Особенности строения и процессов жизнедеятельности

Реч­ной рак – характерный представитель класса Ракообразные. Жи­вет в пресных слабопроточных водоемах. Активен в сумеречное и ночное время. Раки всеядны: поедают растительную пищу, жи­вую и мертвую добычу. Достигая значительных размеров (15 см и более) и обладая хорошими вкусовыми качествами, рак являет­ся ценным промысловым объектом.

Тело речного рака состоит из 18 сегментов, объединенных в головогрудь и брюшко (рис. 23). Оно покрыто толстым слоем хитиновой кутикулы, укрепленной отложениями извести. Самый верхний воскоподобный слой кутикулы, препятствующий у наземных членистоногих испарению воды из тела, у ракообразных отсутствует, что объясняет их обитание исключительно в водной или околоводной среде.

Голова состоит из головной лопасти, несущей пару усиков - антеннул (усики первые), и четырех сегментов, на каждом из которых имеются парные преобразованные конечности: антенны (усики вторые), верхние челюсти, первые и вторые нижние челюсти (рис. 24).Грудной отдел образован восемью сегмента­ми, несущими три пары ногочелюстей и пять пар ходильных конечностей. Членистое подвижное брюшко имеет шесть сегмен­тов, на каждом из которых находится по паре плавательных конеч­ностей. У самцов первая и вторая пара брюшных конечностей длин­ная, желобовидная и используется как совокупительный орган. У самки первая пара конечностей сильно укорочена. Заканчивает­ся брюшко хвостовым плавником, образованным шестой парой широких пластинчатых конечностей и хвостовой лопастью.

Жабры у речного рака представляют собой тонкостенные перистые выросты кожных покровов грудных конечностей и боковых стенок грудной части туловища. Расположены они по бокам груди в жаберной полости, прикрываемой головогрудным пан­цирем. Циркуляция воды в жаберной полости обеспечивается движением особого отростка второй пары нижних челюстей (200 раз в минуту).

 

Пищеварительная система начинается ротовым отверстием, расположенным на нижней стороне головы. Через него измельченная ротовыми конечностями пища, через короткую глотку и пищевод проходит в желудок, состоящий из двух отделов – жева­тельного и цедильного. На внутренних стенках жевательного отде­ла желудка находятся хитиновые зубцы, при помощи которых пища перетирается. Через щетинки цедильного отдела пищевая кашица процеживается, и ее жидкая часть поступает в среднюю кишку и пищеварительную железу («печень»), где переваривается и всасы­вается. Задняя кишка в виде прямой трубки расположена в брюш­ке речного рака и открывается анальным отверстием на его конце.

Кровеносная система типична для всех членистоногих – незамкнутая с компактным сердцем в виде пятиугольного мешочка на спинной стороне головогруди.

Продукты обмена веществ удаляются через органы выделе­ния - парные зелёные железы, лежащие у основания головы и открывающиеся наружу у основания усиков. По своему строению железы напоминают видоизмененные метанефридии, выно­сящие продукты обмена из полости тела.

Глаза у рака сложные. Они состоят из большого числа отдельных глазков, или фасеток, отделенных друг от друга тонкими про­слойками пигмента. Зрение мозаичное, так как каждая фасетка видит лишь часть предмета. Глаза расположены на подвижных стебельках. Подвижность глаза возмещает неподвижность голо­вы. Органами осязания являются длинные усы – антенны, а орга­нами обоняния – короткие усы – антеннулы. У основания ко­ротких усов расположен орган равновесия.

В конце зимы самки откладывают оплодотворенные яйца на брюшные конечности. В начале лета из яиц выводятся рачата, ко­торые еще долго находятся под защитой самки, прячась на ее брюшке с нижней стороны. Молодые раки интенсивно растут и несколько раз в году линяют, у взрослых линька бывает лишь раз в году. Затем у рака образуется мягкий хитин. Спустя некоторое время он пропитывается известью, затвердевает и рост рака прекращается до следующей линьки.

Билет12-2

Системы органов: таблица Особенности строения систем органов животных приведены в следующей таблице. Название системы органов Органы, входящие в состав систем Выполняемые функции Опорно-двигательная Скелет (может быть наружным и внутренним), мышцы и связки Осуществление движения отдельных органов и всего организма в пространстве Кровеносная Сердце и кровеносные сосуды Газообмен, формирование иммунитета, защита организма Дыхательная У водных животных представлена жабрами, у наземных - легкими и воздухоносными путями Осуществление газообмена Выделительная Выделительные трубочки, мальпигиевы сосуды, у хордовых - почки, мочеточники и мочевой пузырь Выведение продуктов обмена из организма Пищеварительная Пищеварительный тракт и железы: слюнные, поджелудочная, печень Расщепление и переваривание веществ Половая Половые железы, протоки и клетки - гаметы Воспроизведение себе подобных Нервная Спинной и головной мозг, а также черепно- и спинномозговые нервы Осуществление взаимосвязи организма с окружающей средой Эндокринная Железы внешней и внутренней секреции и выводящие пути Гуморальная регуляция функций организма Лимфатическая система Лимфатические сосуды и узлы Поддержание постоянства внутренней среды организма, формирование иммунологических реакций Сенсорные Рецепторы, нервные волокна, центры головного мозга Восприятие информации из окружающей среды - Читайте подробнее

Билет 13-1

Класс Паукообразные (Arachnida) Общая характеристика класса.

К классу относятся сухопут­ные животные, за исключением некоторых групп, вторично пе­решедших к обитанию в воде. Представителями класса являются пауки, сенокосцы, скорпионы, клещи и др. К классу Паукообразные относится около 60 000 видов.

У паукообразных верхний слой хитинизированной кутикулы содержит воскоподобные и жироподобные вещества, резко уменьшающие потери влаги организмом. Тело паукообразных чаще всего расчленено на головогрудь, несущую конечности, и безногое брюшко. Усики отсутствуют. На головогруди расположено шесть пар конечностей, из них две пары – ротовые конечности, чаще всего участвующие в захвате пищи. Первая пара – хелицеры – имеют вид клешней (у скорпионов, сенокосцев), крючков (у пауков) или режущих стилетов (у клещей). У многих паукообразных на вершине хедицер открывается про­ток ядовитой железы. Вторая пара – членистые ногощупики. Остальные четыре пары – типичные ходильные конечности с коготками на конце. На брюшке конечности отсутствуют. У не­которых паукообразных гомологами брюшных конечностей яв­ляются паутинные бородавки. У пауков они располагаются по бокам от анального отверстия в виде трех пар бугорков, про­низанных многочисленными трубчатыми протоками, которые отходят от разнотипных паутинных желез брюшка. Выделяемая ими паутина – белковая жидкость, застывающая на воздухе в виде тонких нитей.

Паукообразные – преимущественно хищные животные. Большинству из них свойственно внекишечное пищеварение. С помощью секрета ядовитой железы они убивают добычу, а за­тем в тело жертвы вводят еще и секреты пищеварительных желез. Затем жидкую полупереваренную пищу они всасывают муску­листой глоткой, действующей как насос.

Органы дыхания у паукообразных – легочные мешки (у скорпионов), трахеи (у клещей и сенокосцев) либо и те, и другие вме­сте (у пауков). Легкие представляют собой листовидные складки, напоминающие страницы книги, в полость которых заходит гемо­лимфа, и через их тонкую хитиновую стенку происходит газооб­мен. Трахеи – это тонкие кутикулярные разветвленные трубоч­ки, вдающиеся в полость тела и находящиеся в близости с различными органами, Через их стенки непосредственно проис­ходит газообмен.

Органы выделения – мальпигиевы сосуды.

Органы чувств разнообразны: простые глаза, органы обоняния, вкуса, осязания, химического чувства и др.

Все паукообразные раздельнополые. Оплодотворение внутреннее, развитие прямое (кроме клещей, имеющих личиночную стадию).Огромное значение в жизни пауков имеет паутина. Сплетая паутинные нити с помощью гребенчатых коготков впрочную паутину, пауки строят из нее убежище и ловчие сети, яйцевой кокон, а также укрывают в ней неокрепшую молодь. На паутинах в теплые дни «бабьего лета» расселяются молодые паучки.

13-2

Все живые существа: Состоят из клеток. Имеют разные уровни клеточной организации. Ткань - группа клеток, выполняющих общую функцию. Орган - группа тканей, выполняющих общую функцию. Система органов - группа органов, выполняющих общую функцию. Организм - любое живое существо в комплексе. Используют энергию Земли и Солнца, которая им необходима для жизни и роста. Реагируют на окружающую среду. Поведение - это сложный комплекс реакций. Растут. Деление клеток – это упорядоченное образование новых клеток, которые растут до определенного размера, а затем делятся. Размножаются. Размножение не играет существенной роли для выживания отдельных организмов, но оно важно для выживания всего вида. Все живые существа размножаются одним из следующих способов: бесполое (производство потомства без использования гамет), половое (производство потомства путем соединения половых клеток). Адаптируются и приспосабливаются к условиям окружающей среды.

Основные признаки живых организмов

Движение. Все живое может двигаться и менять свое положение. Это более очевидно на примере животных, которые умеют ходить и бегать, и менее очевидно у растений, части которых могут двигаться, чтобы отследить движение солнца. Иногда движение может быть настолько медленным, что его очень трудно увидеть.

Дыхание - это химическая реакция, которая происходит внутри клетки. Это процесс высвобождения энергии из пищевых веществ во всех живых клетках. Чувствительность - способность обнаруживать изменения в окружающей среде. Все живые существа способны реагировать на такие раздражители, как свет, температура, вода, гравитация и так далее.

Рост. Все живые существа растут. Постоянное увеличение количества клеток и размеров тела называется ростом.

Размножение - способность воспроизводить и передавать генетическую информацию своему потомству. Экскреция - избавление от отходов и токсинов. В результате многих химических реакций, протекающих в клетках, необходимо избавляться от продуктов обмена, которые могут отравить клетки.

Питание - потребление и использование питательных веществ (белки, углеводы и жиры), необходимых для роста, восстановления тканей и получения энергии. У разных видов живых существ это происходит по-разному.

Билет 14-1

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 ( уотдельных 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 — ин Особенности строения и процессов жизнедеятельности

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.

 

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

14-2

Билет 15-1

	Типы развития насекомых
		1) Прямое – ребенок похож на родителя, только меньше по размерам и у него недоразвиты некоторые органы (млекопитающие, птицы). 2) Непрямое (с превращением, с метаморфозом) – ребенок (личинка) сильно отличается от родителя (лягушки, насекомые). При непрямом развитии уменьшена конкуренция между детьми и взрослыми, поскольку они живут в разных местах и питаются разной пищей. У всех насекомых развитие непрямое, превращение может быть полное и неполное. Полное: из яйца развивается личинка, она питается, растет, затем превращается в покоящуюся стадию куколку, внутри которой происходит полная перестройка всех органов, из куколки выходит взрослое насекомое (имаго). Характерно для бабочек, жуков, комаров. Неполное: стадия куколки отсутствует. Характерно для кузнечиков, тараканов, стрекоз. 15-2 Значение млекопитающих для человека Для человека звери имеют большое значение с тех времен, когда наш обезьяноподобный предок впервые пошел на охоту. Можно с уверенностью сказать, что мелкие млекопитающие и детеныши крупных животных стали пер- вой его добычей. Переход на мясную пищу - важнейших фактор в эволюции человека. Из шкур животных стали делать одежду, жир использовать для ос- вещения жилища, кости для изготовления наконечников для дротиков и стрел. У некоторых народов Севера и в настоящее время охота остается ос- новным занятием. Каждому известно выражение "мягкое золото". Тысячи, де- сятки тысяч охотников-промысловиков трудятся на просторах России, добы- вая белку и ондатру, соболя и куницу, хомяка и горностая и т. д. Они сдают государству, увеличивая его богатство, миллионы шкурок - "мягкое золото". Разводят пушных зверей и на зверофермах. Но не только ценную шкурку дают человеку звери. Мясо диких животных - лося, сайги, косули и других - используется в пищу. А для жителей отда- ленных районов, куда завоз продуктов затруднен и где природные условия мало пригодны для развития животноводства, оно является основным в раци- оне. От контакта с животными, например, во время встречи в лесу с ежом, зайцем или белкой, человек получает эстетическое удовольствие. У него поднимается настроение. Что очень важно для психического и эмоционально- го состояния. Многие для постоянного общения с животными поселяют их в своем доме. Это помогает понять-сущность природы, полюбить все живое. Такой человек будет относиться к природе бережнее, со знанием дела. Он никогда не уничтожит сухое дерево, в дупле которого живет белка или со- боль, без особой нужды не осушит болото, заросшую старицу, где гнездятся птицы или обитают выдры, бобры и другие животные. Большая роль в деле охраны природы принадлежит государству. Ряд ви- дов, численность которых в последние десятилетия резко сократилась, в настоящее время находится под его охраной. К. ним относятся: кабан, бобр, выхухоль, тигр и др. Созданы специальные заповедники и питомники, где ведутся работы по восстановлению и сохранению отдельных видов живот- ных. В результате удалось не только спасти многих редких зверей, но и увеличить их численность. В домашних условиях содержатся самые различные виды млекопитающих: от мыши-малютки и золотистого хомячка до собак и кошек. Их можно купить на рынке, в зоологических магазинах, научно-исследо- вательских лабораториях или отловить в естественных условиях, что, бе- зусловно, требует особого подхода, умения и мер предосторожности. Известно, что отдельные виды диких млекопитающих создают человеку не- мало проблем и даже приносят вред. В некоторые годы их численность воз- растает настолько, что они представляют большую угрозу урожаю и могут принести значительные убытки сельскому хозяйству. Дикие млекопитающие - источник опасных для человека болезней. Так, сурки, малый суслик и большая песчанка - основные переносчики чумы, во- дяная полевка может стать виновницей вспышки туляремии; волки и бродячие собаки передают человеку бешенство, лептоспироз, гельминтозы и т. д. Из- вестна также роль млекопитающих в формировании и поддержании природных очагов клещевого энцефалита, клещевого сыпного тифа, лихорадки Ку и мно- гих других болезней. Кроме того, их жизнедеятельность отрицательно отражается на процессах лесовозобновления, формирования травяного покрова, структуре почвы. Миллионы грызунов и насекомоядных изо дня в день роются в поверхност- ных слоях почвы, прокладывая длинные ходы, перебрасывают и измельчают огромные массы земли. В лесной полосе большую "работу" землекопов проде- лывают кроты и полевки, на болотистых берегах - ондатры и водяные крысы, в тундрах - лемминги, на альпийских лугах Кавказа - прометеевы полевки, на Тянь-Шанс - сурки и стадные полевки. При этом зверьки нередко повреж- д   Билет 16-1