Текст книги "Биология. Многообразие живых организмов. Животные. 8 класс"

Споровики ведут исключительно паразитический образ жизни. Приспособление к паразитизму у них очень глубокое и совершенное. Оно заключается в упрощении строения клетки до такой степени, что свободное существование организма в окружающей среде становится невозможным: вне организма-хозяина споровики имеют вид хорошо защищённых оболочками покоящихся цист. Кроме того, для споровиков характерно наличие сложных жизненных циклов со сменой хозяев. Хозяева их – различные беспозвоночные и позвоночные животные. Несколько видов споровиков паразитируют на человеке. Например, малярийный плазмодий на определённых стадиях развития паразитирует в эритроцитах – красных клетках крови человека и вызывает распространённое в Средиземноморье и тропиках тяжёлое заболевание – трёхдневную малярию.

К обширному типу инфузорий относится более 7 тыс. видов высокоорганизованных простейших. Органоидами движения у них служат реснички: разнообразно расположенные ряды ресничек покрывают тело инфузорий. Другой важный признак – наличие двух ядер: крупного (макронуклеуса) и мелкого (микронуклеуса).

Для инфузорий характерны и такие органоиды специального назначения, как пищеварительные – клеточная воронка, глотка, рот, порошица; выделительные – сократительные вакуоли и др.

Инфузории могут быть разнообразной формы, но чаще – овальной, как инфузория туфелька. Размеры их колеблются в широких пределах, самые крупные достигают 2–3 мм.

Экология и значение инфузорий. Свободноживущие инфузории встречаются в пресных водах и морях. Часть инфузорий – планктонные организмы. Имеется большое число морских и пресноводных видов бентосных инфузорий. Существуют многочисленные виды, прикрепляющиеся к субстрату стебельками (например, сувойки).

Свободноживущие инфузории играют заметную роль в пищевых цепях водоёма как пожиратели бактерий и некоторых водорослей. В свою очередь, сами инфузории служат пищей многим беспозвоночным, а также малькам рыб. В определённые периоды жизни мальков инфузории составляют основу их питания.

Большая группа инфузорий наряду с другими симбионтами живёт в переднем отделе желудка (рубце и сетке) жвачных. Паразитические инфузории многочисленны и многообразны. Имеются виды инфузорий, паразитирующие на рыбах. В толстом кишечнике человека иногда паразитирует инфузория, вызывающая тяжёлую форму колита (воспаление слизистой оболочки толстой кишки).

Вопросы и задания

1. Охарактеризуйте черты строения одноклеточных животных. Какие химические вещества образуют тело одноклеточных животных?

2. Докажите, что план строения тела одноклеточных соответствует общим чертам организации ядерных (эукариотических) клеток.

3. Какая группа одноклеточных животных наиболее древняя? Почему вы так думаете?

4. Расскажите о типах питания, встречающихся у жгутиконосцев.

5. Какие животные не имеют постоянной формы тела?

6. Как размножаются простейшие? Зарисуйте циклы развития одноклеточных организмов.

7. Какова роль простейших в природе; в жизни человека? Составьте таблицу «Роль и значение различных групп простейших» (работа в малых группах).

8. Как вы думаете, каково значение раковины у простейших?

9. Подумайте, каковы преимущества одноклеточного образа жизни.

10. Составьте развёрнутый план параграфа.

Лабораторная работа

Выполните работу № 8 на с. 12–13 (Лабораторные работы).

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните предложенные задания.

Интернет-ссылки

1. http://animaldir.ru/podcarstvo-odnokletochnye-protozoa (Общая характеристика одноклеточных)

2. http://www.medbiol.ru/medbiol/dog/0010ddaf.htm (Среда обитания, систематика)

К одноклеточным, или простейшим, относят животных, тело которых состоит из одной клетки. Большинство простейших имеет микроскопические размеры (от 3–4 до 50–150 мк). Клетка простейших относится к ядерному типу клеток. В отличие от клеток многоклеточного организма, она имеет органоиды специального назначения. При неблагоприятных условиях одноклеточные образуют цисты. Основная форма размножения – бесполое (митотическое деление), но встречается и половой процесс. Среда обитания – пресные водоёмы, моря, почва; многие виды паразитируют на других организмах. Некоторые простейшие образуют колонии.

Подцарство Многоклеточные

Простейшие очень широко распространены на Земле, но перспективы их в освоении новых сред обитания и источников питания ограничены. Это связано с невозможностью, во-первых, увеличения объёма одноклеточного организма (так как клеточная мембрана не обладает достаточной прочностью, чтобы удерживать слишком большой объём цитоплазмы), а во-вторых, дальнейшей специализации его частей: специализация органоидов у самых совершенных простейших достигла максимума.

Сравнительное количество видов разных групп животных

Дальнейшее развитие животных могло пойти лишь по пути возникновения многоклеточности и специализации различных клеток на выполнении разнообразных функций: защитной, пищеварительной, двигательной и др. Разделение функций между отдельными группами клеток привело к усилению их взаимной зависимости. Например, нервные клетки, воспринимающие внешние воздействия, лишены способности захватывать пищу, а клетки, выполняющие пищеварительную функцию, не могут активно реагировать на большинство факторов среды. Жизнедеятельность отдельных клеток в этом случае направлена на обеспечение существования всего организма и, в свою очередь, тоже зависит от деятельности других клеток.

С появлением такого «разделения труда» клеток в процессе исторического развития появились многоклеточные организмы. Учёные полагают, что возникновение многоклеточных связано со специализацией клеток колониальных жгутиковых; предковый многоклеточный организм И. И. Мечников назвал фагоцителлой.

Эволюционное развитие многоклеточных животных привело к возникновению колоссального количества форм. Многоклеточные организмы подразделяют на две большие группы. К беспозвоночным животным относят двухслойных животных с лучевой симметрией, тело которых образовано двумя тканями: эктодермой, покрывающей тело снаружи, и энтодермой, выстилающей тело изнутри, – это губки и кишечнополостные. К беспозвоночным относятся также плоские, круглые, кольчатые черви, членистоногие, моллюски и иглокожие – двусторонне-симметричные и радиальные трёхслойные организмы, у которых помимо экто– и энтодермы имеется и мезодерма, в процессе индивидуального развития дающая начало мышечным и соединительным тканям.

Ко второй группе – хордовым принадлежат все животные, имеющие осевой скелет: хорду или позвоночный столб. Это бесчерепные (ланцетники) и черепные, или позвоночные, – рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие.

Различные виды животных клеток

Губки – наиболее примитивные многоклеточные беспозвоночные животные. Современная фауна включает более 5 тыс. видов. Губки – главным образом морские животные, прикреплённые ко дну и подводным предметам. Часто образуют колонии. Органы у них отсутствуют. Почти все представители этого типа имеют минеральный или органический скелет.

Появление первых представителей типа относят к протерозойской эре – более 700 млн лет назад. Полагают, что губки произошли от колониальных жгутиковых типа фагоцителлы. Возникновение губок сопровождалось рядом крупных приобретений, повышающих уровень организации – ароморфозов. Среди них: 1) многоклеточность; 2) возникновение радиальной симметрии как способа внутренней упорядоченности; 3) дифференцировка клеток на ряд клеточных типов; 4) появление специализированных для размножения половых клеток.

Типы строения губок

Типы строения губок

Губка туалетная

Губка бодяга

Форма тела губок напоминает бокал или мешок. Всё тело губки пронизано порами. Сквозь них в губку проникает вода с растворённым кислородом и плавающими мелкими организмами, которые губка использует как пищу. Вода выходит из губки через выводное отверстие – устье, расположенное на свободном конце тела.

Наружный слой – эктодерма – состоит из плоских поверхностных клеток. Внутренний слой – энтодерма – построен из жгутиковых клеток, подобных клеткам колониальных жгутиковых. Эти клетки захватывают пищу путём фагоцитоза, которая затем переваривается у них внутри. Кроме того, специальные подвижные амёбовидные клетки внутреннего слоя также поглощают пищу и переваривают её. Следовательно, пищеварение у губок внутриклеточное, пищеварительной системы ещё нет. Между наружным и внутренним слоями клеток находится студенистое вещество – мезоглея. В ней разбросаны разные по функциям клетки: амёбовидные, которые служат для пищеварения, зрелые и незрелые гаметы, скелетобласты, т. е. клетки, образующие скелет. Последний у представителей различных видов построен из органического вещества либо из одно-, трёх– или четырёхосных известковых или кремневых иголочек, расположенных в мезоглее.

Размножаются губки бесполым (почкование) и половым путём. У них хороню выражена способность к регенерации – они без труда восстанавливают целостность организма после значительных повреждений.

Экология и значение губок. Губки – главным образом морские животные, ведущие прикреплённый образ жизни. Число пресноводных видов невелико. В морях они живут в основном в пределах шельфа, но встречаются и на глубинах до 10–11 км. В природе они имеют существенное значение как биофильтраторы. Давно замечено, что в водоёмах со значительным органическим загрязнением развиваются многочисленные колонии губок, участвующих в биологической очистке воды.

Практическое значение губок невелико. Ряд морских губок, получивших название туалетных, с древнейших времён добывают со дна моря и после высушивания применяют для мытья. В наших пресных водах встречается губка бодяга, образующая наросты на подводных предметах. Её используют как наружное противоревматическое средство и для отбеливания и очищения кожи. Такое действие губок основано на раздражающем действии продуктов жизнедеятельности и механическом воздействии на ткани скелетных образований губок.

Вопросы и задания

1. К какому типу относят наиболее примитивные многоклеточные организмы?

2. От каких организмов и когда произошли губки?

3. Где обитают губки? Как вы считаете, почему губки не вышли на сушу вместе с риниофитами?

4. Расскажите о внешнем виде и внутреннем строении губок.

5. Какой скелет имеют губки? Что такое мезоглея? Перечислите химические вещества, образующие скелет губок.

6. Как осуществляется питание и пищеварение у губок?

7. Какова роль губок в природе? Как человек использует губки?

8. Почему возможности одноклеточных в освоении новых сред обитания и источников питания ограничены?

9. Как вы думаете, чем клетки многоклеточных организмов отличаются от клеток одноклеточных организмов? Почему?

10. Составьте развёрнутый план параграфа.

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните предложенные задания.

Интернет-ссылки

1. http://www.ebio.ru/zoo03.html (Общий вид губок, характеристика)

2. http://www.baikalfoto.ru/library/articles/fold_03/article_08.htm (Общая характеристика губок)

К кишечнополостным относится более 9 тыс. видов животных, ведущих исключительно водный, преимущественно морской образ жизни. Среди них встречаются как свободноплавающие, так и сидячие формы, прикреплённые ко дну или подводным предметам (и даже животным!) организмы. Кишечнополостные – двухслойные животные, в большинстве своём имеющие лучевую симметрию, с мешковидным телом, на переднем конце которого расположено ротовое отверстие, окружённое щупальцами.

Возникновение кишечнополостных относят к рубежу протерозоя и палеозойской эры. Они произошли, так же как и губки, от колониальных жгутиковых, что сопровождалось крупными ароморфозами, существенно расширившими возможности их обладателей в использовании среды обитания: 1) многоклеточность (крупный организм, как правило, лучше защищён, чем одноклеточная особь. Появилась также возможность для специализации клеток внутри организма на выполнение разных функций); 2) образование первых тканей – экто– и энтодермы; 3) лучевая симметрия как форма внутренней упорядоченности; 4) дифференцировка клеток на ряд специализированных клеточных типов; 5) возникновение регуляторной – согласующей деятельности многих клеток в составе целого организма – нервной системы, состоящей из отдельных клеток, соединённых между собой отростками (нервная система диффузного типа); 6) появление частично внутриполостного пищеварения, позволяющего использовать в пищу крупную и, следовательно, более калорийную добычу.

К типу кишечнополостных относятся классы гидроидных, сцифоидных и коралловых полипов.

Класс объединяет около 2,8 тыс. видов животных, ведущих прикреплённый и плавающий образ жизни и имеющих размеры от нескольких миллиметров до 1 м.

Бесполое размножение (почкование)

Строение гидроидных. Особенности организации типа можно рассмотреть на примере пресноводной гидры, которая принадлежит к классу гидроидных. Гидра представляет собой полип (греч. «полипус» – многоногий) мешковидной вытянутой формы, достигающий 1,5 см в длину. К субстрату она прикрепляется подошвой, расположенной на заднем конце тела. На другом конце находится ротовое отверстие, окружённое венчиком щупалец. При раздражении у гидры сокращается не только тело, но и щупальца, и она становится похожей на маленький колпачок.

Передвигается гидра, поочерёдно прикрепляясь к субстрату то подошвой, то ротовым концом тела.

Стенка тела гидры образована двумя слоями клеток: наружным (эктодермой) и внутренним (энтодермой), между которыми находится базальная мембрана. Внутри расположена пищеварительная полость, заходящая также в щупальца. В эктодерме можно различить клетки нескольких типов. Основная масса представлена эпителиально-мускульными клетками, имеющими отростки, в которых сконцентрированы сократительные элементы. Кроме этих клеток, в эктодерме находятся чувствительные, нервные, железистые и стрекательные клетки.

Чувствительные клетки расположены так же, как и эпителиально-мускульные, т. е. одним концом обращены наружу, а другим примыкают к базальной мембране. Нервные клетки лежат между сократительными отростками на базальной мембране и соединены между собой отростками. Особенно большое количество нервных клеток вокруг ротового отверстия, на щупальцах, а также на подошве. В совокупности они образуют диффузную нервную систему. Если дотронуться до гидры, возникшее в чувствительных клетках возбуждение быстро распространяется по всей нервной сети и животное отвечает на раздражение сокращением отростков эпителиально-мускульных клеток.

Железистые клетки тоже в основном концентрируются на переднем и заднем концах тела, с помощью их клейкого секрета гидра прикрепляется ко дну или иным подводным объектам.

Стрекательные (крапивные) клетки – отличительный признак кишечнополостных – распределены по всей эктодерме, но особенно много их на щупальцах и вокруг рта. Стрекательная клетка имеет капсулу, похожую на пузырёк, внутри которой находится свёрнутая спиралью полая нить. На поверхности клетки расположен чувствительный шипик, воспринимающий внешние воздействия. В ответ на раздражение стрекательная капсула выбрасывает содержащуюся в ней нить, которая выворачивается, как палец перчатки. Вместе с нитью выделяется обжигающее или ядовитое содержимое. Таким образом гидроидные могут обездвижить (парализовать) довольно крупную добычу, например циклопов или дафний, а также нанести существенные повреждения врагам.

Клеточные элементы энтодермы представлены эпителиально-мускульными и железистыми клетками. Эпителиально-мускульные клетки часто имеют жгутики и выросты, напоминающие псевдоподии. Железистые клетки выделяют в пищеварительную полость пищеварительные ферменты, наибольшее количество этих клеток располагается около рта.

У гидр имеются и недифференцированные промежуточные клетки, дающие начало всем другим типам клеток экто– и энтодермы. Из них же образуются и половые клетки.

Питание гидроидных. Гидры – хищники. Стрекательными нитями они опутывают добычу и парализуют её. Затем гидра захватывает её щупальцами и направляет в ротовое отверстие. Гидры очень прожорливы: одна гидра может проглотить за короткий срок до полудюжины мелких пресноводных рачков – дафний.

Проглоченная пища попадает в пищеварительную полость. Пищеварение у гидр комбинированное. Предварительно пища обрабатывается ферментами и измельчается в пищеварительной полости. Затем пищевые частицы фагоцитируются эпителиально-мускульными клетками и в них перевариваются. Из клеток продукты обмена выделяются наружу и в пищеварительную полость, откуда выбрасываются в окружающую среду через ротовое отверстие.

Размножение гидроидных. Размножаются гидроидные бесполым и половым путём. Бесполое размножение гидр осуществляется почкованием. Обычно на теле гидры образуется одна или несколько почек, которые, вырастая, формируют на переднем конце тела ротовое отверстие, окружённое щупальцами, и отделяются от материнского организма, начиная самостоятельное существование. Настоящих колоний гидры не образуют. Летом гидры размножаются обычно бесполым путём (почкованием), но с наступлением осени начинается половое размножение. Гидры могут быть и гермафродитами (обоеполыми), как пресноводная гидра, и раздельнополыми (например, стебельчатая гидра). Половые клетки образуются в эктодерме. В этих местах эктодерма вздувается в виде бугорков, в которых образуются или многочисленные сперматозоиды, или одна амёбовидная яйцеклетка. Сперматозоиды выделяются в окружающую среду и током воды доставляются к яйцеклеткам.

После оплодотворения, происходящего на теле гидры, яйцеклетка покрывается оболочкой. Материнский организм погибает, а покрытое оболочкой яйцо перезимовывает и весной начинает развитие. Эмбриональный период включает всего два этапа: дробление (быстрое деление клеток) и гаструляцию (образование двухслойного организма). После этого молодая гидра покидает яйцевые оболочки и выходит наружу.

Колониальные формы размножаются бесполым путём – почкованием. Иногда у некоторых представителей класса гидроидных (например, обелии), также почкованием, образуются половые особи – гидромедузы, переходящие к свободноплавающему образу жизни. У них формируются специальные половые железы, продуцирующие половые клетки. Оплодотворение и развитие яйца протекают вне материнского организма. Из яйца выходит личинка, покрытая ресничками, – планула, которая в дальнейшем прикрепляется к подводным предметам и даёт начало новому полипу.

Экология и значение гидроидных. Гидроидные широко распространены по пресным водоёмам всего мира. Пресноводные гидры часто встречаются на водной растительности в медленно текущих водоёмах. Значительное количество видов гидроидных обитает в морях, где возникают их небольшие колонии.

Сцифоидные медузы представлены видами, обитающими только в морях. Они значительно крупнее гидромедуз; зонтик цианеи, например, может достигать 2 м в диаметре, а длина щупалец – 30 м.

Жизненный цикл гидроида обелии

Медузы имеют вид колокола или зонтика. В центре нижней – вогнутой – стороны тела расположен ротовой стебелёк с ротовым отверстием на нижнем (свободном) конце. Через него происходит поглощение пищи и удаляются непереваренные остатки пищи (как у гидроидных). Ротовое отверстие окружено щупальцами и открывается в пищеварительную полость. Тело образовано двумя слоями клеток – экто– и энтодермой. Между ними находится студенистый слой мезоглеи, содержащий до 98 % воды.

Медузы раздельнополы. Половые железы образуются из энтодермы в нижней части желудка. Половые клетки выводятся наружу через ротовое отверстие. Оплодотворение и развитие происходит в воде. Из яйца выходит личинка – планула, прикрепляющаяся к субстрату. В процессе дальнейшего развития из неё образуется полип, почкование которого приводит к появлению молодых медуз. Таким образом, сцифоидные медузы обладают чётко выраженным чередованием полового и бесполого поколений, причём наиболее развито половое поколение.

Экология и значение сцифоидных. Все медузы – хищники, однако глубоководные виды питаются также погибшими организмами. В зонтиках крупных медуз иногда находят приют мальки рыб. В Японии и Китае мезоглею некоторых медуз, например аурелии и рапиллемы, употребляют в пищу. Аурелия – одна из самых распространённых сцифомедуз. Она обитает почти во всех морях, кроме Каспийского и Аральского. Обычно после откладки яиц медузы отмирают и иногда в массе выбрасываются волнами на берег в виде студенистых полупрозрачных дисков.

Жизненный цикл сцифомедузы аурелии