Разнообразие биологических типов лучеперых рыб. Современная классификация лучеперых. Роль лучеперых рыб в водных экосистемах и хозяйственной деятельности человека.

Пресноводные лучеперые и многочисленные виды морских рыб, объединенные в один класс, имеют разные размеры и внешность. При этом разница в размерах колеблется от 8 мм до 11 м. Вес отдельных представителей может достигать 2235 кг, речь идет о рыбе-луне, которую удалось поймать в 1908 году в районе Сиднея. К лучеперым рыбам относятся все виды сельди, многочисленные лососеобразные рыбы, пресноводные и морские угри, карповые рыбы, сом, треска, колюшка, кефаль и все виды окуней и камбал. Экзотические виды Можно составить огромный список интересных экзотических обитателей морских глубин и домашних аквариумов, относящихся к данному классу. Самыми яркими из них считаются: рыба мурджан, огромные глаза которой контрастируют с розоватым окрасом чешуи; рыба ангел, украшающая море яркими полосами и сеточками разноцветных чешуек; морской окунь, встреча с которым может быть опасна, поскольку он имеет ядовитое вещество в плавниках; морской конек, который способен украсить любой аквариум; рыба лабеотрофеус, вынашивающая икринки во рту; скалярия, снискавшая славу у аквариумистов не только симпатичным внешним видом, но и преданностью своей паре. Разнообразие представителей этого класса появилось вследствие эволюционных процессов. На сегодняшний день большая часть рыб, обитающих в реках, морях и океанах нашей планеты, а точнее 95% всех существующих видов, относится к лучеперым. Конечно, описать всех представителей просто невозможно. Их слишком много, но тем интереснее изучать этот класс, находя все новые и новые сведения о нем. Достоверно неизвестно, все ли обитатели морей и океанов знакомы человечеству, возможно, нас ждут новые открытия и сенсации.

24. Надкласс Четвероногие (Tetrapoda). Происхождение наземных позвоночных. Общая морфофизиологическая характеристика.

Морфофизиологическое и экологическое разнообразие надкласса возникло в ходе заселения практически всей поверхности суши, почвы, нижних слоев атмосферы, а повторно и воды. Надкласс четвероногие, или наземные, позвоночные, состоит из четырех классов: земноводные, или амфибии, - Amphibia, пресмыкающиеся, или рептилии, - Reptilia, птицы - Aves и млекопитающие - Mammalia. Последних три класса объединяют в группу Amniota - первичноназемных позвоночных животных, зародыши которых, благодаря специальным оболочкам, способны развиваться в воздушной среде. Они отличаются более высоким метаболизмом и иным типом водно-солевого обмена. Класс земноводные по характеру развития сходен с рыбами и поэтому относится к группе Anamnia - первичноводных позвоночных, яйца которых развиваются в воде. У них из яйца выходит водная личинка, позднее путем метаморфоза превращающаяся во взрослое животное.Птицы и млекопитающие обладают способностью более или менее постоянно поддерживать относительно высокую температуру тела и поэтому заслуживают название теплокровных животных в отличие от прочих пойкилотермных, или экзотермных, позвоночных. Происхождение наземных позвоночных. Развитие жизни в море привело к увеличению разнообразия и массы живых существ, что усложнило морские биоценозы и усилило в них биологическую конкуренцию. Все это усилило тенденцию к расселению, способствовало проникновению жизни в пресные водоемы, а затем и на сушу. Первыми неводными (наземными) организмами еще в протерозое стали бактерии и водоросли, жившие в грунте по берегам водоемов. Однако растительный покров был только по берегам водоемов, тогда как большая часть суши представляла безжизненное пространство. В каменноугольном периоде (карбоне) климат стал более теплым и влажным. Пышнее и богаче стала растительность, распространившаяся на большие территории. Вслед за растениями сушу постепенно заселяли животные Прибрежная суша в то время была уже достаточно богата животной и растительной пищей и убежищами.В результате многие водоемы обмелели и усилилось их зарастание, местами сопровождавшееся резким снижением содержания кислорода в воде. Такая ситуация способствовала выработке приспособлений, позволяющих использовать кислород атмосферы и одновременно стимулировала попытки собирать пищу на берегу, что сейчас наблюдается у таких рыб, как анабас, змееголов, некоторые сомики и бычки.Приспособления к использованию атмосферного кислорода при его недостатке в воде, вероятно, самостоятельно возникали в разных группах рыб, но наибольшего совершенства достигли у девонских кистеперых и двоякодышащих рыб.

25. Надкласс Четвероногие (Tetrapoda). Перестройка систем органов (дыхания, кровообращения, водно-солевого обмена, локомоции).

Объединяет позвоночных, перешедших к жизни на суше, в воздушной среде; отдельные представители сохраняют связь с водой или вторичноводные.

Особенности организации:

Передвижение по суше производится с помощью парных членистых конечностей с шарнирными сочленениями и мощной мускулатурой.

Интенсифицируется дыхание; газообмен происходит в легких.

У земноводных жабры органом дыхания на личиночной стадии;

у рептилий, птиц и млекопитающих закладывающиеся на ранних стадиях эмбрионального развития жаберные щели вскоре редуцируются.

Два круга кровообращения — легочный и туловищный (полностью обособляется у птиц и млекопитающих). Последовательно увеличиваются отно­сительные размеры головного мозга и дифференцировка его отделов.

Органы чувств приспособлены к работе в воздушной среде: обособляются респираторный и обонятельный отделы носовой полости, появляется среднее ухо, образуются веки, изменяется форма хрусталика глаза; органы боковой линии исчезают, сохраняясь лишь у личинок и немногих взрослых земноводных.

Морфофизиологическое и экологическое разнообразие надкласса возникло в ходе заселения практически всей поверхности суши, почвы, нижних слоев атмосферы, а повторно и воды

Рептилии, птицы, млекопитающие — первичноназемные позвоночные животные, зародыши которых, благодаря специальным оболочкам, способны развиваться в воздушной среде. Отличаются более высоким метаболизмом и иным типом водно-солевого обмена.

26. Надкласс Четвероногие (Tetrapoda). Изменение структуры наружных покровов. Адаптивные изменения центральной нервной системы, органов чувств, ориентации и навигации, поведения

Четвероногие, или наземные позвоночные (Tetrapoda) - надкласс позвоночных животных, который включает: амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих. Основные характеристики четвероногих включают в себя:-четыре конечности (или происходят от предков с четырьмя конечностями);-скелет и мышцы, которые обеспечивают надлежащую поддержку и передвижение;-черепные кости, стабилизирующие голову во время движения;-слой мертвых клеток, который снижает темпы испарение воды через поверхность тела;-развитый мышечный язык;-паращитовидные железы;-гардерова железа;-орган обоняния (вомероназальный орган), который позволяет улавливать феромоны и играет определенную роль в формировании вкуса и запаха;-отсутствие внутренних жабр. Классификация четвероногих делятся на следующие классы:1.Земноводные, или амфибии (Amphibia);2.Пресмыкающиеся (Reptilia);3.Птицы (Aves);4.Млекопитающие (Mammalia)

27. Класс Амфибии (Amphibia). Общая морфо-биологическая и физиолого-биохимическая характеристика амфибий. Земноводные занимают особое место среди других животных, так как представляют собой первых и наиболее просто организованных наземных позвоночных. Как обитатели суши земноводные дышат легкими, имеют два круга кровообращения, трехкамерное сердце. Передвигаются земноводные при помощи конечностей пятипалого типа с шарообразными суставами. Череп сочленяется с позвоночником подвижно (двумя мыщелками). Первичная верхняя челюсть (нёбноквадратный хрящ) срастается с черепной коробкой (аутостилия), и подвесок (гиомандибуляре) превращается в слуховую косточку. Строение органа слуха более совершенно, чем у рыб: кроме внутреннего уха, имеется еще и среднее. Глаза приспособлены к видению на большом расстоянии. В крыше переднего мозга образуется первичиый мозговой свод (архипаллиум). Несовершенство приспособлений к жизни на суше сказывается у амфибий во всех системах органов. Температура их тела зависит от температуры и влажности окружающей среды; они отличаются ограниченными возможностями распространения, передвижения и ориентации на суше. Примитивность амфибий как наземных животных особенно ярко выражена в том, что их яйца лишены оболочек, защищающих их от высыхания, и, как правило, не могут развиваться вне воды. В связи с этим у земноводных развивается личинка, обитающая в воде. Развитие протекает с превращением (метаморфоз), в результате которого водная личинка превращается в животное, обитающее на суше. Земноводные — самый малочисленный класс позвоночных, включающий лишь около 2100 современных видов, представленных тремя отрядами: хвостатых, безногих и бесхвостых.

28. Специфика строения амфибий в связи с двойственным характером приспособлений к водной и воздушно-наземной средам. Условия обитания в воде и на суше резко отличны. Влажность, постоянная для водной среды, на суше резко изменяется, и на большей части земной поверхности она относительно мала. Поскольку газообмен между организмом и средой возможен только через водную пленку, жабры, легко высыхающие на воздухе, заменяются у амфибий легкими. В отличие от жабр легкие расположены глубоко внутри тела и защищены от высыхания. Легкие представляют собой парные мешки, полые внутри. Их тонкие стенки на внутренней поверхности имеют более или менее развитое ячеистое строение. Однако поверхность легких у земноводных еще невелика. Незначительное развитие легких у земноводных характеризует их как примитивных обитателей суши. Дыхательные пути у амфибий развиты также слабо. У хвостатых они представлены в виде довольно длинной трубки — трахеи; у бесхвостых это лишь короткая трахейно-гортанная камера, непосредственно переходящая в полость легких. У земноводных механизм дыхания примитивного нагнетательного типа. Животное набирает воздух в ротовую полость, для чего открывает ноздри и опускает дно ротовой полости. Затем ноздри закрываются клапанами, дно ротовой полости поднимается и воздух нагнетается в легкие. Удаление воздуха из легких происходит благодаря действию брюшной мускулатуры и спадению стенок легких. Насыщение крови кислородом происходит не только через легкие, но и через кожу. Еще сложнее обстоит дело с удалением из организма углекислого газа. Основная масса углекислого газа диффундирует в окружающую среду через кожу (у прудовой лягушки 86%). У высших наземных позвоночных кожное дыхание ничтожно мало. Кожа у земноводных голая, что способствует свободному газообмену в кровеносных сосудах, образующих в ней густую сеть. Так как обмен газами между организмом и средой идет только через водную пленку, кожа земноводных постоянно увлажняется слизью, вырабатываемой многочисленными железами.

29. Сравнительно-анатомический обзор организации различных групп амфибий. Амфибии (Amphibia), класс холоднокровных, исходно четвероногих позвоночных, обитающих, как правило, в пресной воде либо поблизости от нее. Включает лягушек, жаб, сиренов, саламандр, червяг, другие современные формы и ряд ископаемых групп. В эволюционном ряду земноводные соответствуют промежуточному звену между рыбами и пресмыкающимися. Для всех земноводных характерна гладкая кожа, лишенная волос, перьев и чешуи. Иск. составляют червяги, в поперечных складках кожи которых скрыты маленькие чешуйки. У земноводных трехкамерное сердце; их эритроциты крупные, эллиптические, с ядрами. Хотя большинство видов обладает легкими, газообмен осущ. и через кожу. Яйца (икринки) лишены скорлупы и, как правило, откладываются в воду. Развитие обычно включает стадию водной личинки (у бесхвостых – головастика), которая дышит жабрами. Общепризнано, что земноводные произошли от кистеперых рыб и дали начало пресмыкающимся. Современные амфибии сильно отличаются от рептилий, но некоторые вымершие формы этих двух групп во многом сходны, поэтому представляют большой интерес для палеонтологических исследований. Обычно современных земноводных делят на три отряда: 1) безногие, или червяги (Apoda, или Gymnophiona) – напоминающие земляных червей, наиболее примитивные по строению формы; 2) хвостатые (Caudata): саламандры, тритоны и близкие к ним виды; 3) бесхвостые (Anura, или Salientia), самая большая группа, включающая лягушек и жаб. Развитие. Большинство земноводных яйцекладущие, т.е. выметывает икринки в воду или в очень влажные места. Из них выводятся личинки, которые живут в воде и дышат жабрами. Затем следует метаморфоз, жабры исчезают, и взрослое животное переходит на легочное и/или кожное дыхание. После этого некоторые формы, например тритоны и ряд лягушек, остаются в воде, в то время как другие, в частности саламандры и жабы, начинают вести наземный образ жизни.

30. Размножение, развитие амфибий. Метаморфоз. Основные экологические группы современных амфибий: водные, наземные, древесные, роющие. Земноводные распространены повсеместно, за исключением крайне холодных или сухих зон. Червяги встречаются преимущественно в тропиках, хвостатые – повсюду в Северном полушарии, а также в Южной Америке. Бесхвостые – космополитная группа, хотя наибольшее разнообразие их видов отмечено в Африке. Развитие. Большинство земноводных яйцекладущие, т.е. выметывает икринки в воду или в очень влажные места. Из них выводятся личинки, которые живут в воде и дышат жабрами. Затем следует метаморфоз, жабры исчезают, и взрослое животное переходит на легочное и/или кожное дыхание. После этого некоторые формы, например тритоны и ряд лягушек, остаются в воде, в то время как другие, в частности саламандры и жабы, начинают вести наземный образ жизни.

Амфибии первыми из позвоночных животных перешли от водного к водно-наземному образу жизни. Температура их тела зависит от температуры и влажности окружающей среды; они отличаются ограниченными возможностями распространения, передвижения и ориентации на суше. Примитивность амфибий как наземных животных особенно ярко выражена в том, что их яйца лишены оболочек, защищающих их от высыхания, и, как правило, не могут развиваться вне воды. В связи с этим у земноводных развивается личинка, обитающая в воде. Развитие протекает с превращением (метаморфоз), в результате которого водная личинка превращается в животное, обитающее на суше. Земноводные - самый малочисленный класс позвоночных, включающий лишь около 2100 современных видов, представленных тремя отрядами: хвостатых, безногих и бесхвостых. Безногие (Apoda) ведут совершенно особый от других амфибий образ жизни, чисто подземный, роющий. При этом они продвигаются вперед при помощи змеевидных изгибов тела, прокладывая себе путь головой. С другой стороны, при таком способе передвижения большое значение имеет длина тела: чем оно длиннее, тем сильнее проталкивание тела вперед. Это в свою очередь влияет на строение головы, являющейся тараном, откуда ее более прочное устройство. В связи с этим число позвонков у Apoda доходит более чем до 200; большинство позвонков имеет длинные ребра, концы которых при движении упираются в землю; конечностей нет вовсе, как и поясов; череп очень компактен, образует сплошную коробку, напоминая череп стегоцефал. Однако он не стегальный, а псевдостегальный, — сходство здесь лишь конвергентное: череп образован разрастанием костей, имеющихся и у других современных амфибий; разрастание является приспособлением к роющему образу жизни. Приспособлением к последнему является нахождение рта не на конце головы, а снизу, дабы в рот не попадала земля. Глаза редуцированы, рудиментарны, не функционируют, будучи скрыты под кожей. Другой тип строения тела в связи с иной средой обитания мы видим у водных амфибий. Примером может служить тритон (Triturus). Он имеет вытянутое тело, две пары ног, более или менее длинный хвост. Движение тритона в воде происходит при помощи боковых или винтообразных движений хвоста, имеющего в это время вертикальный плавник. Конечности при плавании тритона прижаты к телу и направлены назад.У некоторых Urodela тело удлинено до змеевидной формы, например, у Amphiumidae. При этом недоразвиваются передние или задние конечности. Змеевидная форма развивается у тех Urodela, которые роются в илу.Глаза у амфиумы маленькие и без век. На земле тритон передвигается, волоча брюхо по земле. Задние ноги толкают тело вперед, передние лишь определяют направление движения, тело изгибается змееобразно. Наземные саламандры имеют тело более стройное и могут бежать более быстро, подобно ящерицам. У тех Anura, которые выработали способность лазать, развился ряд приспособлений. На пальцах развились специальные диски, богатые лимфатическими пространствами и слизистыми железами в эпителии. Прикрепление обусловливается здесь молекулярным притяжением двух тесно соприкасающихся тел, которое тем сильнее, чем меньше между ними воздуха. Особые гладкие мускулы делают эти диски плоскими. У древесных форм мы видим еще одно приспособление, развивающееся по одному принципу и у рептилий, и у млекопитающих: способность к планирующему полету. У большинства представителей рода Rhacophorus пальцы соединены перепонкой не более чем до половины, у немногих они достигают дисков на концевых фалангах. В этом случае они могут пользоваться перепонками как парашютами. При полете с дерева лягушка растопыривает пальцы, держит конечности прижатыми к телу, которое надувается вследствие раздутия сильно развитых легочных мешков. Получается большая поверхность, являющаяся парашютом.