которые превращают оптическое изображение в химическую информацию, а потом в электрический потенциал, которые по зрительному нерву следуют в зрительные центры среднего мозга, которые связаны с корой головного мозга. Процесс изображения возникает в высшем отделе. Сбой восприятия зрения информации возможен на любом этапе.

Фоторецепторы:

1. палочки - светочувствительные, воспроизводят световое изображение, или сумеречное зрение.

2. Колбочки – цветовая информация.

Соотношение этих рецепторов различно. И они концентрируются в области острого зрения – ямка около хрусталика.

ОРГАН СЛУХА

Орган слуха сохраняется у всех позвоночных. Он образован внутренним, средним и наружным ухом. Функция внутреннего уха восприятие звуковых колебаний. Звуковая волна, достигая рецепторов, возбуждает в них электрические импульсы, которые по слуховому нерву идут в средний отдел головного мозга, где расположены центры слуха, называемые слуховыми буграми.

У первичноводных среднее ухо связано с органами боковой линии, которая воспринимает механические колебания среды.

Непосредственно к внутреннему уху примыкает полукружные каналы, заполненные перилимфой, в которой во взвешенном состоянии находятся статолиты. Это кристаллики кальция, которые при изменении положения тела в пространстве воздействуют на клетки. Таким образом, полукружные каналы выполняют функцию органов равновесия (вестибулярный аппарат).

У круглоротых всего 2 полукружных канала. Таким образом, они не воспринимают трех-мерность пространства. У всех остальных 3 полукружных канала, расположенных в 3 взаимно перпендикулярных плоскостях.

Все водные животные слышат достаточно хорошо, так как вода – хороший проводник звука. Но при выходе на сушу из-за разной плотности среды и тела животного возникает необходимость появления специального звукоусиливающего органа – среднего уха, который у всех наземных позвоночных представляет собой полость, отгороженной от внешней среды барабанной перепонкой и соединен с внутренним ухом так называемым овальным окном. Между барабанной перепонкой и овальным окном есть слуховая косточка – стремечко, одним концом оно упирается в овальное окно, а другим - в слуховое окно. Барабанная перепонка – тонкая, соединительно-тканая перепонка, которая воспринимает звуковые волны, затем начинает колебаться в резонанс с ними, усиливает их и передает через овальное окно во внутреннее ухо. И звуковая информация идет в головной мозг.

У всех наземных позвоночных, за исключением млекопитающих, 1 слуховая косточка (стремечко), представляет собой видиозмененый гиомандибулярную кость. Барабанная перепонка в процессе филогенеза образуется из жаберной крышки костистых рыб, а полость среднего ухо представляет собой остатки жаберной полости.

У млекопитающих полость среднего уха есть 3 взаимно сочленовные слуховые косточки - стремечко (гиомандибуляре), молоточек (сочленовная кость) и наковальня. Квадратная кость – элемент верхней челюсти, молоточек – элемент нижней челюсти. Соединены все 3 косточки рычажно-шарнирным соединением, которое дополнительно усиливает звуковые волны, что обеспечивает млекопитающим высокую остроту слуха.

У примитивных наземных позвоночных (земноводные, пресмыкающиеся) есть только среднее ухо. У высокоорганизованных (птицы, млекопитающие) появляется наружное ухо, представленное слуховым каналом и звукоулавливающей структурами. У птиц эту функцию выполняют перья, расположенные около полости среднего уха (совы). У млекопитающих – подвижная ушная раковина. Ушные раковины у млекопитающих развиваются у большинства видов и вторично исчезают у видов, перешедших к водному образу жизни (китообразные). Подобный процесс наблюдается у подземных млекопитающих (кроты, слепыши). Отсутствие ушных раковин компенсируется высоко звукопроводными свойствами водной и почвенной среды. Острота слуха у птиц и млекопитающих чрезвычайно высока. Так, птицы воспринимают звуки в диапазоне от нескольких десятков до 20-25 тыс. герц. А млекопитающие способны издавать ультразвук.

НЕТРАДИЦИОННЫЕ ОРГАНЫ ЧУВСТВ.

Органы инфракрасной рецепции и органы ультразвуковой рецепции развиты у немногих (например, сем. Ямкоголовые змеи). Имеют между ноздрей и глазом специфическую полость, на дне которой есть чувствительные клетки – терморецепторы. Лицевой нерв несет информацию в средний мозг, где она анализируется и поступает в передней мозг (возникает образ, имеющий температурные отличия от окружающей среды). Адаптация направлена на обнаружения животных. Она возникла из-за ухудшения обоняния и слуха.

Ультра- и инфразвуковая рецепция. Ультразвуковая рецепция широко распространена. Ультразвуковыми рецепторами обладают мелкие насекомоядные, а ультразвуковой локацией – рукокрылые, китообразные. Разница между рецепцией и локацией в том, что у рецепции пассивный орган чувств, то есть не способна воспринимать и издавать ультразвук, а локация – животные издают напротив лишний пучок ультразвуков и его отражение воспринимается специальными органами. У летучих мышей ультразвуковой «пушкой» служат специальные выросты на морде, которые фокусируют сигнал, а ультразвуко-улавливающие являются огромные слуховые раковины. У китообразных ультразвуковой улавливающий орган – специальные «подушки» из жировой ткани на передней части головы. Ультразвуковая локация позволяет летучим мышам охотиться в абсолютной темноте, а дельфинам воспринимать пространство гораздо более многомерно, чем рыбам, являющиеся их конкурентами и жертвами.

Инфразвук издают и воспринимают только усатые киты. Длина волны равна несколько десяткам метрам. Инфразвуковая локация позволяет китам общаться в океане на расстоянии несколько тысяч километров. Открытие этого объяснило, почему киты несмотря на пресс человека не выбиты. У них локация только в определенное время.

Электрические органы распространены в водной среде. Хрящевые рыбы обладают специальными рецепторами, улавливающие напряжение электростатических полей. Так как каждое животное представляет собой электросистемы, то вокруг образуются слабые электрополя, которые улавливаются хрящевыми рыбами с помощью рецепторами на голове. О них стало известно в 80-х гг ХХ в. Кроме способности воспринимать излучения сил электрополей, многие способны вырабатывать электроэнергию. Эта энергия применяется для защиты (скаты, угри) или для оглушения добычи (электросомики). Батарея конденсатора на теле электрического ската – торпеда, способствующая им индуцировать разряд U = 300 В, I = нескольким А.

Есть органы барорецепции (давления) развиты у многих. Функции связаны с наличием полостей воспринимающие изменяющиеся давления. Это позволяет избегать неприятные ситуации. Есть рецепторы, воспринимающие изменения в напряженности магнитного поля Земли.

Все коммуникационные системы взаимодействия обеспечивают животным полную информацию об окружающей среде, что позволяет охотиться и избегать хищников, находить дорогу домой, способность ориентироваться в пространстве – хомингом.

Раздел 9 Органы внутренней секреции у хородовых2 ч

Для регуляции и координации деятельности организма позвоночных не менее важной, чем нервная система является эндокринная или гуморальная система. (От endo – внутренний, krinos -железа, humor-жидкость).Она представлена железами, которые вырабатывают сложные специфические секреты называемые гормонами.Они поступают из секреторных клеток непоредственно в кровь и разносится ею по всему организму, достигнув органа- мишени гормоны стимулируют его жизнедеятельность. Практически у всех хордовых своеобразной “ железой желез” является гипофиз, вырабатывающий гомоны стимулирующие деятельность других желез внутренней секреции в организме.

Щитовидная железа рост и развитие организма, дифференцировку клеток в тканях, энергетический обмен, сердечно – сосудистую систему.Паращитовидная железа регулирует кальциевый обмен, способствуя правильному формированию скелета. Надпочечники регулируют в крови содержание адреналина, отвечающего за тонус сердечно – сосудистой системы и ответную реакцию организма на воздействия среды. В целом,главные жизненно важные длительные реакции организма, такие, как линька, репродукционный цикл, мирации регулируются соотношением в крови множества гормонов.

Раздел 10. Экологические особенности надкласса Рыбы 6ч.

Пресноводные рыбы:

Н/отр. Костные рыбы

Отр. Кистеперые, Двоякодышащие, Костнохрящевые, Костистые (18 – 25 отрядов).

Кистеперые представлены единственным видом Латимерия. Ареал узкий, Каморские острова.

Отр. Двоякодышащие

П/отр. Двулегочные (Африка)

П/отр. Однолегочные (Австралия)

Если водоемы высыхают, они живут в «колонах» 1-2 м, хищники.

П/отр. Осетрообразные

В нашей фауне представлены несколькими видами. Тело покрыто 5 рядами специальных костных пластинок. Жаберная полость прикрыта крышкой. Хвост гетероцеркальный, эпибатический. Всегда рот нижний. Голова с рострумом. Европейские осетровые проходные (живут в слабо соленных морях Балтийском, Черноморском, Каспийском)

Белуга – крупнейшая пресноводная рыбы. 6 м и 1800 кг.

Русский осетр – 200 кг

Севрюга – 80 кг

Белуга – курносый нос, осетр – нос длинный, но не острый. Самый длинный нос – севрюга. Самый маленький – стерлядь – единственный пресноводный вид. В Амуре калуга. В США веслоносы. Осетровые - ценные рыбы. Все бентофаги.

Отр. Щукообразные.

Сем. Щуковые

Щука обыкновенная. Грудные плавники маленькие. Огромная пасть с многочисленными зубами. Всеядны. Размеры 1 м и 5,5 кг. Щука мечет за 1 нерест до 300 000 икринок.

Раздел 11. Экологические особенности надкласса Четвероногие 10ч.

ЗЕМНОВОДНЫЕ.

Фауна Мордовии:

Отр. Хвостатые

1. Тритон гребенчатый

2. Тритон обыкновенный

Отр. Бесхвостые

Сем. Лягушки

1. Озерная лягушка

2. Прудовая лягушка

3. Съедобная лягушка

4. Остромордая лягушка

5. Травяная лягушка

Сем. Круглоязычных

1. Краснобрюхая жерлянка

Сем. Чесночницы

1. Чесночница обыкноыенная

Сем. Жабы

1. Серая жаба

2. Зеленая жаба

Дата добавления: 2014-01-03