Значение водорослей в природе и жизни человека | NUR.KZ

Паук-крестовик – один из наиболее обычных видов паукообразных . Самка его крупная, размером до 2 – 2,5 см, самец – до 1 см. На спин­ной стороне брюшка имеется крестообразный рисунок.

Многие виды пауков вырабатывают сильнодействующий яд. Очень сильным общим действием обладает яд каракурта, который встречается в пустынной и степной зоне в Средней Азии, на Кавказе и в Крыму.

Каракурт – паук средней величины (самка – 10 – 20 мм, самец 4 – 7 мм), чёрный с красными точками на брюшке. Излюбленные места обитания – полынная целина, пустоши, склоны оврагов. Самка делает логовище в углублениях почвы, часто в норах грызунов, растягивая у входа ловчие тенета. Зимуют яйца в коконах, которые по два – четыре подвешиваются в логовище. Молодь выходит в апреле и разносится на паутине ветром. К июню пауки становятся половозрелыми. С наступлением жары самки и самцы мигрируют, разыскивая защищенные места, где устраивают временные сети для спаривания. После этого самки снова бродят в поисках мест для устройства постоянного логовища, где помещают коконы. Число укусов каракуртом людей и животных повышается как раз в периоды миграции самок (июнь и июль). Каракурт очень плодовит, и периодически (раз в 10 – 12 или 25 лет) наблюдаются вспышки его массового размножения.

Наиболее ядовиты половозрелые самки. Яд каракурта в 15 раз сильнее яда одной из самых страшных змей – гремучей змеи. На месте укуса видно маленькое красное пятнышко, быстро исчезающее. Через 10 – 15 минут резкая боль распространяется в область живота, поясницы и груди, немеют ноги. Наступает сильное психическое возбуждение, укушенный испытывает страх смерти. Нередко наблюдается головокружение, головная боль, удушье, судороги, рвота. Характерно посинение лица, замедление и аритмия пульса, появление белка и крови в моче. Затем больной становится вялым, но ведёт себя неспокойно, сильные боли лишают его сна. Через 3 – 5 дней на коже появляется характерная высыпь и состояние улучшается. Выздоровление наступает через 2 – 3 недели, но слабость обычно остаётся более месяца. В тяжелых случаях, при отсутствии медицинской помощи, через день – два после укуса наступает смерть.

Наиболее эффективное средство лечения – противокаракуртовая сыворотка. После внутримышечного введения 5 –10 см³ сыворотки страдания больного утихают, и через 3 – 4 дня он выздоравливает.

П.И. Мариковский предложил прижигание укушенного места воспламеняющейся головкой спички, но обязательно не позднее двух минут после укуса. От нагревания не успевший всосаться яд разрушается. Этот способ незаменим в глухой степи, вдали от медицинской помощи.

От укусов каракурта сильно страдает скот, особенно чувствительны верблюды и лошади, которые обычно погибают.

Из других наших пауков лишь немногие способны прокусить кожу человека. Среди них ядовит южнорусский тарантул, распространённый на юге. Однако его укус не идёт в сравнение с укусом каракурта. Наиболее ядовиты самки крупной расы тарантула в конце лета. Обычно отмечают местные болезненные явления, сходные с ужалением крупными осами, но теперь установлено, что яд тарантула может оказывать и общее действие,

вы­зывая у человека лихорадочное состояние.

Самый крупный паук – паук-птицеяд. Его длина достигает 10 -15 см, и он способен нападать на мелких птиц и грызунов.

Скорпионы –древнейший отряд не только среди паукообразных, но и среди наземных членистоногих. Известно около 700 видов скорпионов. Это средних размеров 5 – 10 см формы, некоторые крупные, хищники (до 15 см длиной), напоминающие по внешнему виду речного рака и имеющие клешневидную вторую пару ротовых конечностей. Брюшко вытянуто и по­движно; заканчивается вздутым хвостовым члеником, в нём помещается ядовитая железа, проток которой открывается на конце кривого острого жала. В позе угрозы скорпион заносит его над головой и вонза­ет ядовитую иглу, расположенную на конце последнего сегмента брюшка, в тело жертвы, удерживая ее клешнями. Щитки туловища и членики конечностей образованы очень твёрдой кутикулой, часто имеющей ребристую или бугорчатую скульптуру.

Скорпионы живут в странах с тёплым или жарким климатом, причём встречаются в самых различных местах обитания, от влажных лесов до бесплодных каменистых местностей и песчаных пустынь. Некоторые виды найдены в горах на высоте 3 – 4 тыс.м над уровнем моря. Все они активны ночью, а днём прячутся в укрытиях, под камнями, под отставшей корой, в норах других животных или зарываются в почву. Большинство видов теплолюбиво.

Скорпионы в большинстве живородящи, некоторые виды откладывают яйца, в которых зародыши уже развиты, так что вскоре вылупляется молодь. Это явление называется яйцеживорождением.

Укол скорпиона – средство нападения и защиты. На мелких беспозвоночных, служащих обычно пищей скорпиону, яд действует почти мгновенно: животное тотчас же перестаёт двигаться. Для мелких млекопитающих яд скорпионов большей частью смертелен. Ядовитость разных видов скорпионов различна. Для человека укол скорпиона, как правило, не смертелен, но известен ряд случаев с очень тяжелыми последствиями, даже смертельным исходом, особенно у детей и в жарком климате. При уколе появляется боль, опухоль, затем наступает сонливость, озноб, иногда температурная реакция. Обычно через день-два эти явления проходят, но могут и затягиваться.

Питаясь насеко­мыми, пауки и скорпионы снижают численность вредителей. Сами они, в свою очередь, служат пищей для мелких ящериц, птиц и млекопитающих.

Клещи — мелкие, в том числе микроскопические, наземные членистоногие. Многие из них являются паразитами животных и растений. Для клещей характерно слияние отделов тела. Ротовые конечности у паразитических форм видоизменены в колющий хоботок, с помощью которого клещи внедряются в тело хозяина. Так, мелкие паутинные клещи высасывают соки из листьев картофеля, малины, земляники, огурцов. Амбарные клещи – серьезные вредители зерна и муки. Чесоточный клещ просверливает ходы в коже человека и вызывает мучительную болезнь – чесот­ку. Сотни видов клещей – паразиты птиц и млекопитающих.

Многие виды клещей являются переносчиками возбудителей различных заболеваний человека и животных. Такие заболевания называются трансмиссивными. Учение о трансмиссивных заболеваниях создал русский академик Б. Н. Павловский. Им и его сотрудниками в конце 30-х годов XX в. было выявлено, что воз­никновение таежного энцефалита в весенне-летний период свя­зано с передачей вируса-возбудителя болезни таежным клещом во время кровососания человека.

Класс Насекомые (Insecta)

Общая характеристика класса

Это самый многочисленный класс, включающий более 1 млн. видов. По своему происхождению – это группа настоящих наземных животных. Насекомые заселили са­мые различные наземные местообитания, почву, пресные водоемы, прибрежье морей. Большое разнообразие местообитаний в назем­ной среде способствовало видообразованию и широкому расселе­нию этой многочисленной группы членистоногих.

Главнейшими приспособлениями, обеспечившими прогрессивное развитие насекомых, являются следующие:

1. Способность к полету, позволяющая насекомым быстро заселять новые территории, преодолевать водные пространства и другие преграды; большая подвижность, обеспеченная развитой поперечнополосатой мускулатурой, членистыми конеч­ностями.

2. Многослойная хитинизированная кутикула с наружным слоем, содержащим воскоподобныс и жировые вещества, защищающая тело от потери влаги, механических повреждений,
воздействия ультрафиолетовых лучей.

3. Разнообразие ротовых аппаратов, позволяющее использовать различный кормовой материал, что уменьшает межви­довую конкуренцию и способствует поддержанию высокой численности насекомых.

4. Малые размеры насекомых, обеспечивающие выживание и
способствующие созданию необходимых условий для существования даже в очень незначительных по размеру пространствах (небольшие обрастания на скалах, трещины в коре дере­вьев, почве и др.).

5. Разнообразие способов размножения – кроме обоеполого, размножение партеногенетическое (утлей), на стадии личинок (у
отдельных видов двукрылых, жуков и клопов). Некоторым паразитическим перепончатокрылым свойственна полиэмбриония
(бесполое размножение на стадии делящейся зиготы), позволя­ющая им резко увеличивать численность потомков.

6. Высокая плодовитость и способность к массовому размножению: среднее число откладываемых яиц составляет 200 –
300. Некоторые насекомые откладывают небольшое число яиц,
но дают несколько поколений (до 10 и более) за вегетацион­ный сезон. Эта способность вызывает массовое появление
многих насекомых (хрущи, мухи, комары, саранча и др.).

7. Разнообразие типов постэмбрионального развития: неполный, полный метаморфоз и другие типы превращения. В фазе
личинки происходит рост и развитие особи, в фазе взрослой
особи – размножение и расселение. Способность пережи­вать неблагоприятные условия в состоянии диапаузы – вре­менного физиологического покоя.

8. Смена среды обитания на разных стадиях онтогенеза: личинки обитают в водной среде, взрослые — в наземно-воздушной (например, стрекозы, комары и др.), что снижает внутри­видовую конкуренцию за пищу, пространство для жизни и способствует лучшему выживанию насекомых.

9. Органы дыхания – трахеи – позволяют осуществлять интенсивный газообмен и поддерживать при необходимости (во время полета) высокий уровень процессов жизнедеятельности.

10. Хорошо развитая нервная система, разнообразные и совершенные органы чувств, сложные врожденные формы индивидуального и общественного поведения — инстинкты.

Тело на­секомых разделено на голову, грудь и брюшко. На голове находится пара членистых усиков, пара верхних и две пары нижних челюстей. Кроме того, они имеют пару сложных фасеточных глаз, а многие – и простые глазки. Строение ротового аппарата разнообразно и соответ­ствует характеру питания. Исходным считается грызущий ротовой аппарат, от которого в результате пищевой специализации произошли остальные типы: колюще-сосущий (у комаров, клопов, тлей и др.), сосущий (у чешуекрылых), лакающий (у пчел, шмелей), лижущий (у мух). Грызущим ротовым аппаратом обладают, в частности, насеко­мые отрядов жестко- и прямокрылых, а также многие личинки.

Рис. 27. Расчленённый самец жука-оленя: 1 – нижняя губа с щупиками; 2 – нижние челюсти с щупиками; 3 – жвалы (верхние челюсти); 4 – верхняя губа; 5 – наличник; 6 – усики; 7 – голова; 8 – переднегрудь; 9 – передние ноги; 10 – среднегрудь; 11 – надкрылья; 12 – средние ноги; 13 – заднегрудь; 14 – крылья; 15 – тазики задних ног; 16 – задние ноги; 17 – брюшко.

Грудной отдел состоит из трех сегментов, каждый из которых несет по паре членистых конечностей. На спинной стороне второго и третьего сегментов груди расположены две пары крыльев, представляющих собой выпячивания кожных покровов. У разных отрядов насекомых строение крыльев имеет свои отличительные черты. Так, у жуков передние крылья превращены в жесткие надкрылья. Для полета у них служит задняя пара крыльев, которые в покоящемся состоянии спрятаны под надкрыльями. У насекомых отряда двукрылые (мухи, комары) развита лишь передняя пара, а задняя редуцирована до небольших жужжалец. У группы парази­тических насекомых (вшей, блох) крылья утрачены.

Брюшной отдел у разных групп насекомых состоит из неодинакового количества сегментов (большей частью их 9-10) и лишен настоящих конечностей.

Кожные покровы насекомых устроены сходно с таковыми паукообразных. В коже расположены различные красящие вещества, определяющие окраску насекомых. Окраска может быть по­кровительственной, предупреждающей. Имеющиеся на поверх­ности хитиновой кутикулы многочисленные волоски выполняют функцию осязания. Покровы обильно снабжены различными же­лезами – восковыми, пахучими, прядильными, ядовитыми и т. д., выделения которых играют важную роль в жизни насекомых.

Поперечно-полосатая мускулатура особого развития достигает в грудном отделе, обеспечивая быстрые движения крыльев (от пяти до тысячи взмахов в секунду) и конечностей.

Как и у других членистоногих, пищеварительная система насекомых состоит из трех отделов. Строение переднего отдела кишечника модифицируется в зависимости от пищевой специализа­ции насекомых. У насекомых, питающихся твердой пищей, имеет­ся мускульный желудок (рис. 28). У питающихся жидкой пищей ротовая полость превращена в систему каналов, а желудок соса­тельного типа. Слюнные железы могут быть преобразованы в пря­дильные (гусеницы бабочек) или содержать антикоагулянты крови (у кровососущих форм). В заднем отделе кишечника большинства насекомых расположены специальные железы, предназначенные для всасывания воды из непереваренных остатков пищи.

Кроме мальпигиевых сосудов (от 2 до 200), органом выделе­ния служит и жировое тело, основная функция которого – запа­сание питательных веществ, необходимых для развития яиц во вре­мя зимовки. Конечным продуктом азотистого обмена насекомых является мочевая кислота, выделяемая в форме кристаллов, что связано с необходимостью сохранения воды в их теле.

Дыхание насекомых осуществляется исключительно с помо­щью сильно разветвленной системы трахей. Отверстия дыхалец расположены на боковых поверхностях груди и брюшка. Дыхаль­ца снабжены специальными клапанами, регулирующими поступ­ление в них воздуха, движение которого происходит при помощи сокращений брюшка. Живущие в воде насекомые – водяные мухи и клопы — вынуждены периодически подниматься на поверхность воды для запасания воздуха.

Рис. 28. Схема строения органов таракана: 1 – пищевод; 2 – зоб; 3 – мускулистый желудок; 4 – средняя кишка; 5 – выделительные трубки; 6 – боковые трахеи; 7 – брюшная нервная цепочка.

Кровеносная система насекомых в связи с особенностями строения органов дыхания развита слабо и не имеет принципиальных отличий от таковой других членистоногих (рис. 29). Кровь бес­цветная или желтоватая, редко красная, что зависит от растворен­ного в ней гемоглобина (например, у личинок комара-мотыля).

Нервная система, как и у других членистоногих, построена по типу окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки. Надглоточный ганглий достигает высокого уровня развития, особенно у общественных насекомых (пчел, муравьев, тер­митов), преобразуясь в «головной мозг» с тремя отделами: перед­ним, средним и задним. Он иннервирует глаза и усики. Поведение общественных насекомых сложное.

Рис. 29. Кровеносная система насекомого: 1 – аорта; 2 – крыловидные мышцы; 3 – спинной сосуд – «сердце».

Органы чувств насекомых хорошо развиты. Органы зрения взрослой особи представлены фасеточными глазами, к которым иногда добавляются и простые глазки, расположенные на лбу и темени.

Некоторые насекомые обладают цветовым зрением (бабоч­ки, пчелы). Своеобразно устроены органы равновесия и слуха. Насекомые имеют острое обоняние, позволяющее им отыски­вать пищу и половых партнеров. Органы осязания располагаются чаще всего на усиках, а органы вкуса – на ротовых конечностях.

Высокоразвитая нервная система и совершенные органы чувств определяют сложное поведение насекомых, особенно обществен­ных. Оно определяется инстинктами, которые представляют со­бой врожденные комплексы реакций.

Типы развития насекомых. Насекомые раздельнополые, большинство из них с хорошо выраженным половым диморфизмом. Половые железы парные, у самцов нередко имеется совокупи­тельный орган. Яйца богаты желтком и откладываются во внеш­нюю среду. После выхода из яйца развитие организма насекомого происходит с неполным или полным превращением (метамор­фозом).

У насекомых с неполным превращением из яиц вылупляются личинки, похожие по внешнему виду на взрослое насекомое, но отличающееся от него меньшими размерами и недоразвитыми крыльями и половой системой. С каждой линькой они становятся все больше похожими на взрослую форму.

Напротив, у насекомых с полным превращением развитие идет с последовательной сменой форм, совершенно непохожих одна на другую. Из яйца вылупляется червеобразная личинка (у бабочки она называется гусеницей), которая ползает, много ест, несколько раз линяет и с каждой линькой становится крупнее.

Рис. 30. Развитие перелётной саранчи.

В результате последней личиночной линьки образуется куколка, которая не двигается и не питается. Куколки раз­ных отрядов насекомых с полным превращением имеют различное строение, но общим для них является разрушение анатомических структур личинки и использование этого материала для построения органов взрослого насекомого. Регуляция всех стадий метаморфоза происходит при участии специальных гормонов.

У насекомых с полным превращением личинка (гусеница) и взрослая особь различаются не только внешним видом, но и способом и объектами питания. Так, гусеница бабочки капустницы питается листьями, взрослая бабочка сосет цветочный нектар. Кроме того, личинки и взрослые насекомые заселяют разные места обитания. Например, личинка комара живет в пресных во­доемах и питается водорослями и простейшими, а взрослый ко­мар (самка) обитает в наземных условиях и сосет кровь человека и других млекопитающих. Благодаря таким различиям в источни­ках пищи и местах обитания ослабляется внутривидовая конку­ренция, что способствует процветанию насекомых.

Рис. 31. Развитие бабочки кольчатого коконопряда: 1 – самец; 2 – самка; 3 – кладка яиц; 4 – гусеница; 5 – куколка.

На­секомые при их разнообразии и огромной численности играют важную роль в природе и жизни человека. Они являются опыли­телями растений, истребляют вредных представителей этого клас­са и выполняют роль санитаров. Некоторых полезных насеко­мых – пчел, шелкопрядов – человек одомашнил. Вместе с тем велик и вред, наносимый насекомыми. В зависимости от объек­та нападения вредных насекомых делят на несколько групп: вре­дители поля, сада, огорода, амбарные вредители, переносчики болезней.

В целях защиты растений от насекомых используют разные способы борьбы с ними. Широко применяется сбор насекомых с помощью ловчих канав, колец, бредней, насекомоуловителей (механический способ) и др. Кроме того, борьба ведется и химичес­ким методом, при котором на насекомых воздействуют ядами. Но использование химических веществ приводит к отравлению почвы, воды, уничтожению наряду с вредными и полезных на­секомых. Поэтому в последнее время признание получил био­логический способ борьбы, при котором человек использует естественных врагов насекомых: насекомоядных птиц, насекомых-хищников (жужелиц, божьих коровок и др.). Искусственно раз­водят наездника-трихограмму для борьбы с яблонной плодо­жоркой.

Отряды насекомых. Класс Насекомые включает большое количество отрядов. Основой их выделения служит строение

крыльев, ротового аппарата и тип развития. Характеристика основных отрядов Насекомых представлена в табл.1.

Таблица 1.

Основные отряды насекомых

Продолжение табл.1.

Продолжение табл. 1.

Контрольные вопросы:

1. Что общего в своём строении имеют членистоногие разных классов?

2. Какие особенности в своём строении и процессах жизнедеятельности имеют ракообразные?

3. Какова роль ракообразных в природе и их практическое значение?

4. Какие особенности строения и жизнедеятельности у паукообразных?

5. Какие пауки представляют опасность для человека?

6. Назовите других представителей класса паукообразные.

7. Какие особенности строения и жизнедеятельности имеют насекомые?

8. Какие типы развития имеют насекомые?

9. Какова роль насекомых в природе и хозяйственной деятельности человека?

Тип Хордовые (Chordata)

К типу относится около 43 тыс. видов животных, заселивших моря, океаны, реки и озера, поверхность и почву континентов и островов. Внешний облик и размеры хордовых разнообразны, так же как и их размеры: от мелких рыбок и лягушек в 2—3 см до гигантов (некоторые виды китов достигают длины 30 м и массы 150 т).

Несмотря на огромное разнообразие представителей типа Хордовые, им свойственны общие черты организации:

1. Осевой скелет представлен хордой – упругим стержнем, расположенным вдоль спинной стороны тела животного. В течение всей жизни хорда сохраняется только у низших групп типа. У большинства высших хордовых она имеется только на эмбриональной ста­дии развития, а у взрослых замещается позвоночником.

2. Центральная нервная система имеет вид трубки, полость которой заполнена спинномозговой жидкостью. У позвоночных
животных передний конец этой трубки расширяется в виде
пузырей и преобразуется в головной мозг, в туловищном и
хвостовом отделах она представлена спинным мозгом.

3. Передний отдел пищеварительной трубки – глотка – пронизана жаберными щелями, посредством которых она сообщается с наружной средой. У наземных животных щели имеются только в ранний период зародышевого развития, а у
водных хордовых они сохраняются всю жизнь.

4. Кровеносная система замкнутая, сердце расположено на
брюшной стороне, под хордой и пищеварительной трубкой.

Кроме этих отличительных черт, свойственных только хордовым им присущи следующие: все они – двустороннесимметричные, вторичнополостные, вторичноротые животные.

Подтип Бесчерепные (Acrania)

К подтипу относится только один класс Ланцетники, включающий около 35 видов мелких морских животных (рис. 32).

Ланцетник – теплолюбивое животное, обитающее на мелководье Черного, Средиземного, Красного, Адриатического и дру­гих морей. Ведет малоподвижный образ жизни, зарываясь в пес­чаный грунт задним концом, а передний оставляя над грунтом. Его тело длиной около 4 – 8 см полупрозрачное, удлиненное, сжа­тое с боков, заостренное с обоих концов и напоминает по фор­ме рыбу. Вдоль спины, хвоста и брюшной стороны тела идет складка кожи, образующая плавник, который в хвостовой обла­сти имеет вид хирургического инструмента ланцета (отсюда и название класса).

У ланцетника нет обособленной головы, а следовательно, и скелета головы – черепа (что дало основание назвать подтип Бесчерепные). В течение всей жизни внутренний скелет представлен хордой. Над ней расположена нервная трубка, не дифференци­рованная на головной и спинной мозг.

Стенка глотки пронизана более чем ста парами жаберных щелей. Глотка и межжаберные перегородки выстланы ресничным эпителием. Благодаря биению его ресничек через рот в глотку постоянно поступает вода, а выходит через жаберные щели наружу.Газообмен происходит в капиллярах жаберных стенок. Кроме растворенного кислорода, с водой поступают также одноклеточные водоросли, бактерии, детрит, которые отфильтровыва­ются ресничками и направляются в кишечник. В средней части имеется печеночный вырост. Переваривание пищи происходит в полостях печеночного выроста и кишечника.

Указанные черты строения свидетельствуют о том, что ланцетник – типично хордовое животное. Однако строение ряда дру­гих систем органов сближает ланцетника с беспозвоночными. Так, его тело покрыто однослойным эпителием. Мышцы расположе­ны в виде двух тяжей по бокам тела и состоят из многочисленных сегментов. Их сокращения вызывают однообразные боковые дви­жения, позволяющие животным плавать и зарываться задним кон­цом тела в грунт. Кровеносная система замкнутая и по строению сходна с таковой кольчатых червей. Сердце отсутствует, кровь дви­жется за счет сокращений участка брюшного кровеносного со­суда. Выделительная система представлена примерно сотней пар образований, сходных с метанефридиями кольчатых червей.

Рис. 32. Схема строения ланцетника: 1 – нервная трубка; 2 – хорда; 3 – плавник; 4 – кишечник; 5 – жаберные щели; 6 – рот, окруженный щупальцами

Ланцетники обычно боятся света, избегают яркого освещения и более активны в ночное время. Они предпочитают температуру воды от 17 до 30 °С и солёность от 23 до 31 % ₀ (1/1000).

Ланцетники раздельнополые животные. Как и многощетинковые кольчатые черви, они имеют многочисленные половые же­лезы (25 пар) без выводных протоков. Размножаются ланцетники весной, летом или осенью, на Чёрном море – с конца мая до начала августа.

Зрелые половые клетки через разрывы стенок половой железы и целомического эпителия выво­дятся в полость тела, а затем в воду, в которой и происходит опло­дотворение. Развитие зиготы приводит к образованию свободно­плавающей планктонной личинки, которая через три месяца опускается на дно и превращается в небольшого ланцетника. Половозрелости он достигает на втором или третьем году. Живут ланцетники от одного до четырёх лет.

Местами ланцетники очень многочисленны. Европейский ланцетник встречается иногда в количестве 300 особей на 1 м² дна; на Чёрном море, у Севастополя, попадается до 100 и более особей в одну драгу. Американский ланцетник образует летом огромные скопления на глубине 20 м – до 1300 – 1400 особей на 1 м². Азиатский ланцетник служит объектом специального промысла, практикуемого осенью и зимой (август – январь), известного в течение 300 лет. Его промышляют в юго-западной части Восточно-Китайского моря.

Ланцетника ловят с лодок в течение 2 – 4 часов вовремя отлива, зачерпывая верхний слой песка специальной совковой лопатой на длинной бамбуковой палке. Осторожно поднимая лопату, стряхивают зачерпнутый песок на промывательный поднос, а затем и на сита, отделяя ланцетников от песка и раковин. На одну лодку добывают обычно около 5 кг ланцетника за день. В мясе ланцетника содержится 70 % белка и около 2 % жира. Местные жители варят из ланцетника суп или жарят его. Часть улова сушат на медленном огне и экспортируют на остров Ява и в Сингапур. Ежегодный улов ланцетника составляет примерно 35 т, что соответствует 280 млн. особей. Иногда используют ланцетника в пищу на острове Сицилия и в Неаполе.

Интерес к изучению этой малочисленной группы животных объясняется тем, что ланцетники являются связующим звеном между беспозвоночными и хордовыми животными. Их рассматривают как наиболее близких представителей древних предков позвоночных животных.

Подтип Позвоночные, или Черепные (Vertebrata)

К позвоночным животным относятся высокоорганизованные подвижные хордовые, характеризующиеся активными способа­ми добывания пищи. Хорда у большинства видов замещается позвоночником, развиваются череп и челюсти, обеспечивающие захват и удержание пищи. Появляются парные конечности и их пояса, позволяющие животным перемещаться, активно разыскивая пищу и спасаясь от преследования врагов. Высокий уровень их активности обеспечивается особенностями морфологической и физической организации основных систем органов.

Так, нервная трубка у позвоночных имеет головной и спинной мозг, защищенный костями черепа и позвоночником. Голов­ной мозг включает пять отделов: передний, промежуточный, сред­ний, мозжечок и продолговатый, – функционирование которых составляет основу приспособительного поведения. Совершенства достигает строение разнообразных органов чувств, позво­ляющих осуществлять связь между живым организмом и внеш­ней средой.

Повышение уровня обмена веществ у позвоночных осуществляется с помощью дифференцированной пищеварительной системы, развитыми мощными пищеварительными железами – печенью и поджелудочной железой, активизирующими процес­сами пищеварения. Появление второго, легочного круга крово­обращения, быстрого кровотока, больших дыхательных поверх­ностей и замена нефридиальной выделительной системы более совершенно действующими органами – почками, выводящими из организма возросшее количество продуктов распада, – вот те магистральные пути эволюции позвоночных, которые привели их к прогрессивному развитию.

К подтипу Позвоночные относятся следующие основные классы: Хрящевые и Костные рыбы, Земноводные, Пресмыкающие­ся, Птицы, Млекопитающие.

Надкласс Рыбы (Pisces)

Классы Хрящевые (Chondrichthyes) и

Костные (Osteichthyes) рыбы

Общая характеристика рыб

Это самая большая по числу видов (более 20 тыс.) и наиболее древняя группа первичноводных хор­довых животных. Рыбы заселили все виды морских, пресных и солоноватых водоемов. Вся их организация несет на себе отпеча­ток приспособления к жизни в плотной водной среде. Главней­шие особенности их организации следующие:

1. Форма тела обтекаемая за счет плавного перехода ее отделов – головы, туловища и хвоста – друг в друга и сплющенная с боков.

2. Кожа богата железами, обильно выделяющими слизь, и покрыта чешуей.

3. Органы движения и стабилизации положения тела спиной
вверх – это непарные и парные плавники. Плавучесть костных рыб поддерживается гидростатическим органом – плавательным пузырем.

4.Скелет хрящевой или костный. Череп неподвижно соединен
с позвоночником. В позвоночнике два отдела: туловищный и
хвостовой. Пояса конечностей не связаны с осевым скелетом.

5.Мышцы слабо дифференцированы, сегментированы. Движения тела однообразны, змеевидны и преимущественно в горизонтальной плоскости.

6.Захват пищи активный с помощью челюстей. Передний и средний отделы кишечника сильно дифференцированы. Развиты
пищеварительные железы: печень и поджелудочная железа.

7.Органы дыхания – жабры.

8.Кровеносная система замкнутая, имеет один круг кровообращения и двухкамерное сердце. Органы и ткани рыб снабжа­ются артериальной кровью.

9.Органы выделения – парные туловищные почки. Конечный
продукт азотистого обмена, выводимый из организма, – ам­миак или мочевина.

10.Центральная нервная система представлена головным и спинным мозгом. Головной мозг дифференцирован на пять отделов. Строение органов чувств – зрения, обоняния, слуха –
адаптировано к функционированию в водной среде. Развит
особый орган боковой линии, позволяющий рыбам ориентироваться в потоках воды.

11. Рыбы раздельнополы, многим свойственен половой диморфизм. Размножение только половое. У большинства оплодотворение наружное, в воде. Развитие с неполным метаморфо­зом (со стадией личинки).

Отделы тела рыб – голова, туловище, хвост – плавно переходят друг в друга, обеспечивая обтекаемость (рис. 33). Плавают рыбы за счет боковых волнообразных из­гибов тела. Тело покрыто черепицеобразно расположенными ко­стными пластинками – чешуей. Выделяемая многочисленными кожными железами слизь уменьшает трение при движении рыбы. Парные плавники – грудные и брюшные – поддерживают нор­мальное положение тела спиной вверх, служат рулями поворота, а у некоторых рыб (скаты) – основными органами движения.

Скелет рыб состоит из черепа, позвоночника, скелета непарных, парных плавников и их поясов. В туловищном отделе к по­перечным отросткам тела причленяются ребра. Позвонки сочленяются друг с другом при помощи суставных отростков, обеспечивая изгиб преимущественно в горизонтальной плоскости.

Рис 33. Внешний вид и внутреннее строение рыбы (окуня): 1 – ноздри; 2 – глаза; 3, 6 – спинные плавники; 4 – почки; 5 – плава­тельный пузырь; 7 – хвостовой плавник; 8 – подхвостовой плавник; 9 – мочевой пузырь; 10 – яичник; 11 – кишечник; 12 – желчный пузырь; 13 – печень; 14 – сердце; 15 – жабры; 16 – рот.

Череп образован большим числом костей и несет челюсти, снабженные зубами. Скелет служит опорой для мышц и защитой для внутренних органов.

Мощная мускулатура рыб состоит из сегментов, разделенных соединительнотканными перегородками, и в целом напоминает мышечную систему ланцетника. Отдельные пучки мышц управляют движениями глаз, жабр, челюстей.

Рис. 34. Скелет окуня: 1 – позвоночник; 2 – рёбра; 3 – черепная коробка; 4 – верхняя челюсть; 5 – нижняя челюсть; 6 – кости жаберной крышки; 7 – кости грудного плавника; 8 – кости брюшного плавника.

Питаются рыбы разнообразной пищей. Пищевая специализация отражается на строении органов пищеварения. Рот ведет в ротовую полость, в которой обычно имеются многочислен­ные зубы, расположенные на челюстных, небных и других кос­тях. Слюнные железы отсутствуют. Из ротовой полости пища проходит в глотку, прободенную жаберными щелями, и по пищеводу попадает в желудок, железы которого обильно выделяют пищеварительные соки. У некоторых рыб (карповые и ряд других) желудка нет и пища поступает сразу в тонкий кишечник, где под влиянием комплекса ферментов, выделяемых железами самого кишечника, печени и поджелудочной железы, происходит расщепление пищи и всасывание растворенных питатель­ных веществ.

У большинства рыб имеется тонкостенный вырост кишечника, заполненный смесью газов, – плавательный пузырь. Он выполняет гидростатическую функцию, т. е. уравнивает плотность рыбы с плотностью воды, что позволяет рыбе без мышечных усилий держаться на любой глубине. Газовая смесь, которой наполнен пузырь, может поглощаться или выделяться капиллярами стенок пузыря, что изменяет удельный вес рыбы.

Органы дыхания – жабры – расположены на верхней сто­роне четырех жаберных дуг в виде ярко-красных лепестков. Вода попадает в рот рыбы, процеживается через жаберные щели, омывая жабры, и выводится наружу из-под жаберной крышки. Газо­обмен осуществляется в многочисленных жаберных капиллярах, кровь в которых течет навстречу омывающей жабры воде.

На нижней стороне жаберных дуг находятся беловатые тычинки, имеющие большое значение в питании рыб: у некоторых они образуют цедильный аппарат – приспособление для пита­ния мелкой пищевой взвесью, у других способствуют удержанию в ротовой полости крупной добычи.

Кровеносная система рыб замкнута. Сердце двухкамерное, состоящее из предсердия и желудочка. Венозная кровь из желудочка сердца поступает в брюшную аорту, несущую ее к жабрам, где она обогащается кислородом и освобождается от углекисло­го газа. Оттекающая от жабр артериальная кровь собирается в спинную аорту, которая расположена вдоль тела под позвоночни­ком. От спинной аорты к различным органам рыбы отходят мно­гочисленные артерии. В них артерии распадаются на сеть тончай­ших капилляров, через стенки которых кровь отдает кислород и обогащается углекислым газом. Венозная кровь собирается в вены и по ним поступает в предсердие, а из него – в желудочек. Следовательно, у рыб один круг кровообращения.

Рыбы – животные с непостоянной температурой тела. Скорость процессов жизнедеятельности у них зависит от температуры воды.

Рис. 35. Схема кровеносной системы рыбы.

Органами выделения служат парные лентовидные туловищ­ные почки, расположенные в полости тела под позвоночником. Они утратили связь с полостью тела и удаляют вредные продук­ты жизнедеятельности, отфильтровывая их из крови. У пресноводных рыб конечным продуктом белкового обмена является ядовитый аммиак. Он растворяется большим количеством воды, и поэтому рыбы выделяют много жидкой мочи. Выведенная с мочой вода легко восполняется за счет ее постоянного поступления через кожу, жабры и с пищей. У морских рыб конечным продуктом азотистого обмена служит менее ядовитая мочеви­на, выведение которой требует меньшего количества воды. Об­разовавшаяся в почках моча по парным мочеточникам оттекает в мочевой пузырь, откуда выводится наружу через выделитель­ное отверстие.

Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга. Головной мозг у рыб, как у всех позвоночных, пред­ставлен пятью отделами: передним, промежуточным, средним, мозжечком и продолговатым мозгом. От переднего мозга отхо­дят хорошо развитые обонятельные доли. Наибольшего развития достигает средний мозг, осуществляющий анализ зрительных вос­приятий, а также мозжечок, регулирующий координацию движе­ний и сохранение равновесия.

На строение органов чувств сильное влияние оказала жизнь в водной среде. Так, глаза имеют плоскую роговицу и почти шаровидной формы хрусталик, что дает возможность рыбам видеть только близкорасположенные предметы (до 10—15 м). Посколь­ку природные воды отличаются низкой прозрачностью, дальнее видение у рыб не развито. Аккомодация, т. е. наводка на четкое видение предмета, осуществляется сокращением мышечного от­ростка хрусталика, перемещающего его по отношению к сетчатке.

Поиску пищи, встрече особей разного пола, способности держаться в стае рыбам помогает острое обоняние. Орган обоняния представляет собой парные мешочки, выстланные чувствитель­ными клетками, к основанию которых подходят волокна обоня­тельного нерва. Обонятельные мешочки открываются наружу отверстием – ноздрей. Орган вкуса представлен многочислен­ными вкусовыми сосочками, расположенными на губах, в пище­воде, глотке и даже на плавниках.

Орган слуха и равновесия представлен только внутренним ухом, расположенным по бокам задней части черепа. Скорость распространения звука в воде в четыре раза выше, чем в воздухе. Поэтому простой по строению орган слуха рыб позволяет им через кости черепа чутко воспринимать звуковые волны. Рыбы способны издавать звуки зубами, жаберными крышками, плавниками, плавательным пузырем. Посредством звуковой сигнали­зации рыбы выражают эмоциональное состояние – угрозу, пре­дупреждение, призыв, сигнал тревоги и др.

Особую роль в жизни рыб играет орган боковой линии (рис.36). Он представлен продольными каналами, лежащими по бокам тела в коже и сообщающимися с наружной средой че­рез большое число линейно расположенных отверстий. На дне каналов напротив отверстий лежат чувствительные клетки, снабженные ресничками. Они воспринимают изменение давления и направления воды, что дает возможность рыбе беспрепятственно ориентироваться в ее потоках, успешно плавать как в дневное, так и в ночное время и избегать столкновений с подводными предме­тами. Этот орган имеется только у первичноводных, т. е. у рыб и амфибий. Наибольшего развития он достиг у рыб.

Рис. 36. Орган боковой линии костной рыбы: 1 – поперечные канальцы, открывающиеся в наружную среду; 2 – продольный канал; 3 – рецепторы, воспринимающие давление воды; 4 – нерв.

Размножение. Большинство рыб раздельнополые, однако, есть и гермафродитные виды. Парные половые железы – яичники и семенники – имеют выводящие протоки. Оплодотворение у большинства рыб наружное и происходит в воде. Подготовка к поло­вому процессу и сам его ход сопровождается сложным инстинк­тивным поведением рыб – нерестом. Многие виды рыб перед нерестом совершают миграции, перемещаясь в места, более бла­гоприятные для развития их потомства. Так, проходные рыбы миг­рируют из морей в реки (осетровые, лососевые) или из рек в моря (речной угорь). Одни виды рыб размножаются с определенной периодичностью, другие – один раз в жизни (дальневосточные лососи, речной угорь) и после размножения погибают.

У некоторых видов рыб (гуппи, меченосцы) наблюдается живорождение. Оплодотворенные яйца у них развиваются в яични­ке самки, и мальки питаются ее разрушенной тканью.

Плодовитость рыб различна. Рыбы, не проявляющие заботы о потомстве, когда вероятность гибели икры велика, откладывают огромное количество икринок (у одной самки трески и угря их до 8—10 млн.), а при наличии заботы о потомстве вымет икры самками значительно уменьшается (у трехиглой колюшки всего 80 – 1000 икринок).

Из яйца вылупляется личинка с желточным мешком на брюшной стороне тела, в течение нескольких дней не способная к внеш­нему питанию. Истратив запасы питательных веществ желточно­го мешка, личинка переходит на питание простейшими и мелкими ракообразными и превращается в малька (имеющего чешую) и затем, после периода роста, – во взрослую рыбу.

Класс Хрящевые рыбы. Данный класс представлен группой немногочисленных морских видов рыб, имеющих хрящевой ске­лет в течение всей жизни. Жаберные крышки отсутствуют, по бо­кам головы наружу открывается 5—7 жаберных щелей. Плаватель­ный пузырь не развит, поэтому, чтобы не утонуть, рыбы активно плавают. Парные плавники расположены горизонтально. Хвостовой плавник неравнолопастный, с большой верхней и малой ниж­ней лопастями. Передняя часть головы вытянута в удлиненное рыло, из-за чего рот находится с брюшной стороны и имеет вид поперечной щели. Оплодотворение внутреннее. Размножение про­исходит путем откладки яиц или живорождения.

К хрящевым рыбам принадлежат два отряда: Акулы и Скаты. Акулыв основном активные пловцы с торпедообразной формой тела. Большинство из них хищники, находящие добычу с помощью обоняния, а также восприятия вибраций воды органом бо­ковой линии. Челюсти вооружены острыми зубами. Самые крупные виды питаются, отцеживая планктон.

Скаты имеют уплощенное в спинно-брюшном направлении тело с сильно увеличенными грудными плавниками. Жаберные щели расположены с брюшной стороны. Зубы в виде невысоких призм, собранных в «терку». Питаются рыбой и донными животными. Мясо акул и скатов съедобно.

Класс Костные рыбы. Это самая многочисленная группа позвоночных животных (свыше 19 тыс. видов). Внутренний скелет костный, у немногих хрящевой, но в последнем случае укреплен накладными покровными костями. Жаберная щель прикрыта с боков жаберной крышкой. Имеется плавательный пузырь. Оплодотворение в основном наружное. В классе более 40 отрядов.

К отряду Осетрообразныепринадлежат белуга, осетр, севрюга, стердядьи другие древние костные рыбы. Как и у хрящевыхрыб, у них имеются рыло, рот в виде поперечной щели на брюшной стороне тела, горизонтальные парные плавники, хвост с увеличенной верхней и меньшей нижней лопастями. Основу осевого скелета составляет хрящ. Череп снаружи покрыт плоскими костями, а на туловище и хво­сте расположены пять рядов костных ромбических пластинок. Живут только в Северном полушарии, относятся к проходным и озерно-речным рыбам. Питаются донными беспозвоночными и рыбой. Это ценные промысловые рыбы, дающие высококачественное мясо и черную икру.

Отряд Сельдеобразныевключает морских стайных планктоноядных рыб. Большинство из них обитает вблизи берегов. Откладыва­ют многочисленную липкую икру на грунт или водоросли. Отряд богат промысловыми рыбами: атлантическая, тихоокеаническая сельди, балтийская (салака), сардины, анчоусы.

Отряд Лососеобразные представлен проходными и пресноводными рыбами, откладывающими икру на дне пресных водо­емов Северного полушария. Отличительной внешней чертой стро­ения лососевых является наличие жирового плавника (без костных лучей). Они откладывают небольшое число крупных красных икринок. Лососевые — ценные промысловые рыбы (кета, горбуша, кумжа, семга; форель, голец, ряпушка), дающие высококачественное мясо и красную икру.

Отряд Карпообразныеобъединяет пресноводных рыб, у которых нет челюстных зубов. Пища измельчается глоточными зу­бами. К ним принадлежат промысловые рыбы – плотва, лещ, линь, сазан, язь и др. В прудовых хозяйствах нашей республики разводят карпа (домашняя форма сазана), серебристого карася, линей, белого и пестрого толстолобиков, белого амура и др.

Отряд Двоякодышащиеотносится к древнейшим рыбам, приспособившимся к жизни в условиях пересыхающих водоемов Африки, Австралии и Южной Америки. Помимо жабр дышат одним или двумя легкими – полыми выростами брюшной стен­ки пищевода. Воздух к легким поступает через сквозные ноздри. Намечается образование второго предсердия и легочного круга кровообращения. Представители этого отряда – австралийский рогозуб, американский чешуйчатник.

Отряд Кистеперыетакже является древней и почти полностью вымершей группой. Расцвета кистеперые достигли в девоне и карбоне. В настоящее время известен только один вид – латимерия, обитающая в глубинах Индийского океана. Длина рыбы до 1,5 м. У нее своеобразно устроены парные плавники. В осно­вании их расположена широкая мясистая лопасть, внутри кото­рой находится скелет плавника, напоминающий скелет конечнос­ти наземных позвоночных. Кистеперые представляют собой ветвь рыб, от которой произошли земноводные.

Рыбы и рыбопродукты играют важную роль в жизни человека. Ежегодный мировой улов составляет около 60 млн. т. В мировом балансе живот­ных белков значение пищевой продукции, вырабатываемой из объек­тов рыбного промысла, близко к 22% уступает только мясным (43%) и молочным (35%) продуктам. Основная часть уловов (около 90%) приходится на зоны мелководья с глубинами до 200 м.

Ведущее значение в мировой добыче рыб принадлежит сельдевым (22%), тресковым (17%), скумбриевым (6%), а также став­ридовым (6%).

В последние годы рост улова рыбы прекратился. Это результат истощения запасов многих видов из-за перелова, отравления соля­ми тяжелых металлов, уничтожения, загрязнения нерестилищ и т. д. Наступает время постепенного перехода к управляемому человеком морскому рыбному хозяйству, т. е. переходу от рыболовства-охоты к выращиванию промысловых объектов. Роль разводимых и культивируемых рыб с каждым годом будет возрастать.

Наибольшие успехи в разведении пресноводных рыб достигнуты в прудовых хозяйствах, которые имеют многовековую историю разви­тия. Их характерной особенностью является полный контроль со сто­роны человека за технологической цепочкой выращивания рыбы от личинки до товарной продукции. В зависимости от назначения различают нагульные, выростные, зимовальные и некоторые другие типы искусственных прудов. Нерестовые пруды предназначены для нерес­та рыбы. Они небольшие по размерам, хорошо прогреваемые, их ложе покрыто мягкой луговой растительностью. Из нерестовых прудов под­росшую и окрепшую личинку пересаживают в большие и более глу­бокие выростные пруды, где к осени подрастают сеголетки. На зиму сеголетков переводят в глубокие проточные небольшие зимовальные пруды. Весной следующего года годовиков из зимовальных прудов размещают в нагульные, в которых они вырастают до товарной мас­сы. Основными объектами рыбоводства являются карп, белый и пестрый толстолобики, белый амур, щука, карась и др. Форель является объектом холодноводного рыбоводства.

Контрольные вопросы:

1. Какие общие черты организации свойственны всем Хордовым?

2. Какие особенности строения имеют Бесчерепные (на примере ланцетника)?

3. В чём заключаются особенности строения Позвоночных?

4. В чём состоят приспособления рыб к жизни в водной среде?

5. Какие особенности строения кровеносной системы появились у рыб?

6. Чем обусловлена сложность поведения рыб? Какая система органов отвечает за это?

7. Какие особенности строения присущи хрящевым рыбам?

8. Какое практическое значение в хозяйственной деятельности человека имеют рыболовство и рыбоводство?

Класс Земноводные, или Амфибии (Amphibia)

Общая характеристика класса

Земноводные – первая неболь­шая по числу видов группа позвоночных животных, ос­воившая наземную среду, но сохранившая тесную связь с водной. Распространены повсеместно, но наиболее широко встречаются в регионах с теплым и влажным климатом. Живут вблизи водоемов.

Земноводные произошли от одной из групп древних пресноводных кистеперых рыб – стегоцефалов, обитавших около 300 млн. лет назад в заболоченных водоемах. Важнейшие адаптации, позволившие земноводным выйти в наземную среду, связаны с преодолением силы тяжести (гравитации) и защитой тела от потери влаги.

Характерные черты организации земноводных следующие:

1. Тело слегка уплощено и подразделяется на голову, туловище и две пары пятипалых конечностей. У небольшой группы земноводных имеется хвост.

2. Кожа тонкая, голая, влажная, богатая слизистыми железами.

3. Череп подвижно соединен с позвоночником, который состоит из четырех отделов: шейного, туловищного, крестцового и
хвостового. Плечевой и тазовый пояса обеспечивают конеч­ностям опору. Скелет конечностей построен по типу системы
подвижных рычагов, позволяющих животному передвигаться
по твердой поверхности. В скелете много хряща.

4. Мышечная система состоит из отдельных дифференцированных мышц. Движения разных частей тела более разнообраз­ны, чем у рыб.

5. Земноводные – хищники. У них развиты слюнные железы,
секрет которых увлажняет ротовую полость, язык и пищу. Активно схваченная добыча переваривается в желудке. Послед­ний отдел пищеварительного канала – расширенная клоака.

6. Органы дыхания взрослых животных – кожа и легкие, у личинок – жабры.

7. Сердце трехкамерное. Имеются два круга кровообращения: большой (туловищный) и малый (легочный). По артериям большого круга кровообращения течет смешанная кровь, и только головной мозг снабжается артериальной кровью.

8. Органы выделения – парные туловищные почки. Моча оттекает по двум мочеточникам в клоаку, а из нее – в мочевой пузырь. Выводимый конечный продукт азотистого обмена –мочевина.

9. Передний мозг земноводных по сравнению с таковым у рыб развит хуже в связи с малой подвижностью. Строение органов слуха и зрения приспособлено к жизни на суше. У ли­чинок земноводных имеется орган боковой линии.

10. Оплодотворение внешнее, в воде. Развитие с неполным мета­морфозом, со стадией рыбообразной личинки.

Земноводные – самый малочисленный класс позвоночных, включающий лишь около 3 400 видов, объединяемых в 3 отряда: Безногие, Бесхвостые и Хвостатые.

Безногие земноводные (Apoda) – объединяют примерно 165 видов тропических червяг, большинство которых ведёт подземный образ жизни. По-видимому, это очень древние земноводные, дожившие до наших дней благодаря приспособленности к подземному образу жизни.

Хвостатые земноводные (Caudata) – известно всего около 340 видов. К ним относятся саламандры и тритоны, распространённые почти исключительно в северном полушарии. Они имеют удлиненное тело с хорошо развитым хвостовым отделом. Широко известны обыкновенный и гребенчатый тритоны, насе­ляющие летом небольшие стоячие водоемы, где происходит раз­множение и развитие личинок. В конце лета тритоны покидают водоемы и держатся под лежащими деревьями, камнями, в тре­щинах земли. Зимуют на суше в кучках листьев, под пнями.

Изве­стна пятнистая саламандра, обитающая в лесах Кавказа. Она круп­нее тритонов, еще меньше зависит от воды.

Бесхвостые земноводные (Anura) – содержат наибольшее число – около 2 900 видов, приспособившихся к передвижению по суше прыжками при помощи удлинённых задних конечностей. Из наших земноводных сюда относятся различные лягушки, жабы, чесночницы, жерлянки, квакши и т.п. В отличие от лягушек жабы меньше зависят от воды. Кожа у жаб более сухая и частично ороговевшая. Задние конечности значительно короче, чем у лягушек. Охотятся они ночью. Наиболее распространены серая и зеленая жабы. Распространены бесхвостые по всем материкам кроме Антарктиды.

Бо­лее детально строение земноводных рассмотрим на примере ля­гушки – представителя отряда Бесхвостые. Уплощенное тело лягушки подразделено на широкую голову и короткое туловище. Голова малоподвижна, так как шея почти не выражена. Задние конечности длиннее передних. Кожа голая, богатая многоклеточными слизеотделительными железами, прикреплена к телу не на всем протяжении, а только в определенных участках, между кото­рыми имеются пространства, заполненные лимфой. Эти особен­ности строения предохраняют кожу от высыхания.

Скелет земноводных, как и у всех позвоночных, состоит из черепа, позвоночника, скелета конечностей и их поясов.

Череп почти сплошь хрящевой (рис. 37). Он подвижно сочленен с позвоночником. Позвоночник содержит девять позвонков, объ­единенных в три отдела: шейный (1 позвонок), туловищный (7 по­звонков), крестцовый (1 позвонок), а все хвостовые позвонки срос­лись, образовав единую косточку – уростиль. Ребра отсутствуют.

Плечевой пояс включает типичные для наземных позвоночных кости: парные лопатки, вороньи кости (коракоиды), ключицы и непарную грудину. Он имеет вид полукольца, лежащего в толще туловищной мускулатуры, т. е. не соединен с позвоночником. Тазовый пояс образован двумя тазовыми костями, образованны­ми тремя парами подвздошных, седалищных и лобковых костей, сросшихся между собой. Длинные подвздошные кости причленены к поперечным отросткам крестцового позвонка.

Рис. 37. Скелет лягушки: 1 – кости стопы; 2 – голень; 3 – бедренная кость; 4 – подвздошная кость; 5 – уростиль; 6 – крестцовый позвонок; 7 – шейный позвонок; 8 – череп; 9 – лопатка; 10 – грудина; 11 – плечевая кость; 12 – предплечье; 13 – кости кисти.

Скелет свободных конечностей построен по типу системы многочленных рычагов, подвижно соединенных шаровидными суставами. В составе передней конечности выделяют плечо, предплечье и кисть. У бесхвостых земноводных локтевая и лучевая кости сливаются, образуя общую кость предплечья. Кисть под­разделяется на запястье, пясть и четыре фаланги пальцев. Задняя конечность состоит из бедра, голени и стопы. Стопа включает кости предплюсны, плюсны и фаланги пяти пальцев. Задние ко­нечности длиннее передних. Это связано с передвижением по суше прыжками, а в воде – с энергичной работой задних конечностей при плавании. Как видим, такая схема строения конечностей яв­ляется типичной для наземных позвоночных и в каждом классе имеет незначительные изменения, связанные с особенностями их движения. Благодаря подвижности отделов скелета движения тела земноводных более разнообразны, чем у рыб;

Мышечная система амфибий под влиянием наземного обра­за жизни претерпела значительные изменения. Однообразно построенные сегменты мускулатуры рыб преобразованы в диффе­ренцированные мышцы конечностей, головы, ротовой полости, участвующих в процессе заглатывания пищи, вентиляции органов дыхания.

Дифференцировка пищеварительной системы земноводных осталась примерно на том же уровне, что и у их предков – рыб. Общая ротоглоточиая полость переходит в короткий пищевод, за ним расположен слабо обособленный желудок, переходящий без резкой границы в кишечник. Кишечник заканчивается прямой кишкой, переходящей в клоаку. Протоки пищеварительных желез – печени и поджелудочной железы – впадают в двенадцатиперстную кишку. В ротоглоточную полость открываются протоки отсутствующих у рыб слюнных желез, смачивающих ротовую полость и пищу. С наземным образом жизни связано появление в ротовой полости настоящего языка – основного органа добычи пищи. У лягушек он прикреплен к передней части дна ротовой полости и способен быстро выдвигаться вперед, приклеивая добычу. Взрос­лые лягушки, как и все другие земноводные, плотоядны и питаются движущимися мелкими животными, иногда икрой, молодью рыб.

Дышат лягушки легкими и кожей. Легкие представляют со­бой парные полые мешки с ячеистой внутренней поверхностью, пронизанной сетью кровеносных капилляров, где и происходит газообмен. Механизм дыхания у земноводных несовершенен, нагнетательного типа. Животное набирает воздух в ротоглоточную полость, для чего опускает дно ротовой полости и открывает ноздри. Затем ноздри закрываются клапанами, дно ротовой полости поднимается, и воздух нагнетается в легкие. Удаление воздуха из легких происходит благодаря сокращению грудных мышц. По­верхность легких у земноводных невелика, меньше поверхности кожи. Поэтому насыщение крови кислородом происходит не толь­ко через легкие, но и через кожу. Так, прудовая лягушка получает через кожу 51% кислорода. Находясь под водой, земноводные дышат исключительно кожей. Чтобы кожа в наземных условиях функционировала как орган дыхания, она должна быть влажной.

Рис. 38. Вскрытая лягушка (самка): 1 – сердце; 2 – лёгкое; 3 – печень; 4 – желчный пузырь на средней лопасти печени; 5 – желудок; 6 – поджелудочная железа; 7 – двенадцатиперстная кишка; 8– тонкая кишка; 9 – толстая кишка; 10 – селезёнка; 11 – клоака; 12 – мочевой пузырь; 13 – почка; 14 – мочеточник; 15– правый яичник (левый яичник удалён); 16 – яйцеводы; 17 – маточный отдел яйцевода.

Кровеносная система земноводных представлена трехкамерным сердцем, состоящим из двух предсердий и желудочка, и двух кругов кровообращения – большого (туловищного) и ма­лого (легочного). Малый круг кровообращения начинается в желудочке, включает сосуды легких и завершается в левом пред­сердии. Большой круг начинается также в желудочке. Кровь, прой­дя по сосудам всего тела, возвращается в правое предсердие. Таким образом, в левое предсердие попадает артериальная кровь из легких, а в правое – венозная кровь со всего тела. В правое предсердие попадает и артериальная кровь, оттекающая от кожи. Так благодаря появлению легочного круга кровообращения в сердце земноводных попадает и артериальная кровь. Несмотря на то, что в желудочек поступает артериальная и венозная кровь, полного перемешивания крови не происходит благодаря нали­чию карманов и неполных перегородок. Благодаря им при выхо­де из желудочка артериальная кровь по сонным артериям посту­пает в головной отдел, венозная – в легкие и кожу, а смешанная – во все остальные органы тела. Таким образом, у земноводных нет полного разделения крови в желудочке, поэтому интенсивность жизненных процессов невысокая, а температура тела непостоянная.

Органы выделения земноводных, как и у рыб, представлены туловищными почками. Однако в отличие от рыб они имеют вид уплощенных компактных тел, лежащих по бокам крестцового позвонка. В почках имеются клубочки, которые отфильтровывают из крови вредные продукты распада (в основном мочевину) и одновременно важные для организма вещества (сахара, витами­ны и др.). Во время стока по почечным канальцам полезные орга­низму вещества всасываются обратно в кровь, а моча поступает по двум мочеточникам в клоаку и оттуда в мочевой пузырь. По­сле наполнения мочевого пузыря его мышечные стенки сокращаются, моча выводится в клоаку и выбрасывается наружу. По­тери воды из организма земноводных с мочой, так же как и у рыб, восполняются поступлением ее через кожу.

Головной мозг земноводных имеет те же пять отделов, что и мозг рыб. Однако отличается от него большим развитием переднего мозга, который у земноводных разделен на два полушария. Мозжечок недоразвит в связи с малой подвижностью и однооб­разным характером движений земноводных.

Рис. 39. Головной мозг лягушки: 1 – полушария переднего мозга; 2 – обонятельная доля; 3 – обонятельный нерв; 4 – промежуточный нерв; 5 – средний мозг; 6 – мозжечок; 7 – продолговатый мозг; 8 – четвёртый желудочек; 9 – спинной мозг.

Выход земноводных на сушу оказал влияние на развитие органов чувств. Так, глаза земноводных защищены от высыхания и засорения подвижными верхними и нижними веками и мигательной перепонкой. Роговица приобрела выпуклую форму, а хрус­талик – линзообразную. Видят земноводные в основном по­движные объекты.

В органе слуха появилось среднее ухо с одной слуховой косточкой (стремечком). Полость среднего уха отделе­на от окружающей среды барабанной перепонкой и соединена с ротовой полостью посредством узкого канала – евстахиевой трубы, благодаря чему внутреннее и внешнее давление на барабан­ную перепонку уравновешивается. Появление среднего уха вы­звано необходимостью усиления воспринимаемых звуковых колебаний, так как плотность воздушной среды меньше, чем вод­ной.

Ноздри у земноводных в отличие от рыб сквозные и выстла­ны чувствительным эпителием, воспринимающим запахи.

Размножение земноводных имеет свои особенности. Поло­вые железы парные. Парные яйцеводы впадают в клоаку, а семявыводящие каналы – в мочеточники. Лягушки размножаются весной на третьем году жизни. Оплодотворение происходит в воде. Через 7 – 15 дней в оплодотворенных икринках развиваются ры­бообразные личинки – головастики.

Рис. 40. Развитие лягушки: 1 – яйца; 2 – головастик в момент выклева; 3 – развитие плавниковых складок и наружных жабр; 4 – стадия максимального развития наружных жабр; 4а – передняя часть того же головастика снизу (видны личиночные органы прикрепления); 4б – детали строения наружных жабр; 5 – стадия исчезновения наружных жабр и редукции органов прикрепления; 5а – развитие ротового аппарата головастика; 6 – стадия появления задних конечностей; 6а – ротовой аппарат головастика на той же стадии; 7 – стадия расчленения и подвижности задних конечностей (сквозь покровы просвечивают лежащие в жаберной полости передние конечности); 8 – стадия прорыва жаберной полости, освобождения передних конечностей, метаморфоз ротового аппарата и начало резорбции хвоста; 9 – выход насушу.

Головастик – типичное водное животное: дышит жабрами, имеет двухкамерное сердце, один круг кровообращения и орган боковой линии, плавает при помо­щи хвоста, окаймленного перепонкой. В ходе метаморфоза личи­ночные органы замещаются органами взрослого животного.

Практическое значение земноводных невелико, хотя, в общем, они полезны для человека. Лягушки и особенно жабы уничтожа­ют вредных членистоногих, моллюсков (слизней). Тритоны по­едают личинок комаров, в том числе и малярийных. Лягушки слу­жат пищей многим птицам и млекопитающим. В некоторых странах мясо лягушек и крупных саламандр употребляют в пишу. Лягушки используются для проведения исследований по биоло­гии и медицине.

Однако земноводные в некоторых случаях могут приносить вред. Так, они уничтожают мальков рыб в прудовых хозяйствах и на нерестилищах в естественных водоемах.

Происхождение земноводных. Предками земноводных являются пресноводные кистеперые рыбы девонского периода па­леозойской эры. От первых примитивных земноводных – стегоцефалов – обособились три ветви. Одна из них дала современных земноводных – хвостатых, другая – бесхвостых, от третьей вет­ви образовались примитивные пресмыкающиеся.

Таким образом, несмотря на различия в строении, рыбы и земноводные имеют общие признаки, которые объединяют их в группу низ­ших первичноводных позвоночных. Их предками были чисто водные животные. Зависимость от воды или влажного воздуха прослеживает­ся в организации внешнего и внутреннего строения, а также при раз­множении рыб и земноводных, когда они перебираются в водоемы и откладывают бедные желтком яйца, которые оплодотворяются в воде.

И напротив, классы пресмыкающихся, птиц и млекопитающих объединены в группу высших позвоночных животных, вся организация которых приспособлена к наземному образу жизни. Следовательно, группа высших позвоночных животных принадлежит к первичноназемным позвоночным, т. е. к таким, ближай­шие предки которых жили на суше.

Контрольные вопросы:

1. В чём особенность организации земноводных?

2. Какие отряды входят в класс земноводных?

3. Какие особенности строения скелета присущи земноводным?

4. Какие особенности строения дыхательной системы свойственны лягушкам?

5. Какое строение имеет кровеносная система лягушек?

6. Как взаимосвязано строение головного мозга со строением органов чувств?

7. В чём заключаются особенности размножения земноводных?

Класс Пресмыкающиеся, или Рептилии (Reptilia)

Общая характеристика класса

Пресмыкающиеся по сравнению с земноводными представляют собой следующий этап приспособления позвоночных животных к жизни на суше. Это первый настоящий класс наземных позвоночных животных. Обитают они преимущественно в регионах с теплым и жарким климатом. В ходе завоевания суши пресмыкающиеся приобрели ряд адаптации:

1. Тело подразделяется на голову, шею, туловище, хвост и пятипалые конечности.

2. Кожа сухая, лишена желез и покрыта роговым покровом, защищающим тело от высыхания. Рост животного сопровожда­ется периодической линькой.

3. Скелет прочный, окостеневший. Позвоночник состоит из пяти отделов: шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового. Плечевой и тазовый пояса конечностей укреплены и
связаны с осевым скелетом. Развиты ребра и грудная клетка.

4. Мускулатура более дифференцирована, чем у земноводных. Развиты шейные и межреберные мышцы, подкожная мускулату­ра. Движения отделов тела более разнообразные и быстрые.

5. Пищеварительный тракт более длинный, чем у земноводных, и четче дифференцирован на отделы. Пища захватывается челюс­тями, имеющими многочисленные острые зубы. Стенки рото­вой полости и пищевода снабжены мощной мускулатурой, ко­торая проталкивает крупные порции пищи в желудок. На
границе тонкой и толстой кишок имеется слепая кишка, осо­бенно хорошо развитая у растительноядных наземных черепах.

6.Органы дыхания – легкие – имеют большую дыхательную
поверхность за счет ячеистого строения. Развиты воздухопроводящие пути – трахея, бронхи, в которых воздух увлажняет­ся и не иссушает легкие. Вентиляция легких происходит путем изменения объема грудной клетки.

7. Сердце трехкамерное, однако в желудочке имеется неполная
продольная перегородка, препятствующая полному смеши­ванию артериальной и венозной крови. Большая часть тела
пресмыкающихся снабжается смешанной кровью с преобладанием артериальной, поэтому интенсивность обмена выше, чем у земноводных. Однако пресмыкающиеся, так же как рыбы и земноводные, являются пойкилотермными (холоднокровными) животными, температура тела которых зависит от тем­пературы среды обитания.

8. Органы выделения – тазовые почки. По мочеточникам моча
оттекает в клоаку, а из нее – в мочевой пузырь. В нем вода
дополнительно отсасывается в кровеносные капилляры и возвращается в организм, после чего моча выводится наружу.
Конечный продукт азотистого обмена, выводимый с мочой, – мочевая кислота.

9. Головной мозг имеет больший относительный размер, чем у
земноводных. Лучше развиты большие полушария переднего
мозга с зачатками коры и мозжечок. Формы поведения пресмыкающихся более сложные. Органы чувств лучше приспособлены к наземному образу жизни.

10. Оплодотворение только внутреннее. Яйца, защищенные от вы­сыхания кожистой или скорлуповой оболочкой, рептилии откладывают на суше. Зародыш в яйце развивается в водной оболочке. Развитие прямое.

Особенности строения и процессов жизнедеятельности.

Рассмотрим строение основных органов пресмыкающихся на при­мере ящерицы прыткой.

Тело ящерицы подразделено на голову, туловище и хвост. В туловищном отделе хорошо выражена шея. Все тело покрыто роговыми чешуями, а голова и брюхо — крупными щитками. Конечности ящерицы хорошо развиты и вооружены пятью пальцами с когтями.

Плечевые и бедренные кости расположены параллельно поверхности земли, вследствие чего тело провисает и касается земли (отсю­да и название класса). Шейный отдел позвоночника состоит из вось­ми позвонков, первый из них подвижно соединён как с черепом, так и со вторым позвонком, что обеспечивает головному отделу боль­шую свободу движений. Позвонки пояснично-грудного отдела несут ребра, часть которых соединена с грудиной, в результате чего образуется грудная клетка. Крестцовые позвонки обеспечивают бо­лее прочное, чем у земноводных, соединение с костями таза.

У ящериц при самопроизвольном отбрасывании хвоста (явление автотомии) разрыв происходит не между позвонками, а посередине, где находятся тонкие хрящевые прослойки, делящие тело позвонка на две части.

Органы выделения представлены тазовыми почками, в которых общая фильтрационная площадь клубочков небольшая, в то время как протяженность канальцев значительная. Это способствует интенсивному обратному всасыванию отфильтрованной клубочками воды в капилляры крови. Следовательно, выделение продуктов жиз­недеятельности у пресмыкающихся происходит с минимальными потерями воды. У них, как и у наземных членистоногих, конечным продуктом выделения является мочевая кислота, требующая для вы­ведения из организма небольшого количества воды. Моча по моче­точникам собирается в клоаку, а из нее в мочевой пузырь, из которо­го в виде взвеси мелких кристаллов выводится наружу.

Головной мозг пресмыкающихся по сравнению с таковым земноводных обладает лучше развитыми мозжечком и больши­ми полушариями переднего мозга, поверхность которого имеет зачатки коры. Это обусловливает разнообразные и более сложные формы приспособительного поведения.

Органы чувств в большей мере соответствуют наземному образу жизни. Глаза защищены подвижными веками (верхним и нижним) и мигательной перепонкой. Фокусировка зрения достигается как перемещением хрусталика относительно сетчатой обо­лочки, так и изменением его кривизны. Некоторые дневные виды обладают цветовым зрением. У ящериц хорошо развит теменной глаз – светочувствительный орган, расположенный на темени.

Рис. 41. Головной мозг ящерицы: I- сверху; II – снизу; III – сбоку; 1 – передний мозг; 2 – полосатое тело; 3 – средний мозг; 4 – мозжечок; 5 – продолговатый мозг; 6 – воронка; 6′ – гипо­физ; 7 – хиазма; 8 – обонятельная доля; 9 – эпифиз.

Орган слуха состоит из среднего и внутреннего уха. Обоня­ние по сравнению с земноводными развито лучше.

Некоторые виды змей имеют орган термического чувства (между ноздрями и глазом), позволяющий на расстоянии улавливать тепло, исходящее от объекта добычи. Это дает возможность змеям охотиться на теплокровных животных, не видя их.

У пресмыкающихся оплодотворение внутреннее. Размножают­ся путем откладки яиц или яйцеживорождения. Яйца относительно крупные, богаты питательными веществами, что обеспечивает прямое развитие эмбриона без промежуточных личиночных стадий. Яйца снаружи защищены от высыхания защитными оболоч­ками (кожистой или скорлуповой). Зародыш в яйце развивается в полости, заполненной жидкостью, что способствует правильному формированию его органов.

Современные пре­смыкающиеся представляют собой лишь небольшие остатки бога­того и разнообразного мира животных, населявших в мезозойс­кую эру не только всю сушу, но и все моря планеты. В настоящее время к классу Пресмыкающиеся принадлежат более 7 тыс. видов, объединенных в несколько отрядов, среди которых наиболее многочисленными являются Чешуйчатые, Крокодилы, Черепахи и Клювоголовые.

Отряд Чешуйчатые(Sguamata) – самая многочисленная группа пре­смыкающихся (примерно 6,5 тыс. видов). Для них характерно на­личие в покровах роговых чешуи.

В средней полосе СНГ обитает ящерица прыткая, севернее распространена ящерица живородящая, а в южных районах обитают гекконы, агамы и самая крупная ящерица – серый варан (до 2 м длиной). Варан благодаря хорошо развитым конечностям быстро бегает, его тело высоко поднято над землей. Распространены вараны в Африке, Южной Азии, Малайском архипелаге и в Австралии, а также в песчаных пустынях Туркменистана и Узбе­кистана.

Змеи — это безногие чешуйчатые с длинным цилиндричес­ким телом, с помощью волнообразных изгибов которого они передвигаются. Подвижных век не имеют. Добычу заглатывают целиком благодаря широко растяжимому рту (нижние челюсти подвешены на растяжимых связках). Зубы острые, направлены назад. При нападении на жертву ядовитые змеи выдвигают впе­ред из ротовой полости зубы и с их помощью вводят в тело добы­чи секрет ядовитых желез. Грудина отсутствует. Ребра свободные и исключительно подвижные. Среднее ухо упрощено, барабан­ная перепонка отсутствует. Распространены во всех частях света, но численно преобладают в жарких странах. Широко известны неядовитые змеи – ужи, удавы, и ядовитые – гюрза, гадюка, гремучая змея, песчаная эфа и др. Яд змей используется для приго­товления лекарственных препаратов.

Отряд Крокодилы (Crocodylia) представлен крупными (длиной до 6 м), наиболее высокоорганизованными пресмыкающимися, приспо­собленными к полуводному образу жизни. У них ящерообразное, слегка уплощенное тело, покрытое роговыми щитками, со сжатым с боков хвостом и плавательными перепонками между пальцами задних ног.

Рис. 42. Крокодилы: 1 – гавиал; 2 – нильский крокодил; 3 – китайский аллигатор

Зубы сидят в ячейках (как у млекопитаю­щих). Основания зубов внутри полые, в этих полостях развиваются новые, замещающие зубы. Смена зубов в течение жизни крокодила многократна. Легкие имеют сложноячеистое строение и вмещают боль­шой запас воздуха. Развита диафрагма. Сердце четырехкамерное.

Размножаются откладкой яиц (10—100 штук), покрытых известко­вой скорлупой. Становятся половозрелыми к 8—10 годам, живут до 80—100 лет.

Известны нильский крокодил (Африка), аллигатор (Китай, Америка), кайман (Америка), гавиал (Индостан, Бирма), В некоторых странах мясо крокодилов используется в пишу, кожа является ценным сырьем для изготовления галантерейных изделий. В связи с интенсивным промыслом численность крокодилов резко сократилась. Созданы хозяйства по их разведению (США, Куба).

Отряд Черепахи (Testudines) объединяет пресмыкающихся, имеющих компактное тело, заключенное в прочный костный панцирь, в который могут втягиваться шея, голова, конечности и хвост. Сверху костный панцирь покрыт роговыми пластинками или мягкой ко­жей.

Рис. 43. Черепахи: 1 – слоновая черепаха; 2 – степная черепаха; 3 – болотная черепаха; 4 – каретта; 5 – уссурийская мягкокожистая черепаха.

Челюсти лишены зубов и имеют острые роговые края. Позвонки, кроме шейного и хвостового отделов, сращены со спинной частью панциря (как и ребра). Механизм дыхания связан с движением шеи и плеч, которые, выдвигаясь из-под панциря, растягивают легкие. Интенсивность обмена низкая. Способны к дли­тельному голоданию. Живут во влажных тропиках и в жарких пу­стынях. Во многих странах мясо и яйца черепах употребляют в пищу. Роговые пластины некоторых видов черепах используются для изготовления поделок. Болотная черепаха – живет в слабо проточных водо­емах и питается разнообразными мелкими водными и наземны­ми животными.

На Галапагосских островах живёт слоновая черепаха. Громадный панцирь бывает длиной до 110 см и высотой до 60 см. толстые и мощные столбообразные ноги поддерживают тяжеловесное туловище. Масса взрослых экземпляров составляет около 100 кг, а отдельных гигантов – до 400 кг.

Единственный вид современных Клювоголовых (Rhynchocephalia) – гаттерия имеет много чрезвычайно примитивных черт и сохранилась только в Новой Зеландии и на прилежащих островах.

Рис. 44. Гаттерия.

Гаттерия внешне очень напоминает ящерицу с массивным телом, большой головой и пятипалыми конечностями. От затылка по спине и хвосту тянется невысокий гребень из треугольных вертикальных пластинок. Окрашена гаттерия в тусклый оливково-зелёный цвет, на боках тела и конечностях мелкие и более крупные желтые пятна.

Зрачки больших глаз, расположенных по бокам головы, в виде вертикальной щели. Барабанных перепонок у гаттерии нет, полость среднего уха заполнена жировой тканью.

Тело взрослых самцов длиной до 60 см, массой 800 г. самки почти вдвое мельче самцов. Гаттерия достигает половозрелости лишь к 20 годам. Велика и продолжительность жизни: в неволе гаттерии жили более 70 лет.

Основная пища гаттерии – различные беспозвоночные, особенно насекомые, в частности жуки и крупные бескрылые кузнечики, а также пауки, черви, моллюски, иногда ящерицы, лягушки, яйца птиц. Добычу гаттерия проглатывает целиком.

Передвигается гаттерия медленно, при этом почти не поднимает брюхо над субстратом. Однако при охоте или в испуганном состоянии она приподнимается на ногах и двигается быстро. Кроме того, она хорошо плавает и охотно заходит в воду.

Происхождение пресмыкающихся.Пресмыкающиеся извес­тны уже с конца каменноугольного периода палеозойской эры. Своего расцвета они достигли в мезозойскую эру, к концу кото­рой были вытеснены птицами и млекопитающими. Предками современных пресмыкающихся считаются примитивные девонские земноводные – стегоцефалы, давшие начало котилозав­рам – древним пресмыкающимся.

Расцвету древних пресмыкающихся в мезозойскую эру способствовали теплый климат, обилие пищи как на суше, так и в воде, а также отсутствие конкурентов. Они заселили наземную среду, где господствовали гигантские динозавры, достигавшие в длину 30 м. Среди них были как растительноядные животные, так и хищники. В водной среде господствовали рыбообразные ящеры – ихтиозавры (8 – 12 м). Своеобразную группу составляли ящеры-птеро­завры, которые могли летать благодаря большой кожистой пере­понке, натянутой между передними и задними конечностями.

Вымирание древних пресмыкающихся связывают с похолоданием климата в конце мезозоя и неспособностью их поддержи­вать постоянную температуру тела. Наступившее снижение про­цессов жизнедеятельности у пресмыкающихся привело к ослаблению их конкурентной борьбы с появившимися и быстро прогрессирующими млекопитающими.

Контрольные вопросы:

1. В чём особенность организации пресмыкающихся?

2. Какие отряды входят в класс пресмыкающихся?

3. Какие особенности строения скелета присущи пресмыкающимся?

4. Что такое автотомия у пресмыкающихся?

5. Какие особенности размножения характерны пресмыкающимся?

Класс Птицы (Aves)

Общая характеристика класса.

Птицы – высокоорганизован­ные теплокровные животные, приспособленные к полету. Благо­даря большой численности и широкому распространению на Земле они играют исключительно важную и многообразную роль в природе и хозяйственной деятельности человека. Известно свы­ше 9 тыс. современных видов птиц.

Общие черты организации птиц в связи с их приспособленностью к полету:

1. Туловище обтекаемой формы. Передние конечности преобразованы в орган полета – крылья, задние конечности служат опорой туловищу и для передвижения.

2. Кожа тонкая, сухая, лишённая желез. Единственная копчиковая железа расположена в хвостовом отделе. Кожа имеет ро­говые образования в виде перьев, создающих летательные поверхности и защищающих тело от потерь тепла.

3. Кости скелета тонкие, прочные, в трубчатых костях имеются
воздушные полости, облегчающие их массу. Череп образован
полностью cрошенными, без швов, костями. Все отделы позвоночника (кроме шейного) неподвижны. Грудина у летающих
птиц с выступом впереди – килем, к которому прикрепляются
мощные летательные мышцы. В скелете задних конечностей
развита длинная цевка, увеличивающая длину шага птицы.

4. Мышечная система сильно дифференцирована. Самые крупные мышцы – грудные, опускающие крыло. Хорошо развиты
подключичные, межреберные, шейные, подкожные и мышцы
ног. Движения птиц быстрые и разнообразные: ходьба, бег, прыжки, лазание, плавание. Виды полета – машуший и парящий. Птицы многих видов способны совершать дальние перелеты.

5. Особенности строения пищеварительной системы связаны с
необходимостью быстрого расщепления больших объемов
пищи и облегчения массы пищеварительного тракта. Это достигается благодаря отсутствию зубов, участию клюва и язы­ка в добывании пищи, размягчению ее в расширенной части
пищевода – зобе, смешиванию пищи с пищеварительными со­ками железистого отдела желудка и перетиранию ее, как на
жерновах, в мышечном отделе желудка, и укорочению задней
кишки, заканчивающейся клоакой. Строение клюва и языка у
птиц разнообразное и отражает их пищевую специализацию.

Рис. 45. Топография частей тела птиц: 1 – лоб; 2 – уздечка; 3 – темя; 4 – кроющие уха; 5 – зашеек; 6 – спина; 7 – надхвостье; 8 – верхние кроющие хвоста; 9 – рулевые перья; 10 – нижние кроющие хвоста; 11 – подхвостье; 12 – голень; 13 – задний палец; 14 – цевка; 15 – бока; 16 – брюхо; 17 – зоб; 18 – горло; 19 – подбородок; 20 – щеки; 21 – подклювье; 22 – надклювье; 23 – плечевые перья; 24 – верхние кроющие крыла; 25 – второстепенные маховые; 26 – первостепенные маховые.

6. Органы дыхания – легкие. У летящей птицы дыхание двойное: газообмен в легких осуществляется как при вдохе, так и
при выдохе, когда атмосферный воздух из воздушных мешков
поступает в легкие. Благодаря двойному дыханию птица во
время полета не задыхается.

7. Сердце четырехкамерное, все органы и ткани снабжаются чистой артериальной кровью. В результате интенсивного процесса жизнедеятельности вырабатывается много тепла, которое удерживается перьевым покровом. Поэтому все птицы –
теплокровные животные с постоянной температурой тела.

8. Органы выделения и виды конечных продуктов азотистого обмена такие же, как и у пресмыкающихся. Отсутствует лишь
мочевой пузырь в связи с необходимостью облегчения мас­сы тела птицы.

9. Как и у всех позвоночных, головной мозг птиц имеет пять отделов. Наиболее развиты большие полушария переднего моз­га, покрытые гладкой корой, и мозжечок, благодаря которым
птицы обладают хорошей координацией движений и сложными формами поведения. Ориентировка птиц в пространстве
осуществляется с помощью острого зрения и слуха.

10. Птицы раздельнополы, большинству видов свойственен половой диморфизм. У самок развит только левый яичник. Оплодотворение внутреннее, развитие прямое. Птицы большинства видов откладывают яйца в гнезда, обогревают их теплом своего тела (насиживание), вылупившихся птенцов выкарм­ливают. В зависимости от степени развитости вылупившихся из яиц птенцов выделяют гнездовых и выводковых птиц.

У птиц голова небольшая, шея длинная и чрезвычайно подвижная. Челюсти ли­шены зубов, вытянуты и образуют клюв, одетый роговым чехлом. Форма клюва сильно варьирует в связи с разнообразием пищевых объектов. По бокам головы расположены крупные глаза, а ниже их имеются наружные слуховые отверстия.

Передние конечности пре­вращены в летательный орган – крылья. Задние конечности име­ют разнообразное строение, которое зависит от условий обитания и способов добывания пищи. Нижняя часть ног и пальцы покрыты роговыми чешуями. Хвост короткий, снабжен веером рулевых пе­рьев, причем у разных птиц неодинакового строения.

Кожа птиц тонкая, сухая, лишена желез. Исключение составляет лишь копчиковая железа, расположенная под корнем хвоста. Она выделяет жиросодержащий секрет, которым птица смазыва­ет перья при помощи клюва. Железа сильно развита у водоплавающих птиц. Кожа их покрыта своеобразным роговым покровом, состоящим из перьев. Перья птицы служат целям терморегуляции, главным образом сохранению тепла, создают «обтекаемую» поверхность тела и предохраняют кожные покровы от повреждений. Хотя тело птиц обычно сплошь покрыто перьями (за исключением некоторых оголённых участков – вокруг глаз, у основания клюва и т.д.), перья растут не на всей поверхности тела птицы. У летающих птиц перья отмечены лишь на определенных участках кожи (участки тела, несущие перья – птерилии, не несущие перьев – аптерии), а у нелетающих равномерно по­крывают все тело.

Рис. 46. Аптерии и птериилии на теле птицы. Точками помечены птерилии

а

Рис. 47. Строение махового пера: а – общий вид; б – схема строения опахала; 1 – очин; 2 – стержень; 3 – опахало; 4 – бородки первого порядка; 5 – бородки второго порядка; 6 – крючочки.

У подавляющего большинства птиц имеются контурные и пуховые перья. Контурное перо состоит из стержня, очина и опахала (рис. 47). Опахало образовано многочисленными отходящими от стержня по обе стороны пластинами – бородками первого порядка, на которых расположены более тонкие, сцепленные друг с другом при помощи крючков бородки второго порядка. В результате этого сцепленное опахало представляет собой легкую упру­гую пластинку, которая в случае разрыва (например, ветром) легко восстанавливается. Контурные перья образуют летательные плоскости крыльев, хвоста, а также придают телу птицы обтекаемую поверхность. Пуховые перья имеют тонкий стержень и лишены бородок второго порядка, благодаря чему они не имеют цельных опахал. Пуховые перья расположены под контурными. Основная их функция – сохранение тепла тела птицы.

Скелет птиц (рис. 48) отличается прочностью и легкостью. Прочность обеспечивается ранним срастанием ряда костей, легкость – наличием в них воздушных полостей.

Строение черепа птиц сходно со строением черепа пресмыкающихся, но отличается большой легкостью, объемной мозго­вой коробкой, которая заканчивается клювом, а с боков несет огромные глазницы.

Рис. 48. Скелет птицы: 1 – нижняя челюсть; 2 – череп; 3 – шей­ные позвонки; 4 – грудные позвонки; 5 – плечевая кость; 6 – кости пясти и пальцев; 7 – кости предплечья; 8 – лопатка; 9 – ребра; 10 – таз; 11 – хвостовые позвонки; 12 – копчиковая кость; 13 – бедрен­ная кость; 14 – кости голени; 15 – цевка; 16 – фаланги пальцев; 17 – киль грудины; 18 – грудина; 19 –коракоид; 20 – ключица.

У взрослой птицы кости черепной коробки срастаются до полного исчезновения швов.

Позвоночник, как и у всех наземных позвоночных, состоит из пяти отделов — шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового. Большую подвижность сохраняет лишь шейный отдел. Грудные позвонки малоподвижны, а поясничные и крестцовые прочно срастаются друг с другом (сложный крестец) и с костями таза. Срастаются и некоторые кости плечевого пояса: саблевидная лопатка с вороньей костью, ключицы друг с другом, что обеспечивает прочность плечевого пояса, к которому прикрепляются пере­дние конечности – крылья. Они содержат все типичные отделы: плечевую, локтевую и лучевую кости предплечья и кисть, кости которой срастаются. Из пальцев сохраняются только три.

Тазовый пояс обеспечивает надежную опору для задних конечностей, что достигается сращением подвздошных костей на всем протяжении со сложным крестцом. Благодаря тому, что тазовые (лобковые) кости не срастаются и широко раздвинуты, птица может откладывать крупные яйца.

Мощные задние конечности образованы типичными для всех наземных животных костями. Для укрепления голени малая берцовая кость приращена к большой берцовой. Кости плюсны сра­стаются с частью костей предплюсны с образованием свойствен­ной только птицам кости – цевки. Из четырех пальцев чаще всего три направлены вперед, один – назад.

Грудную клетку образуют грудные позвонки, ребра и грудина. Каждое ребро состоит из двух костных отделов – спинного и брюшного, подвижно сочлененных друг с другом, что обеспечивает при­ближение или отведение грудины от позвоночника при дыхании. Грудина у птиц велика и имеет большой выступ – киль, к которому прикрепляются грудные мышцы, приводящие крылья в движение.

Из-за большой подвижности и разнообразия движений мускулатура птиц отличается высокой степенью дифференцированности. Наибольшего развития достигли грудные мышцы (1/5 об­щей массы птицы), которые прикреплены к килю грудины и служат для опускания крыльев. Расположенные под грудными подклю­чичные мышцы обеспечивают поднимание крыльев. Скорость полета птиц различна: 60—70 км/ч у уток и

65—100 км/ч у сокола-сапсана. Наибольшая скорость отмечена у черного стрижа — 110—150 км/ч.

Мощная мускулатура ног у птиц, утративших спо­собность к полету, позволяет быстро передвигаться по суше (стра­усы бегают в среднем со скоростью 30 км/ч).

Интенсивная двигательная активность птиц требует больших затрат энергии.

В связи с этим система пищеварительных орга­нов имеет ряд особенностей. Пища захватывается и удерживается роговым клювом, в ротовой полости смачивается слюной и про­двигается в пищевод. У основания шеи пищевод расширяется в зоб, особенно хорошо развитый у зерноядных птиц. В зобе пища накапливается, набухает и частично подвергается химической переработке. В переднем, железистом отделе желудка птиц про­исходит химическая обработка поступающей пищи, в заднем, мус­кульном, – ее механическая переработка. Стенки мускульного отдела работают как жернова и перетирают твердую и грубую пищу. Этому способствуют и проглоченные птицами камешки. Из желудка пища последовательно поступает в двенадцатиперстную кишку, тонкую и короткую толстую кишку, которая заканчи­вается клоакой. Из-за недоразвития прямой кишки птицы часто освобождают кишечник, что облегчает их массу. Мощные пищеварительные железы (печень и поджелудочная железа) активно выделяют пищеварительные ферменты в полость двенадцатипер­стной кишки и перерабатывают пищу в зависимости от ее вида за 1 – 4 часа. Большие затраты энергии требуют поступления значи­тельного количества корма: 50 – 80 % от массы тела за сутки у мелких птиц и 20 – 40 % у крупных.

В связи с полетом птицы имеют своеобразное строение органов дыхания. Легкие птиц представляют собой плотные губчатые тела. Бронхи, войдя в легкие, сильно в них ветвятся до тончайших, слепо замкнутых бронхиол, опутанных сетью капилляров, где и происходит газообмен. Часть крупных бронхов, не разветвляясь, выходит за пределы легких и расширяется в огромные тонкостен­ные воздушные мешки, объем которых во много раз превосходит объем легких (рис. 49).

Воздушные мешки расположены меж­ду различными внутренними органами, а их ответвления прохо­дят между мышцами, под кожу и в полости костей. Акт дыхания у нелетящей птицы осуществляется путем изменения объема груд­ной клетки за счет приближения или удаления грудины от позво­ночника. В полете такой механизм дыхания невозможен в связи с работой грудных мышц, и он совершается при участии воздушных мешков. При подъеме крыльев мешки растягиваются и воз­дух через ноздри с силой засасывается в легкие и далее в сами мешки. При опускании крыльев воздушные мешки сжимаются и воздух из них поступает в легкие, где вновь происходит газооб­мен. Обмен газами в легких на вдохе и выдохе получил название двойного дыхания.Приспособительное значение его очевидно: чем чаще птица машет крыльями, тем активнее она дышит. Кро­ме того, воздушные мешки предохраняют тело птицы от перегре­ва во время быстрого полета.

Высокий уровень жизнедеятельности птиц обусловлен более совершенной системой кровообращения по сравнению с животными предыдущих классов, У них произошло полное разделе­ние артериального и венозного потоков крови. Это связано с тем, что сердце птиц четырехкамерное и полностью разделено на ле­вую – артериальную, и правую – венозную, части. Дуга аорты только одна (правая) и отходит от левого желудочка. В ней течет чистая артериальная кровь, снабжающая все ткани и органы тела.

Рис. 50. Внутренние органы птиц: 1 – пищевод; 2 – железистый желудок; 3 – селезёнка; 4 – мускульный желудок; 5 – поджелудочная железа; 6 – двенадцатиперстная кишка; 7 – тонкая кишка; 8 – прямая кишка; 9 – слепые кишки; 10 – клоака; 11 – зоб; 12 – печень; 13 – трахея; 14 – нижняя гортань; 15 – лёгкие и воздушные мешки; 16 – семенники; 17 – семяпроводы; 18 – почки; 19 – мочеточники.

От правого желудочка отходит легочная артерия, несущая в легкие венозную кровь. Кровь быстро движется по сосудам, газообмен происходит интенсивно, выделяется много тепла. Температура тела поддерживается постоянной и высокой (у разных птиц от 38 до 43,5°С). Это ведет к общему подъему процессов жизнедеятельнос­ти организма птицы.

В ответ на понижение температуры внешней среды птицы не впадают в спячку, как земноводные и пресмыкаю­щиеся, а усиливают передвижение — кочевки или перелеты, т. е. мигрируют в более благоприятные условия существования.

Выделение конечных продуктов метаболизма осуществляется крупными тазовыми почками. Мочевой пузырь отсутствует. Как и у большинства пресмыкающихся, продуктом азотистого обмена является мочевая кислота. В клоаке вода, содержащаяся в моче, всасывается и вновь возвращается в организм, а густая моча смешивается с остатками непереваренной пищи и выводится наружу.

Головной мозг птиц отличается от мозга пресмыкающихся большими размерами полушарий переднего мозга и мозжечка. Птицы обладают острым зрением и отличным слухом. Глаза у них крупные, особенно у ночных и сумеречных птиц. Аккомода­ция зрения двойная, что достигается изменением кривизны хрус­талика и расстояния между хрусталиком и сетчаткой. У всех птиц цветовое зрение. Орган слуха представлен внутренним, средним ухом и наружным слуховым проходом. Обоняние развито слабо, за исключением немногих видов.

Размножение птиц характеризуется рядом прогрессивных черт: 1) оплодотворенные яйца, покрытые прочной скорлуповой оболочкой, откладываются не просто в наружную среду, а в специальные сооружения – гнезда; 2) яйца развиваются под влиянием тепла тела родителей и не зависят от случайной непогоды, что характерно для развивающихся яиц рыб, земноводных и пре­смыкающихся; 3) гнезда защищаются от врагов родителями; 4) птенцы не оставляются на произвол судьбы, а длительное вре­мя выкармливаются, охраняются и обучаются родителями, что способствует сохранению молодняка.

Оплодотворение у птиц внутреннее. В связи с откладкой крупных яиц, утяжеляющих птиц, у самок развит только левый яичник. У птиц самые крупные вживотном царстве яйцеклетки за счет большого количества содержащегося в них желтка. Железы яйцевода выделяют подскорлуповые и скорлуповую оболочки, через многочисленные поры которых происходит газообмен зароды­ша с внешней средой.

Происхождение птиц.Птицы имеют родственную связь с пресмыкающимися. Вероятно, обособление птиц от группы пресмы­кающихся, которые были предками крокодилов, динозавров и ле­тающих ящеров, произошло в конце триасового или начале юрского периода мезозойской эры (т. е. 170 – 190 млн. лет назад). Эволюция этой группы пресмыкающихся шла путем приспособления к лазанию по деревьям, в связи с чем задние конечности служили для опоры тела, а передние специализировались для об­хвата пальцами ветвей. В последующем развилась способность к порханию с ветки на ветку и планирующему полету.

Непосредственные предки птиц не обнаружены. Известны палеонтологические находки промежуточного между пресмыкающимися и птицами звена – археоптерикса.

Гнездование, кочевки и перелеты. Сезонные явления в жизни птиц выражены более ярко, чем у других классов, и носят совсем иной характер.

С наступлением весны птицы приступают к размножению, они разбиваются на пары, происходят брачные игры (токование), характер которых специфичен для каждого вида. Многие виды образуют пары на всю жизнь (крупные хищники, совы, цапли, аисты и др.), другие – сезонные пары. Есть виды птиц, которые пар совсем не образуют, и вся забота о потомстве выпадает толь­ко на долю одного пола – самки.

Гнезда птиц разнообразны, но каждый вид имеет более или менее определенную форму: дупло, нора, лепные и шаровидные гнез­да и т. д. Некоторые виды птиц гнезда не строят (кайра, козодой).

Число яиц в кладке варьирует у разных видов птиц от 1 (кайры, чайки, дневные хищники, пингвины и др.) до 26 (серая куропатка). У одних птиц насиживание яиц осуществляется одним из родителей (только самками – у куриных, воробьиных, гусеобразных, сов, или только самцами – у австралийских и американских стра­усов), у других птиц – обоими. Продолжительность насижива­ния различна и в некоторой мере связана с величиной яйца – от 14 дней у воробьиных до 42 у африканского страуса.

В зависимости от степени развитости птенцов при вылуплении из яйца различают две группы птиц: выводковые и гнездовые (птенцовые). У первых птенцы появляются зрячими, покрытыми пухом, способными ходить и самостоятельно склевывать корм (страусы, куриные, гусеобразные). У гнездовых птенцы полностью или частично голые, слепые, беспомощные, долго остаются в гнезде и выкармливаются родителями (воробьиные, дятлы, стри­жи и др.).

В летний период птицы линяют, растут, запасают питательные вещества. С наступлением осенних холодов они не снижают уров­ня своей жизнедеятельности, как земноводные и пресмыкающи­еся, а, наоборот, повышают его, увеличивая свою подвижность и кочуя в поисках корма. Кроме того, птицы сильно жиреют и та­ким образом приспосабливаются к зимовке.

Оседлые птицы (белая куропатка, синицы, воробьи, сойки, вороны и др.) с наступлением неблагоприятных условий держатся в одной и той же местности. Кочующие птицы (свиристели, снегири, клесты, чечетки и др.) покидают летние местообитания и улетают на сравнительно небольшие расстояния. Перелетные птицы (аисты, гуси, кулики, стрижи, иволги, соловьи, ласточки, кукушки и др.) оставляют места гнездового ареала и улетают на места зимовок за мно­гие тысячи километров. Большинство их летят стаей, и лишь немно­гие (кукушка) в одиночку. Крупные птицы летят определенным строем (гуси – шеренгой, журавли – клином), мелкие – беспоря­дочными стайками. Первыми улетают насекомоядные, затем – зер­ноядные и позже всех – водоплавающие и болотные птицы.

Полагают, что перелеты птиц возникли в результате периоди­ческих перемен климатических условий, связанных со сменой времен года. Непосредственными причинами перелетов счита­ют сложные взаимодействия как внешних (укорочение светового дня, понижение температуры, ухудшение условий добывания пищи), так и внутренних факторов (физиологические изменения в организме в связи с окончанием периода размножения).

При изучении перелетов огромное значение имеет метод кольцевания. Пойманным птицам одевают на лапку алюминиевое кольцо, на котором указаны их номер и учреждение, проводящее кольцевание. В СССР кольцевание велось с 1924 года. Все сведе­ния о кольцевании и добыче окольцованных птиц поступают в Центр кольцевания РАН (Москва). Метод кольцевания позволил выяснить пути и скорости перелета птиц, постоянство возврата с зимовок к старым местам гнездования, места зимовок и др.

Разнообразие птиц и их значение.Класс Птицы представлен более чем 40 отрядами. Рассмотрим некоторые из них.

Отряд Пингвинообразные. Распространены в Южном полушарии. Пти­цы хорошо плавают и ныряют с помощью передних конечностей, преобразо­ванных в ласты. На грудине хорошо развит киль. На суше держат тело верти­кально. Перья плотно налегают друг на друга, что препятствует их раздуванию ветром и проникновению воды. Подкожные отложения жира способствуют теплозащите. Кормятся в море рыбой, моллюсками, ракообразными. Гнездят­ся колониями. Пары сохраняются несколько лет. Вылупившиеся птенцы по­крыты густым и коротким пухом. После периода размножения стаи пингви­нов с подросшим молодняком кочуют в море. Императорский пингвин гнездится на береговых льдах Антарктиды, его масса достигает почти 40 кг.

Надотряд Страусообразные. Характеризуются отсутствием киля на гру­дине и способности к полету. Перья рассучены, так как бородки не сцеп­лены из-за отсутствия крючков. Мощные задние конечности имеют два или три пальца, что связано с быстротой передвижения. Африканский стра­ус – самая крупная из ныне живущих птиц – достигает массы 75 – 100 кг. Несколько самок (2 – 5) откладывают яйца весом около 1,5 кг в общее гнездо. Самец насиживает кладку ночью, самки поочередно днем.

К страусообразным птицам принадлежит нанду (Южная Америка), эму и казуар (Австралия), киви (Новая Зеландия).

Отряд Аистообразные. Обитают по берегам мелководных водоемов. Не­большая перепонка между основаниями длинных пальцев ног аистообразных позволяет им уверенно шагать по топким местам. Летают птицы медленно активным или парящим полетом. Питаются разнообразной животной пищей, схватывая ее длинным, жестким, как пинцет, клювом. В гнезде 2 – 8 яиц; птен­цов кормят оба родителя. К отряду относятся аисты, цапли, фламинго и др.

Аисты – перелетные птицы, зимуют в Центральной и Южной Африке, в некоторых районах Южной Азии. Белый аист – крупная птица с больши­ми черными крыльями и длинными красными ногами. Гнездятся одиночны­ми парами. Аист выпугивает добычу, медленно бродя по лесным полянам, лугам, берегам водоемов. Черный аист гнездится в глухих лесах. Он зане­сен в Красную книгу.

Отряд Дневные хищные птицы. Распространены в самых разнообраз­ных местообитаниях: в лесах, горах, степях, на водоемах и др. Птицы имеют короткий, но сильный клюв с резко загнутым книзу острым юнцом надклювья. У основания надклювья есть восковица – участок голой, часто окрашенной кожи, на которой открываются наружные ноздри. Мускулатура груди и задних конечностей мощная. Пальцы заканчиваются крупными изогнутыми когтями.

Полет, быстрый, маневренный, многие виды способны к длительному парению. Одни виды хищников поедают только мертвых животных (стервятники, грифы, сипы), другие ловят живую добычу (соколы, орлы, ястребы, канюки, луни).

Большинство видов хищных птиц приносит пользу, истребляя мыше­видных грызунов, сусликов, вредных насекомых. Виды, питающиеся пада­лью, выполняют санитарную функцию. Численность хищных птиц резко сократилась из-за изменения ландшафтов, отравления ядохимикатами и пря­мого истребления. Во многих странах хищные птицы охраняются. В Красную книгу занесены: ско­па, змееяд, большой подорлик, беркут.

Отряд Совообразныевключает ночных птиц (совы, филины, сычи, си­пухи), населяющих все регионы земного шара. Они приспособлены к охоте в ночных условиях: у них крупные глаза, направленные вперед, хорошо раз­витый слух, бесшумный полет. Питаются животной пищей, в основном мы­шевидными грызунами. Гнездятся в дуплах. Яйца насиживает самка, самец носит ей корм. Через 3 – 6 недель птенцы приобретают способность к полету. Истребляют вредных животных. Совообразные птицы нуждаются в охране.

Отряд Курообразные включает наземных и наземно-древесных птиц. Они имеют короткий и выпуклый клюв, короткие и широкие крылья. От пище­вода обособлен объемистый зоб. Мускулистый желудок выстлан плотной ребристой кутикулой. Для улучшения перетирания пищи птицы заглатывают камешки, которые скапливаются в желудке и играют роль жерновов. Питаются растительной пищей – вегетативными частями растений, плодами, семена­ми, попутно попавшимися беспозвоночными. Самцы окрашены ярче самок.

Почти все виды курообразкых – объекты спортивной охоты и разведе­ния. Промысловое значение имеют рябчик, белая куропатка, тетерев, а в некоторых районах – кеклик и серая куропатка. Из-за разнообразной хо­зяйственной деятельности человека, неумеренной охоты численность мно­гих видов снизилась, а ареалы распространения сократились.

Отряд Воробьиные – самый большой отряд, включающий примерно 60% всех ныне живущих видов. Его представители распространены по всем континентам, кроме Антарктиды. Они сильно различаются размерами, вне­шним обликом и экологическими особенностями. Строят гнезда (иногда очень искусно) в ветвях, расщелинах скал, дуплах, на земле и т. п. Птенцы вылупляются слепыми, голыми и слабо опушеными. Большинство воробьи­ных – насекомоядные птицы.

Жаворонки обитают на открытых ландшафтах (в поле, на лугах, в сте­пи). Прилетают ранней весной. Питаются только на земле беспозвоночны­ми и семенами. Гнездятся на земле. Самцы часто поют в воздухе.

Ласточки гнездятся по долинам рек, опушкам леса, в поселениях чело­века. Насекомых ловят в воздухе на лету с помощью широкого рта. По земле ходят мало. Некоторые виды (городская ласточка) строят лепные гнезда из комочков грязи, скрепляя их липкой слюной; другие роют норы в обрывах (береговая ласточка) или гнездятся в дуплах, расщелинах.

Синицы гнездятся в дуплах, откладывая от 10 до 16 яиц. Насиживает часто самка, а самец ее кормит, птенцов выкармливают оба родителя. Кормят­ся различными насекомыми и их личинками, едят ягоды и семена. Легко при­влекаются в культурные ландшафты при устройстве искусственных гнездований. Очень полезны как истребители разнообразных вредных насекомых.

Обобщая характеристику основных отрядов птиц, можно сделать выводы о их значении в природе. Благодаря высокой численности и высокому уров­ню жизнедеятельности птицы ежедневно потребляют огромное количество растительной и животной пищи, существенно влияя на природные биоценозы. Особенно велика их роль в регулировании численности насекомых и мелких грызунов. Нередко птицы сами служат пищей для других животных.

Кроме того, птицы способствуют расселению растений в результате распространения ими семян. Склевывая сочные плоды рябины, бузины, брус­ники, черемухи, черники, они перелетают с места на место и выбрасывают вместе с пометом неповрежденные семена.

Многие птицы истребляют насекомых-вредителей культурных и цен­ных дикорастущих растений. Полезны также и хищные птицы, уничтожаю­щие мелких грызунов – вредителей полевых культур и распространителей инфекционных заболеваний (чумы, желтухи и др.).

На многих диких птиц существует спортивная и промысловая охота. Важное хозяйственное значение имеет сбор гагачьего пуха, обладающего большой мягкостью и малой теплопроводностью.

Помет морских водоплавающих птиц (пеликанов, бакланов и др.) – гуано – используется в качестве ценного удобрения.

Одной из экономически выгодных отраслей животноводства является птицеводство, которое обеспечивает человека ценными мясными продукта­ми, яйцами, пером. Птицеводство поставлено на промышленную основу. На крупных современных птицефабриках весь процесс выращивания птиц (кур, уток, индеек, гусей) механизирован.

Контрольные вопросы:

1. Какие черты организации характерны птицам в связи с приспособлением к полёту?

2. В чём особенность строения пищеварительной системы птиц?

3. Чем характеризуется двойное дыхание птиц?

4. Что обеспечивает теплокровность птиц?

5. Какие прогрессивные черты характерны размножению птиц?

6. Какие сезонные явления отмечаются в жизни птиц?

7. Какова роль птиц в природе и в хозяйственной деятельности человека?

Класс Млекопитающие (Mammalia)

Общая характеристика класса

Млекопитающие – высший класс хордовых животных, венчающий всю систему животного мира, насчитывающий око­ло 4,5 тыс. видов. Его представители заселили все среды жизни, включая поверхность суши, почву, морские и пресные водоемы, приземные слои атмосферы.

Ведя свое происхождение от звероподобных пресмыкающих­ся верхнего карбона, млекопитающие достигли расцвета в кайнозойскую эру.

Характерные черты организации млекопитающих:

1. Тело подразделено на голову, шею, туловище, парные передние и задние конечности, хвост. Конечности расположены под туловищем, благодаря чему оно приподнято над землей, что дает
возможность животным передвигаться с большой скоростью.

2. Кожа относительно толстая, прочная и эластичная, покрытая волосяным покровом, хорошо удерживающим вырабатывае­мое организмом тепло. В коже расположены сальные, пото­вые, млечные и пахучие железы.

3. Мозговой отдел черепа крупнее, чем у пресмыкающихся. Позвоночник состоит из пяти отделов. В шейном отделе всегда
семь позвонков.

4. Мускулатура представлена сложной системой дифференцированных мышц. Имеется грудобрюшная мышечная перегородка – диафрагма. Развитая подкожная мускулатура обеспечивает изменение положения волосяного покрова, а также различную лицевую мимику. Виды передвижения разнообраз­ны: ходьба, бег, лазание, прыжки, плавание, полет.

5. Пищеварительная система сильно дифференцирована. Слюна содержит пищеварительные ферменты. Зубы на челюстных костях сидят в лунках и по строению и назначению подраз­деляются на резцы, клыки и коренные. У растительноядных животных значительно развита слепая кишка. У большинства клоака отсутствует.

6. Сердце четырехкамерное, как и у птиц. Имеется левая дуга аор­ты. Все органы и ткани тела снабжаются чистой артериальной
кровью. Сильно развито губчатое вещество костей, красный
костный мозг которого является кроветворным органом.

7. Органы дыхания – легкие имеют большую дыхательную
поверхность за счет альвеолярного строения. В дыхательных
движениях, кроме межреберных мышц, участвует и диафраг­ма. Интенсивность процессов жизнедеятельности высокая, вырабатывается много тепла, поэтому млекопитающие – теплокровные (гомойотермные) животные (как и птицы).

8. Органы выделения – тазовые почки. Моча по мочеточникам собирается в мочевой пузырь и выводится по мочеиспускательному каналу наружу.

9. Головной мозг, как и у всех позвоночных животных, состоит из пяти отделов. Особенно велики размеры больших полушарий
переднего мозга, покрытых корой (у многих видов извилистой), мозжечка. Кора становится высшим отделом централь­ной нервной системы, координирующим работу других отде­лов мозга и всего организма. Формы поведения сложные.

10.Органы обоняния, слуха, зрения, вкуса, осязания имеют боль­шую разрешающую способность, что позволяет животным
легко ориентироваться в среде обитания.

11. Млекопитающие – раздельнополые животные с внутренним оплодотворением. Зародыш развивается в матке (у большин­ства). Питание и газообмен происходит через плаценту. После рождения детеныши вскармливаются молоком.

Вне­шний облик и размеры млекопитающих весьма разнообразны в зависимости от условий и образа жизни. Масса тела колеблется от 1,5 г (землеройка-крошка) до 150 т (синий кит). Длинные перед­ние и задние конечности расположены под туловищем и способ­ствуют быстрому передвижению, благодаря чему животные не имеют себе равных по скорости передвижения. У гепарда, напри­мер, она достигает 110 км/ч.

Кожа у млекопитающих более толстая и эластичная, чем у животных других классов. Клетки наружного слоя – эпидермиса, постепенно снашиваясь и ороговевая, замещаются новыми, молодыми. Внутренний слой кожи – дерма –хорошо развит, в его нижней части откладывается жир. Производным эпидермиса являются нитевидные роговые образования – волосы. Волосяной по­кров, как и оперение птиц, – совершенное приспособление для терморегуляции. Его основу составляют тонкие, мягкие пуховые волосы, образующие подшерсток. Между ними развиты более длинные, жесткие и редкие остевые волосы, защищающие пуховые волосы и кожу от механических повреждений. Кроме того, у многих млекопитающих на голове, шее, груди и передних конечно­стях развиты длинные и жесткие чувствительные волосы – виб­риссы. Волосяной покров периодически меняется. Периодичность и время линьки у разных видов млекопитающих различны.

Производными эпидермиса являются ногти, когти, копыта, чешуя и полые рога (например, у быков, козлов, баранов, антилоп). Костные рога оленей, лосей развиваются из внутреннего слоя кожи – дермы.

Кожные покровы снабжены железами – потовыми, сальны­ми, пахучими, млечными. Испарение потовых выделений живот­ного способствует его охлаждению. Сальные выделения предо­храняют волосы от намокания, а кожу – от иссушения. Секреты пахучих желез позволяют особям одного вида отыскивать друг друга, метить территории, отпугивать преследователей (хорек, скунс и др.). Млечные железы выделяют молоко, которым самки выкармливают своих детенышей.

Скелет млекопитающих по строению в основном сходен со скелетом наземных позвоночных, однако имеются некоторые различия: число шейных позвонков постоянно и равно семи, череп более объемный, что связано с большими размерами головного мозга. Кости черепа срастаются довольно поздно, что обеспечи­вает возможность увеличения головного мозга по мере роста жи­вотного.

Конечности млекопитающих построены по пятипалому типу, характерному для наземных позвоночных. Способы передвижения млекопитающих различны – ходьба, бег, лазание; по­лет, копание, плавание, что отражается в строении конечностей. Так, у наиболее быстро бегающих млекопитающих число пальцев сокращено: у парнокопытных развиты два (третий и чет­вертый) пальца, а у непарнокопытных – один (третий). У животных, ведущих подземный образ жизни, например у крота, увели­чена и своеобразно устроена кисть. Животные, способные к пла­нированию (белки-летяги, летучие мыши), имеют удлиненные фа­ланги пальцев и кожистые перепонки между ними.

Пищеварительная система. Зубы сидят в ячейках челюстных костей и подразделяются на резцы, клыки и коренные. Их число и форма различны и служат важным систематическим признаком животных. У насекомоядных большое количество слабо дифференцированных зубов. Для грызунов характерно сильное развитие од­ной только пары резцов, отсутствие клыков и плоская жевательная поверхность коренных зубов. У хищных сильно развиты клыки, служащие для схватывания и умерщвления добычи, а коренные зубы имеют режущие жевательные вершины. У большинства видов мле­копитающих зубы меняются один раз в жизни.

Ротовое отверстие окружено мясистыми губами, что свойственно только млекопита­ющим в связи со вскармливанием молокам. В ротовой полости пища, кроме прожевывания зубами, подвергается химическому воз­действию ферментов слюны, а затем последовательно переходит в пищевод и желудок. Желудок у млекопитающих хорошо обособ­лен от других отделов пищеварительного тракта и снабжен пище­варительными железами.

У большинства видов млекопитающих желудок разделен на большее или меньшее число отделов. Наибо­лее сложен он у жвачных парнокопытных. Кишечник имеет тонкий и толстый отделы. На границе тонкого и толстого отделов отходит слепая кишка, в которой происходит сбраживание клетчатки. Протоки печени и поджелудочной железы открываются в полость двенадцатиперстной кишки. Скорость переваривания пищи высокая. По характеру питания млекопитающие подразделяются на раститель­ноядных, плотоядных и всеядных.

Рис. 51. Скелет кролика: 1 – шейные позвонки; 2 – грудные позвонки; 3 – поясничные позвонки; 4 – крестец; 5 – хвостовые позвонки; 6 – рёбра; 7 – рукоятка грудины; 8 – лопатка; 9 – акромиальный отросток лопатки; 10 – коракоидный отросток лопатки; 11 – подвздошный отдел безымянной кости; 12 – седалищный отдел той же кости; 13 – лобковый отдел той же кости; 14 – запирательное отверстие; 15 – плечо; 16 – локтевая кость; 17 – лучевая кость; 18 – запястье; 19 – пясть; 20 – бедро; 21 – коленная чашечка; 22 – большая берцовая кость; 23 – малая берцовая кость; 24 – пяточная кость; 25 – таранная кость; 26 – плюсна.

Органы дыхания. Дышат млекопитающие легкими, которые имеют альвеолярную структуру, благодаря которой дыхательная поверхность превосходит поверхность тела в 50 раз и более. Механизм дыхания обусловлен изменением объема грудной клетки за счет движения ребер и свойственной млекопитающим особой мышцы – диафрагмы.

Рис. 52. Общее расположение внутренностей у самки кролика (полусхематично): 1– подчелюстная слюнная железа; 2 – пищевод; 3 – желудок; 4 – печень (откинута кверху); 4′ – желчный пузырь; 5 – поджелудочная железа; 5′ – про­ток поджелудочной железы; 6 – слепая кишка; 7 – червеобразный отросток слепой кишки; 8 – заднепроходное отверстие; 9 – левый желудочек сердца; 10 – правый же­лудочек сердца; 11 – левое предсердие; 12 – правое предсердие; 13 – дуга аор­ты; 14 – левая подключичная артерия; 15 – левая подключичная вена; 16 – левая яремная вена; 17 – толстый кишечник; 18 – задняя полая вена; 19 – аорта; 20 – левое легкое; 21 – левая почка; 22 – левый надпочечник; 23 – правый мочеточник; 24 – мочевой пузырь; 25 – левый яичник; 26 – левый яйцевод; 27 – селезенка; 28 – щитовидная железа; 29 – трахея; 30 – желчный проток.

Кровеносная система млекопитающих принципиальных отличий от таковой у птиц не имеет. В отличие от птиц, у млекопитающих от левого желудочка отходит левая дуга аорты. Кроме того, кровь обладает большой кислородной емкостью в связи с нали­чием дыхательного пигмента – гемоглобина, заключенного в многочисленных мелких безъядерных эритроцитах. Благодаря высокой интенсивности процессов жизнедеятельности и высокораз­витой системе терморегуляции в организме млекопитающих, как и у птиц, поддерживается постоянная высокая температура

Выделение. Тазовые почки млекопитающих сходны по строению с таковыми птиц. Моча с большим содержанием мочевины оттекает от почек по мочеточникам в мочевой пузырь, а из него выходит наружу.

Головной мозг млекопитающих имеет относительно крупные размеры из-за увеличения объема полушарий переднего мозга и мозжечка. Развитие переднего мозга происходит за счет разрастания его крыши – мозгового свода, или коры мозга.

Зрение длямлекопитающих менее значимо, чем для птиц. Острота зрения и развитость глаз различны, что связано с условиями существования. У животных, обитающих на открытых про­странствах (антилопы), глаза большие и зрение острое, у подземных видов (крот) глаза редуцированы. Функцию осязания выполняют вибриссы.

Из органов чувств у млекопитающих лучше развиты органы обоняния и слуха. Обоняние тонкое, позволяющее опознавать врагов, отыскивать пищу и друг друга.

Орган слуха (рис. 53) у большинства млекопитающих развит достаточно хорошо: кроме внутреннего и среднего отделов сформировались наружный слуховой проход и ушная раковина, усиливающая восприятие звуков. В полости сред­него уха, кроме стремечка, как и у земноводных, пресмыкающихся и птиц, у млекопитающих находятся еще две слуховые косточки – молоточек и наковальня. Во внутреннем ухе развит чувствитель­ный звуковоспринимающий кортиев орган.

Рис. 53. Схема органа слуха млекопитающего: 1 – наружный слуховой проход; 2 – эндолимфатический канал; 3 – круглое окно; 4 – наковальня; 5 – молоточек; 6 – барабанная перепонка; 7 – слухо­вой нерв; 8 – евстахиева труба; 9 – нерв улитки.

Размножение млекопитающих характеризуется внутренним оплодотворением, мелкими размерами яиц (0,05—0,2 мм), лишенных запасных питательных веществ, живорождением (за исключением немногих видов), устройством большинством видов для деторождения специальных гнезд, а также выкармливанием новорожденных молоком.

У большинства видов млекопитающих внутриутробное разви­тие (беременность) связано с образованием у самок плаценты (или детского места). Через плаценту устанавливается связь между кровеносными сосудами детского и материнского организмов, что позволяет осуществлять газообмен в теле эмбриона, приток питательных веществ и удаление продуктов распада.

Продолжительность внутриутробного развития у разных ви­дов различна: от 11—13 суток (у серого хомяка) до 11 месяцев (у кита). Количество детенышей в помете также сильно варьирует: от 1 до 12—15.

У небольшой группы млекопитающих плацента не развивает­ся, и они размножаются откладкой яиц. Но и в том и в другом случае детеныши вскармливаются молоком, которое содержит необходимые для развития органические и минеральные вещества.

После завершения молочного вскармливания связь между родителями и потомством еще некоторое время сохраняется. Она необходима для передачи индивидуального опыта родителей потомству. Пары у большинства млекопитающих образуются на один сезон размножения, реже на несколько лет (волки, обезьяны).

Происхождение млекопитающих. Предками млекопитающих были примитивные малоспециализированные палеозойские пресмыкающиеся – зверозубые. Зубы у них были дифференциро­ваны на резцы, клыки и коренные и располагались в ячейках. В триасе одна из групп зверозубых ящеров стала приобретать чер­ты прогрессивной организации и дала начало млекопитающим.

Разнообразие млекопитающих и их значение.

Класс подразделяется на два подкласса: Яйцекладущие, или Первозвери и На­стоящие звери, или Плацентарные.

Подкласс Яйцекладущие, или Первозверн.Сюда относятся наиболее примитивные и древние из современных млекопитающих. В от­личие от большинства млекопитающих, они откладывают крупные яйца, богатые желтком, которые либо насиживают (утконос), либо вынашивают в выводковой сумке (ехидна). Детеныши выкармливаются молоком, слизывая его с железистых полей кожи языком (губы у них отсутствуют), так как млечные железы не имеют сосков. Разви­та клоака. Температура тела низкая и непостоянная (26—35°С).

Животные распространены преимущественно в Австралии и на прилегающих к ней островах. Утконос ведет полуводный образ жизни. Тело его покрыто густой шерстью, не намокаемой в воде. Пальцы лап соединены плавательной перепонкой, хвост уплощен. При помощи широкого клюва, покрытого изнутри роговы­ми пластинами, утконос процеживает воду, как утка.

Ехидна – наземное роющее млекопитающее, вооруженное длинными сильными когтями. Тело покрыто жестким волосяным покровом и острыми иглами. Живет в норах, питается насекомыми, извлекая их длинным, покрытым клейкой слюной языком.

Подкласс Настоящие звери, илиПлацентарные.К этому
подклассу относятся отряды Сумчатые, Насекомоядные, Рукокрылые, Грызуны и т.д.

Отряд Сумчатыеобразует группу низших зверей. К этому отряду относится около 250 видов. Среди сумчатых есть насекомоядные, хищные и растительноядные формы. Сильно различаются они и по размерам. Длина их тела, включая длину хвоста, может колебаться от 10 см (сумчатая мышь Кимберли) до 3 м (большой серый кенгуру). Для них характерно отсутствие или слабое развитие плаценты.

Зародыш у сумчатых начинает развиваться в матке. Однако со стенками матки он почти несвязан и питается почти исключительно содержимым окружающего его желточного мешка, которого хватает ненадолго. Задолго до того как зародыш полностью сформируется, ему уже нечем питаться, и его «преждевременное» рождение становится необходимостью. Продолжительность беременности очень мала.

Новорождённый очень мал. Его размеры не превышают 25 мм у большого серого кенгуру – самого крупного представителя отряда; у примитивных насекомоядных и хищников он ещё меньше – около 7 мм. Масса новорождённого от 0,6 до 5,5 г.

Степень развития эмбриона к моменту рождения несколько различна, но обычно детёныш почти лишен шерсти. Задние конечности развиты слабо, согнуты и закрыты хвостом. Напротив, рот широко раскрыт, а передние лапки развиты хорошо, на них ясно видны коготки.

Чтобы прикрепиться к соску, новорожденный должен попасть в сумку, где его ожидают защита тепло и пища.

Новорожденный кенгуру, слепой и недоразвитый, очень скоро выбирает нужное направление, и начинает ползи прямо к сумке. Самка кенгуру в это время вылизывает «дорожку» на брюхе на пути движения новорожденного из полового отверстия в сумку.

Между моментом рождения и временем, когда детеныш прикрепится к соску, у крупных кенгуру проходит обычно от 5 до 30 мин. Прикрепившись к соску, детеныш теряет всю свою энергию; он снова на долгий срок становится инертным, беспомощным зародышем. Отделить его от соска в этот период, не разорвав ему рот или не повредив железы, очень трудно.

Детеныш пассивно получает молоко, количество которого регулирует мать с помощью сокращений мускулатуры млечного поля.

Оберегаемый и снабжаемый пищей детеныш быстро растёт. Развиваются задние лапы, становясь обычно длиннее передних; открываются глаза, и через несколько недель неподвижность сменяется сознательной деятельностью. Детеныш начинает отрываться от соска и высовывать голову из сумки. Первое время, когда он хочет вылезти наружу, его не пускает мать, которая может регулировать размер выходного отверстия сумки.

Разные виды сумчатых проводят в сумке различный срок – от нескольких недель до нескольких месяцев. Пребывание детеныша в сумке кончается, как только он становится способен кормиться не молоком, а другой пищей.

Мать обычно заранее подыскивает гнездо или логово, где первое время дети живут под её наблюдением .

Сумчатые распространены в Австралии и на прилегающих к ней островах. К ним принадлежат кенгуру, сумчатый медведь – коала, сумчатый волк, сумчатая белка и др.

В группу высших зверей входят подавляющее большинство современных млекопитающих, распространенных на всех континентах. У них развита плацента, и детеныши рождаются способными самостоятельно сосать молоко. Температура тела высокая и относительно постоянная. Зубы обычно дифференцированы на резцы, клыки и коренные. У большинства животных молочные зубы заменяются постоянными.

Отряд Насекомоядныеобъединяет наиболее примитивных плацентарных зверей. Мозг их относительно мал, кора гладкая, без извилин, у большинства зубы слабо дифференцированы. Морда вытянута в длинный подвижный хоботок. Размеры тела средние и мелкие. Питаются насекомыми и их личинками. Представители – крот, землеройка, еж, выхухоль.

Отряд Рукокрылые – многочисленный отряд летающих млекопитающих, распространенных везде, кроме Арктики и Антарктиды. Летают рукокрылые благодаря наличию кожистых перепонок, натянутых между длинными пальцами передних конечностей, боками тела, задни­ми конечностями и хвостом. Как и птицы, на грудине они имеют киль, к которому прикрепляются мощные грудные мышцы, приводящие крылья в движение. Ведут сумеречный или ночной образ жизни, ори­ентируясь в воздушном пространстве с помощью звуковой локации. В большинстве случаев приносят пользу, поедая вредных насекомых (летучие мыши). Некоторые из них сосут кровь животных (вампиры).

Отряд Грызуны – самый многочисленный среди млекопитающих (около 2 тыс. видов). Грызуны распространены повсемест­но. Для них характерны отсутствие клыков и сильно развитые рез­цы. Резцы, а у многих и коренные зубы не имеют корней и растут всю жизнь. Между резцами и коренными зубами широкое про­странство, лишенное зубов.

К отряду принадлежат полевки, белки, суслики, сурки, бобры, хомяки, сони, тушканчики. Некоторые грызуны имеют промысловое значение, например белка, ондатра, бобр, нутрия и др. Многие виды грызунов (мыши, полевки, крысы) являются вредителями сельского хозяйства и переносчиками ряда опасных забо­леваний человека и домашних животных (чумы, туляремии, кле­щевого возвратного тифа, энцефалита и др.).

Отряд Хищные включает 240 видов. Они играют важную роль в биоценозах и имеют большое практическое значение. Основ­ной их особенностью является строение зубов: резцы малы, клы­ки всегда хорошо развиты, коренные бугорчатые зубы с острыми режущими вершинами. В основном это плотоядные, реже всеядные животные. Главные семейства – псовые (песец, лисица, волк, собака), куньи (соболь, горностай, хорек, куница, барсук, выдра), кошачьи (лев, тигр, рысь, леопард, дикие и домашние кошки), медвежьи (бурый и белый медведи).

Многие виды служат объектами пушного промысла или разводятся на звероводческих фермах (американская норка, соболь, голубой песец, серебристо-черная лисица). Численность наибо­лее опасных хищников (волки) регулируется человеком.

Отряд Ластоногиевключает 30 видов. Большую часть жизни они проводят в воде, а на сушу или лед выходят для размножения и линьки. Благодаря обтекаемой форме тела, укороченным и видоизмененным в ласты конечностям, а также большим подкожным жировым отложениям ластоногие хорошо приспособлены к жизни в водной среде. Питаются в основном рыбой. Являются ценными объектами промысла и дают жир, кожу, мясо, пушни­ну. К отряду принадлежат тюлени, морские котики, моржи.

Отряд Китообразные включает 80 видов. Исключительно водные млекопитающие, имеющие рыбообразную форму тела с гори­зонтально расположенным хвостовым плавником. Передние конеч­ности превращены в ласты, задние отсутствуют. Не имеют шерстного покрова и ушных раковин. Подкожный слой жира мощный, достигает 50 см. Удельный вес крупных китообразных близок к удельному весу воды. Зубатые киты (дельфин, кашалот) имеют большое число зубов одинакового строения. Питаются рыбой. У беззубых усатых китов (си­ний кит) на месте зубов развит цедильный аппарат в виде роговых пластин (китовый ус), сидящих по бокам нёба и свешивающихся в ротовую полость. Отцеживают планктон, реже питаются рыбой. Еже­суточно синий кит (масса 150 т, длина ЗЗ м) поедает 4 – 5 т пищи.

Усатые киты с давних пор важные объекты промысла, поэто­му их запасы сократились из-за интенсивного истребления. Мно­гие виды китообразных занесены в Красную книгу Международ­ного союза охраны природы и природных ресурсов (МСОП).

Отряд Парнокопытныевключает 170 видов. К ним относятся копытные млекопитающие с одинаково сильно развитыми треть­им и четвертым пальцами. Первый палец отсутствует, второй и пятый развиты слабо или полностью отсутствуют.

Различают нежвачных и жвачных парнокопытных. У нежвачных (свиньи, беге­моты) желудок простой, и пищу для повторного пережевывания они не отрыгивают. Жвачные парнокопытные (коровы, овцы, козы, олени, верблюды, лоси, антилопы, жирафы и др.) имеют сложный желудок, состоящий из четырех отделов: рубца, сетки, книжки и сычуга. В рубец попадает масса грубых, не измельчен­ных зубами растительных кормов, где они подвергаются броже­нию под влиянием деятельности бактерий и инфузорий. Из рубца пища переходит в сетку, откуда путем отрыгивания попадает в рот для повторного пережевывания. Смешанная со слюной полужид­кая масса проглатывается и попадает в книжку, а оттуда в сычуг (настоящий желудок), где обрабатывается кислым желудочным соком, который переваривает белковую часть корма.

К этому отряду принадлежат все (кроме яка и буйвола) разводимые породы крупного рогатого скота. Они выведены от не­скольких видов диких быков. Одним из них был тур, широко распространенный в Европе и Азии и исчезнувший 350 лет назад. Разведение и селекция домашнего скота шли в направлении создания рабочих, молочных, мясных и мясомолочных пород.

Отряд Непарнокопытные включает 16 видов. К отряду принадлежат лошади, носороги, ослы, зебры. На ногах сильно развит один (третий) палец.

До настоящего времени сохранился только один вид дикой лошади – лошадь Пржевальского, которая обитает в небольших количествах в горных пустынях Монголии.

Лошадь появилась среди домашних животных намного позднее собаки, свиньи, овцы, козы, быка. Человек направлял отбор в сторону создания верховых, легко- и тяжелоупряжных пород лошадей. Среди пород верховых лошадей, отличающихся боль­шой выносливостью и способностью проходить за сутки до 300 км, в СНГ известны орловские рысаки и донские лошади. Владимир­ские тяжеловозы отличаются мощным экстерьером, силой и боль­шой работоспособностью. Они могут возить груз до 16 т. На транс­портных и сельскохозяйственных работах используют лошадей местных пород. Кобылье молоко используют для приготовления вкусного и целебного кумыса. В степях Средней Азии до настоя­щего времени сохранились близкие к лошади куланы.

Отряд Обезьяны, или Приматы,включает 190 видов. Головной мозг сравнительно больших размеров. Полушария переднего мозга очень большие, имеют многочисленные извилины. Глазницы направлены вперед. Пальцы имеют ногти. Большой палец конечностей про­тивопоставлен остальным. Одна пара сосков расположена на груди.

Живут в тропических и субтропических лесах, ведут как древесный, так и наземный образ жизни. Питаются растительной и живот­ной пищей. Семейство человекообразных обезьян (орангутан, шим­панзе, горилла) обитает в лесах экваториальной и тропической Африки.

Итак, несмотря на сравнительно небольшое видовое разнообра­зие, млекопитающие играют исключительную роль в природных биоценозах. Это определяется высоким уровнем процессов жизнедея­тельности, а также большой подвижностью. Млекопитающие – основные составляющие цепей и сетей питания разнообразнейших биоценозов. Их пищевая деятельность способствует ускорению био­логического круговорота веществ и преобразованию ландшафтов. Так, широкое распространение в Северной Америке получил «бобровый ландшафт». Сурки в горных степях неузнаваемо преображают их об­лик, копытные в саваннах обеспечивают существование устойчивых и очень продуктивных растительных сообществ. Млекопитающие, всту­пая в сложные взаимосвязи с растительностью, другими животными, почвой, являются существенным фактором средообразования.

Большое число видов млекопитающих необходимо и полезно для человека. Они являются поставщиками пищи, пушнины, технического и лекарственного сырья, источником для одомашни­вания и хранителями генетического фонда для улучшения пород домашних животных. Вместе с тем многие виды млекопитающих, в частности грызуны, наносят большой вред народному хозяй­ству, уничтожая и повреждая культурные растения и разные виды сельскохозяйственной продукции. Они являются переносчиками ряда опасных инфекционных заболеваний человека и домашних животных. Хищные млекопитающие (волки) нередко наносят ощутимый ущерб животноводству, нападая на домашний скот.

Чрезмерная эксплуатация многих видов промысловых млекопитающих, преобразование и загрязнение естественных биогеоце­нозов в ходе хозяйственной деятельности человека явились причи­ной резкого снижения численности многих видов. Угроза исчезновения с лика планеты нависла над многими десятками ви­дов млекопитающих.

Контрольные вопросы:

1. Какие черты организации присущи млекопитающим?

2. Какие железы расположены в коже млекопитающих?

3. Какие особенности строения имеют органы пищеварения?

4. Чем обусловлен механизм дыхания млекопитающих?

5. Каково строение головного мозга млекопитающих?

6. В чём особенности размножения млекопитающих?

7. Какова роль млекопитающих в природе и в хозяйственной деятельности человека?

Происхождение человека

Ещё в античное время человек признавался «родственником» животных. К. Линней в своей «Системе природы» поместил его вместе с высшими и низшими обезьянами в один отряд приматов. Ч. Дарвин на многочисленных примерах в специальном труде «Происхождение человека и половой отбор» показал близкое родство человека с высшими антропоидными обезьянами.

Человек разумный (Homo sapiens) относится к типу Хордовые, подтипу Позвоночные, классу Млекопитающие, подклассу плацентарные, отряду приматы, семейству гоминиды.

С хордовыми человека роднит: наличие Хорды на ранних эмбриональных стадиях, нервной трубки, лежащей над хордой, жаберных щелей в стенках глотки, сердца на брюшной стороне под пищеварительным трактом.

Принадлежность человека к подтипу позвоночных определяется замещением хорды позвоночником, развитым черепом и челюстным аппаратом, двумя парами конечностей, головным мозгом, состоящим из пяти отделов.

Наличие волос на поверхности тела, пяти отделов позвоночника, сальных потовых и млечных желез, диафрагмы, четырёхкамерного сердца, сильно развитая кора головного мозга и теплокровность свидетельствуют о принадлежности человека к классу млекопитающие.

Развитие плода в теле матери и питание его через плаценту – особенности, характерные для подкласса плацентарных.

Наличие передних конечностей хватательного типа (первый палец противопоставлен остальным), хорошо развитых ключиц, ногтей на пальцах, одной пары сосков млечных желез, замена в онтогенезе молочных зубов на постоянные, рождение, как правило, одного детёныша позволяют отнести человека к приматам.

Более частные признаки, такие как сходная структура мозгового и лицевого отделов черепа, хорошо развитые лобные доли головного мозга, наличие аппендикса, исчезновение хвостового отдела позвоночника, развитие мимической мускулатуры, четыре основные группы крови, сходные резус-факторы и другие признаки, сближают человека с человекообразными обезьянами. Антропоиды также болеют многими инфекционными болезнями, присущими человеку (туберкулёз, брюшной тиф, детский паралич, дизентерия, СПИД и др.).

В тоже время между человеком и животными, в том числе и человекообразными обезьянами, существуют коренные отличия. Только человек имеет истинное прямохождение. В силу вертикального положения скелет человека имеет четыре резких изгиба позвоночника, опорную сводчатую стопу с сильно развитым большим пальцем, плоскую грудную клетку.

Гибкая кисть руки – органа труда – способна выполнять самые разнообразные и высокоточные движения. Мозговой отдел черепа значительно преобладает над лицевым. Площадь коры больших полушарий и объём головного мозга значительно выше, чем у человекообразных обезьян. Человеку присуще сознание и образное мышление, с чем связана такая деятельность, как конструирование, живопись, литература, наука. Наконец, только люди могут общаться друг с другом при помощи речи. Эти особенности строения, жизнедеятельности и поведения человека – результат эволюции его животных предков.

Антропогенез, предки человека и основные этапы его эволюции.

Предки человека

Антропогенез (греч. anthropos – человек, genesis – происхождение, возникновение) – происхождение и эволюция человека, становление его как вида в процессе формирования общества.

Антропогенезом называют также соответствующий раздел антропологии (науки о человеке).

Среди первых мелких млекопитающих – насекомоядных – в мезозойскую эру обособилась группа животных, которые не обладали ни острыми зубами и когтями, ни крыльями, ни копытами. Они жили и на земле, и на деревьях, питались плодами и насекомыми. От этой группы и взяли начало ветви, которые повели к полуобезьянам, обезьянам и человеку.

Предполагают, что ближайшим общим предком человека и антропоморфных обезьян была группа дриопитеков (древесных обезьян), обитавших 25 – 30 млн. лет назад. Имеется много косвенных данных, подтверждающих подобное предположение. Способность человеческой руки вращаться во все стороны благодаря шаровидному суставу плечевой кости могла возникнуть лишь у древесной формы, а не у бегающих по земле четвероногих животных. Только человек и приматы обладают способностью к вращению предплечья внутрь и наружу, а также хорошо развитой ключицей. У человека и обезьян на кистях и стопах развиты кожные узоры, которые имеются только у древесных млекопитающих.

Древесная жизнь способствовала совершенствованию сложных и тонко скоординированных движений, столь характерных для обезьян, обитающих на деревьях. Хорошо развитая хватательная функция кисти явилась предпосылкой к манипулированию предметами и превращению кисти в руку человека. Обитанию на деревьях благоприятствовала малая плодовитость крупных обезьян, у которых высоко развита забота о потомстве благодаря стадному образу жизни и тесной связи матери и детёныша.

Таблица 2

Таким образом, обезьяноподобные предки человека обладали признаками, которые, совершенствуясь, давали преимущества в естественном отборе: развитие хватательной конечности способствовало возникновению прямохождения; хорошо развитый головной мозг стимулировал усложнение поведения; стадный образ жизни со сложно организованной структурой общества способствовал развитию средств коммуникации и в конечном итоге привёл к возникновению членораздельной речи.

Примерно 25 млн. лет назад произошло разделение дриопитеков на две ветви, которые в дальнейшем привели к возникновению двух семейств: понгид, или антропоморфных обезьян (гиббон, горилла, орангутанг, шимпанзе), и гоминид (людей).

Понгиды, оставаясь жить в лесу, сохранили древесный образ жизни. Предки гоминид начали осваивать открытые пространства. Предпосылкой для такого перехода была уже приобретённая способность к наземному обитанию, использование различных предметов для добычи пищи и защиты, а значит, освобождение рук от участия в передвижении, развитие хождения на двух ногах. Становление человека как биологического вида происходило через четыре основных этапа – предшественник человека (протантроп); древнейший человек (архантроп); древний человек (палеоантроп); человек современного типа (неоантроп). ( Табл. 2).

Движущие силы эволюции человека

Историческое развитие человека происходило под влиянием тех же факторов биологической эволюции, что и остальных видов живой природы. Однако для антропогенеза недостаточно действия одних биологических факторов – он сопровождается ещё социальными факторами.

Биологические: Социальные:

1) мутации, 1) трудовая деятельность,

2) популяционные волны, 2) общественный образ жизни,

3) дрейф генов, 3) речь,

4) изоляция, 4) мышление,

5) борьба за существование, 5) культура.

6) естественный отбор.

На ранних этапах эволюции человека преобладали биологические движущие силы. Решающее значение имел отбор на лучшую приспособляемость к меняющимся условиям среды, отбор особей, способных к изготовлению примитивных орудий труда, позволяющих им добывать пищу и защищаться от врагов. Позднее (на стадии австралопитеков) объектом отбора становится стадность и связанные с ней относительно развитые формы общения. В борьбе за существование выживали группы особей (семьи), которые сообща могли противостоять неблагоприятным факторам среды. Индивидуальный отбор на основе избирательной элиминации (гибели) формировал морфофизиологические особенности организации человеческого типа (прямохождение, развитая кисть руки, крупный мозг), а групповой отбор совершенствовал социальную ориентацию, т.е. формы отношений в стаде.

Главной движущей силой эволюции человека, начиная с момента возникновения древнейших людей и до появления человека современного типа, была трудовая деятельность. Освобождение руки от функции опоры, было необходимым условием её дальнейшего совершенствования. Рука стала совершенно особым органом защиты и нападения, действующим на расстоянии с помощью различных предметов. Кроме того, древнейший человек стал использовать руку для изготовления орудий труда. В процессе изготовления и употребления орудий труда рука совершенствовалась функционально и морфологически, что оказало влияние на весь организм. Результатом трудовой деятельности явились морфофизиологические особенности человека, высокоразвитая центральная нервная система, разделение функций нижних и верхних конечностей, неспециализированная рука. Труд способствовал сплочению древних людей в коллективы, т.е. созданию общества взамен стада.

Общественный труд оказал большое влияние на развитие мозга и органов чувств. В ходе совместной трудовой деятельности возникала жизненная необходимость в обмене информацией. В процессе эволюции у предков современного человека произошли такие изменения голосового аппарата и мозга, которые способствовали появлению речи.

Трудовая деятельность, коллективный труд и связанная с ним членораздельная речь сделали необходимым условием жизни людей передачу накопленного опыта следующим поколениям. Преимущество перед другими получили племена, которые не только поддерживали физически сильных особей, но и сохраняли престарелых членов общества – хранителей информации о способах выживания и деятельности в различных условиях (охотников, мастеров по выделке шкур, изготовлению орудий труда, знатоков лекарственных растений и т. д.). Если особенности строения и физиологии человека передаются по наследству на основе генетической информации, то социальная информация передаётся с помощью слова и обучения и определяет духовный облик индивидуума. Каждое взрослое поколение передаёт молодому опыт, знания, духовные ценности в процессе воспитания и образования.

В современном человеческом обществе действие биологических факторов эволюции претерпело значительные изменения. В нём полностью исключена внутривидовая борьба за существование, утратил своё ведущее значение естественный отбор, который в основном выполняет стабилизирующую функцию (поддерживает признаки вида Человек разумный). Популяционные волны могут сказываться только в малонаселённых регионах, так как численность человеческой популяции не подвержена значительным колебаниям. Изоляция также теряет своё значение – нарушение изоляционных барьеров ведёт к обогащению генофонда популяций.

Сохранил своё значение мутационный процесс. Мутации изменяют генотипический состав населения и совместно с комбинационной изменчивостью обеспечивают полиморфизм популяций. Ослабляющее действие естественного отбора может способствовать накоплению в популяциях вредных мутаций, ведущих к снижению жизнеспособности особей. Это обстоятельство необходимо учитывать в разных областях человеческой деятельности, и, прежде всего, в охране окружающей среды.

Человечество в настоящее время представлено одним видом Homo sapiens (Человек разумный). Однако этот вид неоднороден. Он полиморфный и состоит из трёх больших и множества мелких переходных рас – биологических групп, отличающихся мелкими морфологическими признаками. К таким признакам относятся: тип и цвет волос, цвет кожи, глаз, форма носа, губ, лица и головы, пропорции тела и конечностей.

Расы появились в результате расселения и географической изоляции предков современных людей в разных природно-климатических условиях. Расовые признаки наследственны. Они возникли в далёком прошлом под непосредственным влиянием среды и носили адаптивный характер. Выделяют следующие большие расы.

Негроидная (австрало-негроидная или экваториальная) раса характеризуется тёмным цветом кожи, курчавыми и волнистыми волосами, широким и мало выступающим носом, толстыми губами и тёмными глазами. До эпохи колонизации эта раса была распространена в Африке, Австралии и на островах Тихого океана.

Европеоидная (евро-азиатская) раса отличается светлой или смуглой кожей, прямыми или волнистыми волосами, хорошим развитием волосяного покрова на лице у мужчин (борода и усы), узким выступающим носом, тонкими губами. Представители этой расы расселены в Европе, Северной Африке, Передней Азии и Северной Индии.

Для монголоидной (азиатско-американской) расы характерны смуглая или светлая кожа, прямые, часто жесткие волосы, уплощенное широкое лицо с сильно выступающими скулами, средняя ширина губ и носа. Первоначально эта раса заселяла Юго-Восточную, Северную и Центральную Азию, Северную и Южную Америку.

Хотя большие расы заметно отличаются друг от друга по комплексу внешних признаков, они связаны между собой рядом промежуточных типов, незаметно переходящих один в другой.

О биологическом единстве человеческих рас свидетельствуют: 1 – отсутствие генетической изоляции и неограниченные возможности скрещиваний с образованием плодовитого потомства; 2 – равноценность рас в биологическом и психологическом отношении; 3 – наличие переходных рас между большими расами, совмещающими признаки двух соседних; 4 – локализация на втором пальце кожных узоров типа дуг (у человекообразных обезьян – на пятом); у всех представителей рас одинаковый характер расположения волос на голове и другие морфофизиологические признаки.

Контрольные вопросы:

1. Каково положение человека в системе животного мира?

2. Чем доказывается происхождение человека от животных?

3. Какие биологические факторы способствовали эволюции человека?

4. Какие социальные факторы способствовали становлению Homo sapiens?

5. Какие расы человека выделяют в настоящее время?

6. Что доказывает биологическое единство рас?

ЛИТЕРАТУРА

1. Абдурахманов Г.М., Лопатин И.К., Исмаилов Ш.И. Основы зоологии и зоогеографии. – М., Academa, 2001.

2. Аверинцев С.В. Малый практикум по зоологии беспозвоночных. – М., «Советская наука», 1947.

3. Акимушкин И. Мир животных. – М., «Молодая гвардия», 1975 (многотомник).

4. Акимушкин И. Мир животных. – Птицы, рыбы, земноводные и пресмыкающиеся. – М., «Мысль», 1989.

5. Аксенова М. Энциклопедия. Биология. – М., Аванта плюс, 2002.

6. Балан П.Г. Серебряков В.В. Зоология. – К., 1997.

7. Беклемишев В.Н. Основы сравнительной анатомии беспозвоночных. – М., «Наука», 1964.

8. Биологический энциклопедический словарь. – М., «Советская энциклопедия», 1986.

9. Биркун А.А., Кривохижин С.В. Звери Чёрного моря. – Симферополь: Таврия, 1996.

10. Вилли К., Детье В. Биология (Biological principles and processes). – изд-во «Мир», М., 1975.

11. Второв П.П., Дроздов Н.Н. Определитель птиц фауны СССР. – М., «Просвещение», 1980.

12. Дерим-Оглу Е.Н., Леонов Е.А. Учебно-полевая практика по зоологии позвоночных: Учеб. пособие для студентов биол. спец. пед. ин-тов. – М., «Просвещение», 1979.

13. Догель В.А. Зоология беспозвоночных. – М., Высшая школа, 1975

14. Жизнь животных. /под ред. В.Е. Соколова, Ю.И. Полянского и др./ – М., «Просвещение», в 7 т., 1985 -1987.

15. Згуровская Л. Крым. Рассказы о растениях и животных. – Симферополь, «Бизнес информ», 1996.

16. Злотин А.З. Насекомые служат человеку. – К., Наукова думка, 1986.

17. Константинов В.М., Наумов С.П., Шаталова С.П. Зоология позвоночных. – М., Academa, 2000.

18. Корнев А.П. Зоология. – К.: Радянська школа, 2000.

19. Корнелио М. П. Школьный атлас-определитель бабочек: Кн. для учащихся. М., «Просвещение», 1986.

20. Костин Ю.В., Дулицкий А.И. Птицы и звери Крыма. – Симферополь: Таврия, 1978.

21. Кочетова Н.И., Акимушкина М.И., Дыхнов В. Н. Редкие беспозвоночные животные – М., Агропромиздат, 1986.

22. Крюкова И.В., Лукс Ю.А., Привалова А.А., Костин Ю. В., Дулицкий А. И., Мальцев И. В., Костин С. Ю. Редкие растения и животные Крыма. Справочник. – Симферополь: Таврия, 1988.

23. Левушкин С.И., Шилов И.А. Общая зоология. – М.: Высшая школа, 1994.

24. Наумов С.П. Зоология позвоночных. – М., «Просвещение», 1965.

25. Подгородецкий П.Д. Крым: Природа. Справ. изд. – Симферополь : Таврия, 1988.

26. Трайтак Д.И. Биология. – М.: Просвещение, 1996.

27. Франк Ст. Иллюстрированная энциклопедия рыб /под ред. Моисеева П.А., Мешкова А. Н./ изд-во Артия, Прага, 1989.

28. Червона книга України. Тваринний світ. /під ред. М.М. Щербакова / – К., “Укр..енциклопедія ім.. М.П. Бажана”, 1994.

СОДЕРЖАНИЕ

Зоология – наука о животном мире ………………………………….…….3

Подцарство Одноклеточные, или Простейшие………………………..7

Класс Корненожки………………………………………………………….…….9

Отряд Фораминиферы……………………………………………………..……14

Класс Лучевики или Радиолярии………………………………………. …16

Класс Растительные жгутиконосцы или Фитомастигины….……17

Тип Инфузории……………………………………………………………..…….19

Тип Споровики ……………………………………………………………….……22

Отряд Кровяные споровики……………………………………………..……23

Подцарство Многоклеточные………………………………………….……25

Тип Кишечнополостные………………………………………………….……30

Класс Гидроидные………………………………………………………………..32

Класс Сцифоидные….……………………………………………..38

Класс Коралловые полипы………………………………….……42

Тип Плоские черви………………………………………………..43

Класс Ресничные черви…………………………………………..45

Класс Сосальщики…………………………………………………47

Класс Ленточные черви …………………………………………..49

Тип Круглые черви ……………………………………..…………53

Тип Кольчатые черви………………………………………………60

Класс Многощетинковые …………………………………………63

Класс Малощетинковые………………………………..………….64

Тип Моллюски……………………………………………….……66

Класс Брюхоногие……………………………………..…….……68

Класс Двустворчатые ………………………………..……………71

Класс Головоногие моллюски……………………………….……74

Тип Членистоногие….……………………………..………………80

Класс Ракообразные ………………………………………………83

Класс Паукообразные …………………………………………….87

Класс Насекомые…………………………………………………93

Тип Хордовые ……………………………………………………105

Подтип Бесчерепные…………………………………………….105

Подтип Позвоночные, или Черепные…………………………..108

Надкласс Рыбы.

Классы Хрящевые и Костные рыбы.……………………………109

Класс Земноводные………………………………………………121

Класс Пресмыкающиеся, или Рептилии………………………..131

Класс Птицы………………………………………………………140

Класс Млекопитающие………………………………………….157

Происхождение человека………………………………………..172

Антропогенез, предки человека и основные

этапы эволюции.…………………………………………….……174

Литература………………………………………………………..181

Содержание ..…………………………………………………….183