Текст книги "Биология. Животные. 7 класс"

В. В. Латюшин, В. А. Шапкин
Биология. Животные. 7 класс

Как работать с учебником

Необходимую главу учебника легко найти по оглавлению или по колонтитулу – над чертой в верхней части страницы.

В начале каждой главы дана информация о том, что вы узнаете из этой темы и чему научитесь, что необходимо понять, выучить, какие знания использовать в дальнейшем обучении.

Читая текст, мысленно выделяйте главное, обращайте внимание на новые термины и понятия. Запоминайте их правописание. Термины и названия животных напечатаны курсивом. В конце каждого параграфа повторены новые термины и понятия, они выделены особым шрифтом. Те слова, которые надо знать, перечислены в указателе биологических терминов в алфавитном порядке, как и в учебнике для 6 класса.

Рассматривая рисунки, обращайте внимание на все обозначения. Внимательно прочитайте подрисуночные подписи.

Вопросы в начале параграфа

Служат для концентрации вашего внимания при изучении нового материала.

Вопросы в конце параграфа

Помогут вам проверить себя и понять, насколько глубоко вы усвоили материал. Если некоторые вопросы вызовут у вас затруднения, обратитесь за помощью к учителю.

Лабораторные работы

Выполняются на уроке по приведенной в конце учебника инструкции.

В рубрике «Знаете ли вы, что:» подобраны интересные и любопытные факты, дополнительный материал по теме параграфа, предложенный вам для ознакомления, а не для запоминания и заучивания.

Учебник рассчитан на несколько лет, им будут пользоваться другие учащиеся. Берегите его. Будьте аккуратны и бережливы.

Желаем вам успехов!

Введение

1. История развития зоологии

Представления наших предков о животных. Знания человечества о животных накапливались одновременно с его развитием. Задолго до появления письменности люди изображали в наскальных рисунках тех животных, на которых охотились.

Известны рисунки, прекрасно передающие внешний облик и характер движений мамонта, оленя, носорога, лося, бизона, медведя, орла и других животных (рис. 1, А, Б, В).

Древние охотники, вероятно, знали не только поведение представителей каждого вида промысловых животных, но и места их обитания, предпочитаемые корма, пути сезонных миграций.

Знания наших предков накапливались и передавались из поколения в поколение. Люди совершенствовали орудия лова и добычи, способы загонной охоты, сооружали гигантские постройки для содержания животных рядом со своими поселениями. При этом осваивались новые варианты использования продуктов промысла и животноводства.

Рис. 1. Наскальные изображения животных: А – лошадь. Верхний палеолит. Франция

Зоология в древние и средние века. Первую попытку обобщить и систематизировать накопленные знания по зоологии предпринял известный греческий ученый Аристотель в IV в. до н. э. Слово зоология – греческое, означающее «наука о животных».

В своем труде «История животных» Аристотель приводит сведения о строении тела животных, половых различиях между ними, способах размножения, постройке гнезд. Он описал образ жизни, поведение, места обитания, способы и направления передвижения, спячку, линьку, питание различных животных.

Аристотель составил первую систематическую сводку животных, так называемую «Лестницу существ». Многие из его трудов затем были использованы другими учеными и значительно дополнены.

Эпоха Великих географических открытий позволила резко расширить знания о видовом составе животного мира и привнесла в зоологию много легенд и вымыслов о мифических существах.

Изобретение книгопечатания позволило издавать научные труды и расширило круг лиц, изучающих зоологию.

Б. Страусы. Сахара. Изображены были не менее 10 000 лет назад

В. Лось и птица. Долина реки Уссури. Изображены 11 000 лет до н. э.

Рис. 2. Переходные формы между отдельными классами позвоночных: А – кистеперая рыба, переходная форма к древнейшим земноводным. Б – древнейшее земноводное, произошедшее от кистеперых рыб. В – первоптица, произошедшая от древнейших пресмыкающихся. Г – звероподобная рептилия – переходная форма к млекопитающим

В XVII в. Антони ван Левенгуком, голландцем по происхождению, был изготовлен микроскоп, позволивший взглянуть на мир микроскопических организмов и начать его изучение.

Попытки описать всех известных животных и предложить их классификацию предпринимались неоднократно. Наиболее значимая из них была система Карла Линнея, предложенная в 1735 г. Она одинаково хорошо подходила для растений и животных. Поэтому в основных чертах сохранилась до настоящего времени. К. Линнеем было описано более 4 тыс. видов животных. Он ввел в науку систематические категории: класс, отряд, род, вид. Использование этих терминов и латинского языка для обозначения названий животных позволило избежать путаницы и дало возможность ученым разных стран понимать друг друга, описывая животных.

Принятое двойное название животных (родовое и видовое) позволяет сразу определить, о ком идет речь. Например: медведь белый, заяц-русак, сова полярная, мышь-малютка. Вспомните материал из учебника для 6 класса: такие же двойные названия даны и растениям, например: клевер ползучий, редька дикая.

Для того чтобы разобраться в огромном числе видов животных (их по разным оценкам от 1,5 до 4,5 млн), зоологи используют систематические категории, схожие с ботаническими.

Основной систематической категорией в биологии является вид. Более крупные систематические категории в зоологии – это род, семейство, отряд, класс, тип, царство.

Вот как выглядит один из примеров естественной классификации животного мира:

Вид – Шимпанзе карликовый

Род – Шимпанзе

Семейство – Человекообразные обезьяны

Отряд – Приматы

Класс – Млекопитающие

Подтип – Позвоночные

Тип – Хордовые

Царство – Животные

Постепенно раздвигали границы познания природы работы ученых, изучающих ископаемые останки. Такие находки позволили Михаилу Васильевичу Ломоносову утверждать, что «видимые телесные на земле вещи и весь мир не в таком состоянии были… как ныне находим, но великие происходили в нем перемены».

Благодаря изучению ископаемых животных, были описаны и воссозданы переходные формы между представителями некоторых классов позвоночных и доказано последовательное развитие животного мира (рис. 2).

Зоология. Систематические категории.

1. Как приобретало человечество зоологические знания?

2. О чем говорят наскальные рисунки?

3. Как ученые разбираются в многообразии животных?

4. В чем значение двойного названия животных? Приведите примеры таких названий.

2. Современная зоология

1. Каковы черты сходства и различия между растениями и животными?

2. Для чего надо знать зоологию?

Зоология изучает представителей самого большого царства живых организмов – царства животных. Животные, как и растения и все другие живые организмы на Земле, состоят из клеток, растут, развиваются, размножаются, дышат, питаются.

В процессе эволюции у животных сформировались и развились органы, из органов состоят системы органов, например опорно-двигательная, дыхательная, пищеварительная, выделительная. Каждый орган имеет особое строение и выполняет определенные функции.

В отличие от растений животные питаются готовыми органическими веществами.

Клетки животных отличаются от клеток растений строением оболочки, в которой нет целлюлозы, и отсутствием пластид. Есть много других особенностей, отличающих животных от растений. Об этом вы узнаете в процессе изучения данного курса.

В настоящее время существует очень много наук, изучающих животных, например: этология – наука о поведении животных; зоогеография – о закономерностях распространения и распределения животных на Земле; энтомология – о насекомых; ихтиология – о рыбах; орнитология – о птицах и т. д.

Значение зоологических знаний. Знания, полученные в результате изучения животного мира, имеют и практическое значение для деятельности человека.

Так, разработаны безвредные для человека биологические методы борьбы с вредителями сельского хозяйства и запасов продовольствия.

Велики достижения зоологов в вопросах искусственного разведения ценных видов рыб, акклиматизации промысловых позвоночных животных и некоторых беспозвоночных как кормовой базы рыб.

За последние годы выведено много новых пород домашних и сельскохозяйственных животных, повышена их продуктивность. Успешно идет одомашнивание диких животных.

Общепризнаны успехи российской науки в сохранении животных, находившихся на грани вымирания. Благодаря усилиям ученых восстановлена численность соболя и бобра, лося и сайгака, калана и морского котика.

Интересны научные открытия, позволяющие лучше понять ход эволюции животных (исторического развития животного мира), закономерности их размещения на планете.

Многие особенности строения и жизнедеятельности животных изучены и используются в технике. Идет быстрое развитие наук, соприкасающихся с зоологией, – биофизики, биохимии, молекулярной биологии и радиобиологии.

Трудно переоценить значение зоологических знаний для охраны природы. Создавая заповедники и заказники, человек стремится сохранить на планете многообразие животного мира. Исчезновение даже одного, пусть самого малочисленного вида – это безвозвратная потеря для биосферы, для эволюции, для человечества.

Этология. Зоогеография. Энтомология. Ихтиология. Орнитология. Эволюция животных.

1. По каким признакам классифицируются науки о животных?

2. Почему охранять животных и заботиться об их видовом многообразии должен каждый человек на Земле?

Многообразие животных

Глава 1. Простейшие

Из этой главы вы узнаете

• о многообразии простейших животных,

• о значении простейших в природе и в жизни человека,

• об особенностях этой большой группы животных.

Вы научитесь

• работать с живыми культурами,

• готовить микропрепараты с живыми животными,

• распознавать микроскопических животных.

Простейшие представлены одной или несколькими клетками. Каждая их клетка – самостоятельный организм, даже если клетки объединены в группу или колонию. Простейшие – недостаточно изученная группа организмов.

1. Кто такие простейшие?

2. В чем сходство и различие амебы и хламидомонады?

Общая характеристика. Изучение обитателей различных водоемов с помощью микроскопа показало, что в воде наряду с водорослями встречаются и другие одноклеточные организмы, не имеющие зеленой окраски. Большую группу этих организмов, описанную в 1676 г. А. Левенгуком, длительное время относили к одному типу – Простейшие. Считалось, что все животные этого типа состоят только из одной клетки. Прошло более 300 лет, и в 1980 г. на Международном конгрессе протозоологов (исследователей простейших) комитет, состоящий из ученых разных стран, предложил на основе детального изучения многообразия простейших новый вариант их классификации. Единый прежде тип Простейшие стал подцарством с семью самостоятельными типами. В настоящее время по нормам современной систематики все простейшие выделены в отдельное царство. Ежегодно открывают и описывают все новые и новые виды этих микроскопических существ. Сейчас их известно около 70 тыс. В настоящее время к ним относят не только одноклеточные организмы, но и колониальные формы – совокупность одноклеточных особей, ведущих совместный образ жизни. Среди простейших есть организмы, питающиеся только готовыми органическими соединениями – гетеротрофы и обладающие растительным типом питания – фототрофы.

При изменении условий простейшие могут образовывать плотную защитную оболочку, превращаясь в цисту. В таком состоянии они переносят неблагоприятные условия, а в некоторых случаях цисты могут разноситься ветром на большие расстояния.

Лабораторная работа № 1

Знакомство с многообразием водных простейших

Оборудование:

Ручная лупа 7×10, микроскоп, пробирки с аквариумной водой и определенными культурами простейших, пипетка, предметное стекло, салфетка, вата.

Ход работы

1. Рассмотрите без увеличительных приборов жидкость в пробирках. Что можно сказать о ее цвете, наличии включений, двигающихся включениях?

2. Ответьте на те же вопросы после рассматривания этой жидкости с помощью лупы.

3. Возьмите поочередно по одной капле воды из каждой пробирки с определенной культурой и, поместив каждую каплю на предметное стекло, рассмотрите под малым увеличением микроскопа.

Определите форму тела, величину, характер передвижения и окраску простейшего.

4. Рассмотрите каплю воды из аквариума. Найдите уже знакомые вам микроорганизмы. Обратите внимание на других простейших, впервые увиденных. Отметьте их форму, величину, окраску, характер движений.

Систематические группы простейших

Корненожки. Это одноклеточные организмы, передвигающиеся с помощью ложноножек – выпячиваний цитоплазмы (рис. 153 А), напоминающих корни растений. Корненожки обитают в морской и пресной воде, почве, других организмах (рис. 3). Есть корненожки, тело которых покрыто известковой раковиной. Среди них наиболее интересны фораминиферы (рис. 4), обитающие в водах Мирового океана во всех широтах и на всех глубинах. По хороню сохранившимся раковинкам ученые определили уже более 30 тыс. ископаемых видов, а также около 4 тыс. видов, обитающих в океанах сейчас.

Рис. 3. Корненожки: А – без раковинок; Б – раковинные

Рис. 4. Фораминиферы

Из паразитических корненожек наиболее опасна амеба дизентерийная – паразит человека, вызывающий кишечное заболевание.

Радиолярии – одноклеточные, реже колониальные, свободноживущие простейшие, имеющие минеральный скелет в виде удивительно красивых образований (рис. 5).

Рис. 5. Радиолярии

Причудливые выросты на раковинах радиолярий значительно увеличивают площадь поверхности тела, что способствует их передвижению в толще воды.

Радиолярии распространены преимущественно в теплых морях.

Солнечники – одна из самых малочисленных групп простейших. В ней всего несколько десятков видов, обитающих в пресных водах. Тело большинства солнечников напоминает «солнышко», но лишено минерального скелета. Многие солнечники свободноплавающие, но есть и прикрепленные особи (рис. 6). Питаются животными организмами.

Споровики. Одноклеточные организмы, ведущие исключительно паразитический образ жизни. Известно более тысячи видов. Обитают споровики в органах пищеварения, выделения, размножения и в крови животных и человека, например малярийный плазмодий.

Споровики приносят большой вред, снижая продуктивность сельскохозяйственных животных и вызывая их гибель (рис. 7). Среди споровиков, опасных для человека, известны возбудители малярии.

С 1861 по 1881 г. с помощью микроскопа удалось установить все фазы развития малярии в крови человека. В начале XX в. обнаружили и переносчика малярии – комара из рода Анофелес. С этого же времени начали активно бороться с переносчиками болезни, поэтому теперь от малярии умирает значительно меньше людей, чем раньше. И в настоящее время существуют очаги малярии.

Рис. 6. Солнечник

Рис. 7. Споровик грегарина

Корненожки. Радиолярии. Солнечники. Споровики. Циста. Раковина.

1. Раскройте термин «простейшие».

2. Найдите ошибку в утверждении: «Если все одноклеточные – простейшие, то все простейшие – животные одноклеточные».

3. В связи с чем перестали считать всех простейших одноклеточными?

1. Где обитают простейшие?

2. Какие простейшие опасны для человека?

Жгутиконосцы. Простейшие этой группы имеют один, два или много жгутиков. Среди жгутиконосцев есть такие организмы, которые по строению во многом схожи с одноклеточными водорослями. Нередко их относят к растительным жгутиконосцам (рис. 8).

Известны не только одноклеточные жгутиконосцы, но и колониальные виды, состоящие из 8, 16, 32 и даже 20 тыс. клеток (рис. 9). Каждая клетка колонии по своему строению очень напоминает водоросль хламидомонаду.

Все растительные жгутиконосцы могут фотосинтезировать и питаться, как растения, поскольку в их клетках имеется зеленый пигмент – хлорофилл. Некоторые из жгутиконосцев, например эвглена зеленая, на свету питаются как растения, а в темноте как животные – готовыми органическими веществами. Все растительные жгутиконосцы ведут свободный образ жизни в водной среде.

Другие жгутиконосцы не имеют хлоропластов. Среди них есть свободноживущие особи, но основные представители их перешли к паразитическому образу жизни (в растительных и животных организмах). Например, известны трихомонада и лямблия (рис. 10), которые паразитируют в кишечнике человека и животных. Трипаносомы и лейшмании обитают в крови человека и животных (рис. 11).

Рис. 8. Растительные жгутиконосцы

Инфузории – это наиболее сложноорганизованные одноклеточные или колониальные организмы. Среди них есть свободноживущие, прикрепленные и паразитические формы (рис. 12).

Известно более 7,5 тыс. видов инфузорий. Тело инфузорий имеет постоянную форму, у представителей многих видов, например у инфузории туфельки, имеются реснички, с помощью которых свободноживущие в водоемах организмы довольно быстро передвигаются и обеспечивают себя питанием.

Рис. 9. Вольвокс и другие колониальные жгутиконосцы

Свободноживущие инфузории питаются в основном бактериями, другими простейшими. Паразитические – обитают в кишечнике животных, питаются содержимым кишечника, разрушают слизистую и вызывают серьезные заболевания. Прикрепленные – могут удерживаться на подводных предметах, теле водных животных. Реснички создают ток воды, с помощью которого пищевые частички подгоняются к ротовой впадине (рис. 153 Б). Характерным отличием инфузорий от других простейших является наличие в клетке не менее двух разных по величине ядер.

Значение простейших. Несмотря на малые размеры тела, простейшие имеют большое значение в природе и в жизни человека. Это объясняется следующими особенностями. Во-первых, тело многих водных простейших заключено в известковую раковинку. После гибели этих организмов их раковинки опускаются на дно. Там за многие миллионы лет из них образуются многометровые толщи известковых отложений, например мел.

Рис. 10. Трихомонада и лямблия

Рис. 11. Трипаносома

Рис. 12. Туфелька и другие инфузории

Во-вторых, многие простейшие являются незаменимым кормом для других животных.

В-третьих, большое количество простейших является возбудителями различных болезней, среди которых немало опасных, приводящих больных к смерти. Из болезней человека, вызываемых простейшими, опасны такие, как амебная дизентерия, амебный менингит, токсоплазмоз, сонная болезнь, «восточная язва».

Простейшие приносят большой ущерб пчеловодству, рыбоводству, животноводству и звероводству.

Инфузории. Колония. Жгутиконосцы.

1. Рассмотрите на рисунках строение простейших. Какие основные признаки этой группы организмов можно установить по их изображениям?

2. Представьте, что вы – экскурсовод. Предложите план знакомства с экспозицией «Простейшие и человек».

3. Приведите доказательства, что когда-то и растения и животные имели общих предков.

4. Каково значение простейших?

Знаете ли вы, что:

Египетские пирамиды, дворцы и храмы Владимиро-Суздальской Руси, дворцы в белокаменной Москве и Севастополе, старые здания в Париже, Риме, Вене и других городах построены из известняков, образовавшихся из раковинок простейших. В 1 м³ воды из Тихого океана содержится от 50 до 800 тыс. известковых простейших; в Атлантическом океане – до 3 млрд, а в воде у берегов Сенегала или Осло-фьорда – 30–35 млрд, но и это не предел. В отдельных районах Северной Атлантики численность простейших достигает 115 млрд на 1 м³. Почти все основные группы свободнодвижущихся простейших обитают в почве. Их численность в 1 г почвы может быть от 150 тыс. до 1 млн, т. е. на 1 га придется 150–1000 кг простейших, а на окультуренных человеком почвах даже до 8,5 т на 1 га.

Глава 2. Многоклеточные животные

Из этой главы вы узнаете

• о многообразии многоклеточных животных, об особенностях их биологии, экологических условиях их обитания,

• о систематике многоклеточных животных,

• об их значении в природе и в жизни человека.

Вы научитесь

• вести наблюдение за животными, ставить простейшие опыты,

• определять систематическое положение животного,

• распознавать изученных животных.

К многоклеточным относят большую часть всех существующих на Земле животных. Несмотря на их различное происхождение, строение, поведение и образ жизни, все они имеют общие черты: клетки их тела утратили свою самостоятельность (выполняя различные функции), отличаются разнообразием по строению и объединены в ткани. Из тканей состоят органы. Органы, ткани и составляющие их клетки не способны к самостоятельному существованию в естественной среде. У многоклеточных животных появилась симметрия – закономерное, правильное расположение частей тела относительно центра. Предполагается, что многоклеточные произошли от древних колониальных форм простейших.