Программа модуля Тема Предмет и задачи зоологии. Современная зоологическая классификация. Роль животных в жизни природы и человека. Тема Подцарство Простейшие. Особенности строения. Классификация. Размножение
| Вид материала | Программа |
- Курс лекций Тема Предмет, метод и задачи науки, 36.5kb.
- Программа практических занятий занятие № Тема «Права человека: правовая природа, сущность,, 297.12kb.
- Конспект урока по предмету «Мир вокруг нас» в 3 классе. Тема : Размножение и развитие, 14.99kb.
- Рабочая учебная программа дисциплины «экспериментальная психология» для студентов,, 292.2kb.
- Конспект урока по предмету «Мир вокруг нас» в 3 классе. Тема: Размножение и развитие, 28.92kb.
- Тема Предмет и проблемы философии науки. Классификация наук, 78.43kb.
- Урок биологии в 7 классе на тему «Особенности организации одноклеточных, или простейших,, 43.94kb.
- Царство Животные (Zoa) Лекция Подцарство Простейшие Общая характеристика животных, 144.26kb.
- Тема Страхование как экономическая категория > Предмет, метод и задачи страхования, 100.28kb.
- Тема: Экологические группы птиц, их роль в природе, жизни человека, 73.97kb.
Агентство образования администрации Красноярского края
Красноярский государственный университет Заочная естественно-научная школа при КрасГУ
Биология: Модуль № 4 для 9 класса. Учебно-методическая часть./ Сост.: В.К.Дмитриенко, канд. биол. наук, доцент кафедры биогеоценологии, КрасГУ - Красноярск, 2006 — 39 c.
ISBN 5-7638-0700-6
БИОЛОГИЯ
ЦАРСТВО ЖИВОТНЫХ.
ЗООЛОГИЯ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ.
ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ, РОЛЬ И
РАСПРОСТРАНЕНИЕ
ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ ВАЖНЕЙШИХ
ТАКСОНОМИЧЕСКИХ ГРУПП
Печатается по решению Дирекции
Краевого государственного учреждения дополнительного образования
Заочная естественно-научная школа
при Красноярском государственном университете
Модуль № 4 для 9 класса Учебно-методическая часть
Красноярск 2006
ISBN 5-7638-0700-6
© Красноярский государственный университет, 2006
Программа модуля
Тема 1. Предмет и задачи зоологии. Современная зоологическая классификация. Роль животных в жизни природы и человека.
Тема 2. Подцарство Простейшие. Особенности строения. Классификация. Размножение.
Основные черты строения и жизнедеятельности простейших. Среды обитания простейших. Форма тела. Защитные образования, наружный и внутренний скелет. Типы симметрии. Ядро. Цитоплазма Основные типы движения простейших (амебоидный, ввинчивание, гребля, сокращение, скольжение). Типы питания простейших, строение органоидов пищеварения. Способы поглощения пищи и удаления не переваренных остатков. Осморегуляция. Строение и функции сократительной вакуоли. Раздражимость простейших. Таксис и его формы.
Размножение простейших. Бесполое размножение и его формы. Половое размножение (копуляция и конъюгация). Жизненный цикл.
Классификация простейших. Особенности строения саркомастигофор, споровиков, инфузорий. Значение простейших.
Тема 3. Подцарство Многоклеточные. Классификация. Примитивные многоклеточные.
Понятие о многоклеточных животных. Классификация многоклеточных.
Тип Пластинчатые. Среда обитания. Форма тела, симметрия. Клеточные слои. Питание. Размножение. Черты примитивизма.
Тип Губки. Места обитания и видовое разнообразие. Форма тела, клеточные элементы тела. Размножение губок. Черты специализации и примитивизма в строении губок.
Тема 4. Лучистые. Классификация. Особенности строения.
Тип Кишечнополостные. Места обитания кишечнополостных и видовое разнообразие. Радиально-симметричный план строения животных. Полип и медуза как две формы существования кишечнополостных. Двуслойность. Клетки тела животных и их функции. Питание кишечнополостных, строение
3
органов пищеварения. Нервная система и органы чувств кишечнополостных. Способы размножения, чередование поколений. Классификация кишечнополостных. Значение кишечнополостных в жизни природы.
Тип Гребневики. Среда обитания. Форма тела. Способы передвижения. Строение пищеварительной, мышечной и нервной систем. Органы чувств животных.
Тема 5. Билатеральные животные. Классификация. Особенности строения червей.
Признаки двусторонне-симметричных животных. Зародышевые пласты. Полость тела первичная, вторичная и их функции. Целомические и нецеломические животные.
Нецеломические животные
Тип Плоские черви. Классификация. Видовое разнообразие. Среды обитания. Покровы тела. Строение кожно-мускульного мешка. Строение пищеварительной системы. Питание ленточных червей. Выделительная система и ее строение. Ортогон как тип строения нервной системы. Органы чувств червей. Эволюция нервной системы червей. Половая система животных. Развитие червей. Основной и промежуточный хозяин, определение. Жизненный цикл трематод на примере печеночного сосальщика и кошачьей двуустки, ленточных червей на примере лентеца широкого и цепней бычьего и свиного.
Тип Немернтины. Среды обитания. Внешнее и внутреннее строение. Особенности строения пищеварительной системы в сравнении с плоскими червями. Строение кровеносной системы.
Тип Круглые черви. Классификация, видовое разнообразие. Среды обитания. Значение в жизни природы и человека. Особенности внешнего строения. Покровы круглых червей. Строение кожно-мускульного мешка животных. Строение пищеварительной системы. Выделительная система червей (протонефридии, кожные железы). Основной план строения нервной системы, органы чувств. Половая система. Половой диморфизм.
Целомические животные
Классификация целомических животных, признаки, положенные в основу выделения первичноротых и вторичноротых животных.
Тип Кольчатые черви. Классификация кольчатых червей. Среды обитания, видовое разнообразие. Особенности внешнего строения полихет, олигохет и пиявок. Отделы тела животных. Цефализация. Придатки тела. Строение первичной конечности животных. Покровы тела. Кожно-мускульный мешок. Вторичная полость и ее функции. Внешняя и внутренняя сегментация тела кольчатых червей. Пищеварительная система. Общий план строения, особенности строения системы полихет, олигохет и пиявок. Кровеносная система. Понятия замкнутой и незамкнутой систем. Особенности строения кровеносной системы у челюстных пиявок. Органы дыхания многощетинковых червей. Выделительная система. Нервная система червей (общий план строения, эволюция). Органы чувств. Половая система и размножение кольчатых червей. Значение червей в жизни природы и человека
Тема 6. Тип моллюски. Особенности строения. Классификация. Места обитания моллюсков. Отделы тела (голова, туловище, нога) и особенности их строения у брюхоногих, двустворчатых и головоногих моллюсков. Покровы моллюсков, мышечная система. Пищеварительная система моллюсков и способы добычи пищи. Органы выделения (почки, Кеберов орган). Дыхательная система моллюсков (строение жабр, легкого). Кровеносная система (общий план строения, строение сердца). Нервная система. Общий план строения. Ганглии. Особенности строения нервной системы двустворчатых моллюсков, высших головоногих и хитонов. Органы чувств моллюсков. Строение половой системы и размножение моллюсков. Значение моллюсков в жизни природы и человека.
Тема 7. Тип членистоногие. Классификация. Особенности строения.
Видовое разнообразие. Классификация (подтипы: трилобитообразные, жабродышащие, хелицеровые, трахейные), признаки, положенные в основу подразделения типа на подтипы. Отделы тела ракообразных, паукообразных,
5
многоножек и насекомых. Сегментация. Покровы животных. Конечности членистоногих и их функции. Линька и рост членистоногих. Строение мышечной системы животных. Полость тела и ее функции. Пищеварительная система (общий план строения, пищеварительные железы). Строение органов выделения водных и наземных членистоногих. Жировое тело и его функции. Строение кровеносной системы. Органы дыхания первичноводных и наземных животных. Нервная система. Головной мозг и брюшная нервная цепочка. Органы чувств членистоногих. Роль нейроэндокринной системы, функция грибовидных тел. Половая система. Значение ракообразных, хелицеровых и насекомых в жизни природы и человека.
Тема 8. Вторичноротые животные. Особенности строения иглокожих и гемихордовых.
Тип Иглокожие. Среды обитания. Классификация. Видовое разнообразие. Типы симметрии. Вторичная полость тела и ее производные. Строение амбулакральной системы и ее функции. Особенности внешнего и внутреннего строения морских звезд, морских ежей, голотурий, морских лилий, змеехвосток.
Тип Гемихордовые, Полухордовые. Видовое разнообразие. Среда обитания. Особенности строения. Признаки, характерные для беспозвоночных животных и черты строения, сближающие полухордовых с позвоночными животными.
Введение
Животное царство - часть органического мира, оно характеризуется, как правило, гетеротрофным питанием, подвижностью. Для животных присущ активный метаболизм, ограниченный рост, различные функциональные органоиды и органы, разнообразные жизненные циклы. Значение животных в природе определяется их ролью в биогенном круговороте веществ в биосфере. Если автотрофные организмы (зеленые растения) - продуценты органического вещества, то животные - основные консументы, или потребители, органического вещества. Наряду с грибами и микроорганизмами животные могут выполнять и роль редуцентов, осуществляя минерализацию органических веществ.
Животные совместно с другими гетеротрофами участвуют в поддержании стабильности состава атмосферы. Велика роль животных, как и растений, в накоплении и концентрации минеральных веществ. Большое значение имеют животные-биофильтраторы, способствующие очищению водоемов от взвешанных органических частиц. Животные-сапрофаги участвуют в переработке и минерализации органических остатков на дне водоемов и играют существенную роль в почвообразовании. Ценность животных для человека заключается в том, что от них можно получить полезную продукцию (продукты питания, лекарственные вещества, биологически активные вещества и др.).
Организмы, изучаемые зоологией, разнообразны. Они объединяются в 24 типа, один тип - хордовые - изучает зоология позвоночных, остальные 23 типа животных исследует зоология беспозвоночных.
Животное царство подразделяется на два подцарства: подцарство Одноклеточные (Простейшие) и подцарство Многоклеточные. В соответствии с системой А.В. Иванова многоклеточные подразделяются на три надраздела. Первый надраздел - Фагоцителлообразные - включает самых примитивных многоклеточных со слабой дифференциацией клеток. Второй надраздел - Паразои - представляет также низкоорганизованных многоклеточных, с большим разнообразием клеток, однако без оформленных
7
органов и тканей. Третий надраздел - Эуметазои - представляет высших многоклеточных с дифференцированными тканями и органами. Подцарство Одноклеточные (Простейшие)
К подцарству одноклеточных относят животных, тело которых состоит из одной клетки. Морфологически они сходны с клетками многоклеточных животных, но физиологически отличаются тем, что кроме обычных функций (обмен веществ, синтез белка и пр.) клетки выполняют функции целостного организма (питание, движение, размножение, защита от неблагоприятных условий среды).
Компоненты тела простейшего подразделяются на: общеклеточные структуры, специальные органеллы, включения. Простейшие обладают скелетными образованиями, имеют определенную симметрию тела.
Общеклеточные структуры. Цитоплазма подразделяется на экто- и эндоплазму. Цитоплазма ограничена наружной мембраной, она трехслойная и состоит из белков и липидов, регулирует поступление веществ в клетку, у многих простейших усложняется дополнительными структурами, увеличивающими толщину и механическую прочность наружного слоя цитоплазмы. Так возникают образования типа пелликулы и оболочки. Простейшие обладают типичным клеточным ядром, одним или несколькими. Содержимое ядра состоит из ядерного сока, в котором распределен хроматиновый материал и ядрышки. У некоторых многоядерных простейших различают два типа ядер: генеративные и вегетативные. Это явление получило название ядерного дуализма. Вегетативные ядра регулируют все жизненные процессы в клетке, а генеративные участвуют в половом процессе. Ядерный дуализм характерен для инфузорий, некоторых фораминифер. Цитоплазма пронизана сильно разветвленной системой каналов - эндоплазматической сетью, в ней находится аппарат Гольджи, рибосомы, митохондрии, лизосомы.
Специальными органеллами являются сократительные и пищеварительные вакуоли, клеточный рот, клеточная глотка, порошица у
ряда представителей, воспринимающие свет структуры у растительных жгутиконосцев (глазок, стигма), трубочки, сократительные волоконца и др. Включения: капельки жира, глыбки гликогена, белковые кристаллы и
др.
Симметрия Простейших разнообразна (выделяют 9 типов). Наиболее распространенные: анаксонная - симметрия отсутствует (амебы), сферическая (характерна для покоящихся стадий), радиальная (у некоторых корненожек), билатеральная (некоторые жгутиконосцы, фораминиферы) и вращательная (жгутиконосцы, инфузории).
Простейшие воспринимают разнообразные изменения внешней среды: температурные, химические, световые, механические и др. Одни воздействия вызывают положительную реакцию, т.е. движение к источнику раздражения, другие - отрицательную. Ответ на раздражение в форме перемещения в пространстве - таксис. Выделяют фото-, хемо-, термо-, гео- и другие таксисы.
Способы передвижения простейших разнообразны. Наиболее распространены передвижения с помощью ложноножек (псевдоподий), жгутиков и ресничек. Ложноножки представляют собой временные выпячивания цитоплазмы, форма и длина которых различна; они характерны для амеб, фораминифер, лучевиков, солнечников. Жгутики представляют собой постоянные образования, сверху одеты трехслойной мембраной, внутри имеют 11 фибрилл (2 центральные и 9 по периферии). Жгутик крепится в цитоплазме при помощи базального тельца - кинетосомы. Жгутики производят обычно вращательное движение, а реснички - гребное. Жгутики свойственны жгутиконосцам, а реснички - инфузориям. Реснички по строению сходны со жгутиками.
Некоторые простейшие способны к быстрому сокращению тела за счет особых сократительных фибрилл - мионем. Подобные движения характерны инфузориям, многим радиоляриям.
Выделение продуктов диссимиляции происходит через всю поверхность тела, а у многих через сократительную вакуоль (количество и строение их варьирует). Главная функция сократительных вакуолей -
9
удаление избыточной воды из клетки. Постоянное удаление воды из клетки позволяет регулировать осмотическое давление в цитоплазме. Следует отметить, что, как правило, эти вакуоли имеются у пресноводных простейших, редки у морских и отсутствуют у паразитических. Такую закономерность легко объяснить. Поскольку в цитоплазме концентрация солей выше, чем в пресной воде, в организм постоянно поступает вода и необходимо избыток её быстро выводить наружу.
Особых органелл дыхания у простейших нет, они поглощают кислород через клеточную мембрану.
Простейшие - гетеротрофы. Только среди жгутиконосцев кроме гетеротрофных организмов имеются автотрофы, сами образующие органические соединения из неорганических с использованием солнечного света (вольвокс), и миксотрофы (эвглена) - организмы, которые в зависимости от внешних условий могут существовать как авто- и гетеротрофы. Они имеют светочувствительный глазок и хроматофоры. У свободно живущих гетеротрофных организмов пища попадает в клетку путем заглатывания твердых пищевых частиц либо путем всасывания растворенных питательных веществ всей поверхностью клетки.
Заглатывание твердой пищи называется фагоцитозом, поглощение жидкой пищи - пиноцитозом. При пиноцитозе на поверхности клетки образуются впячивания в форме трубочки, по которой поступает внутрь цитоплазмы капелька жидкости. Образующаяся вакуоль с жидкостью отшнуровывается от трубочки. При всасывании жидкости вакуоль исчезает.
Простейшие могут иметь клеточный рот, клеточную глотку (инфузории), для выведения - постоянную или временную порошицу. Переваривание происходит в пищеварительной вакуоли.
Размножаются простейшие как бесполым, так и половым способом. Бесполое размножение осуществляется путем деления клетки на две или множество клеток при митотическом делении ядер, у некоторых -последовательного деления вновь образовавшихся особей. Для сосущих инфузорий характерно почкование. Половое размножение простейших
10
характеризуется образованием половых клеток - гамет - с их последующим слиянием (копуляцией), что приводит к образованию зиготы, из которой развивается новый дочерний организм. При копуляции сливающиеся гаметы могут быть одинаковыми по размеру и форме (изогамия) или разными (гетеро-, анизогамия). Такая копуляция, когда одна из гамет крупная, неподвижная, без жгутиков, а другая мелких размеров, со жгутиками, получила название оогамии. У некоторых простейших (например, у инфузорий) половой процесс - конъюгация - происходит путем слияния не гамет, а частей генеративных ядер из разных клеток.
Циклически повторяющийся отрезок развития вида между двумя одноименными фазами, например, от зиготы до зиготы, называется жизненным циклом. Жизненный цикл простейших может характеризоваться только бесполым размножением (от деления до деления), только половым размножением (от зиготы до зиготы) или чередованием полового и бесполого размножения (метагенез).
Неблагоприятные условия простейшие переносят в состоянии цисты. При этом клетка сильно обезвоживается, в ней резко замедляется обмен веществ.
К простейшим принадлежит около 40 тысяч видов. Процветание обусловлено как приспособлениями к разнообразным условиям среды (идиоадаптациями), так и возникновением в эволюции ряда ароморфозов: увеличение числа органоидов, движение, усложнение ядерного аппарата (увеличение числа ядер и их полиплоидизация у саркодовых и инфузорий, появление ядер с различными функциями у инфузорий).
Согласно современным концепциям, простейшие подразделяются на семь типов:
тип Саркомастигофоры - 25 000 видов,
тип Апикомплексы - 4 800 видов,
тип Микроспоридии - 800 видов,
тип Миксоспоридии - 875 видов,
тип Инфузории - 7 500 видов,
11
тип Лабиринтулы - 35 видов,
тип Асцетоспоровые - 30 видов.
Исходя из другой классификации, подцарство простейших подразделяется на пять типов: Саркомастигофоры, Инфузории, Споровики, Книдоспоридии и Микроспоридии.
В основу подразделения простейших на типы положены принципы строения их ядерного аппарата, органелл движения, ряда микроструктур, типов размножения и жизненных циклов.
Саркомастигофор характеризуют органеллы движения (жгутики или псевдоподии), ядра одного типа (за редким исключением), половой процесс по типу копуляции. К данному типу относятся такие представители, как голые и раковинные амебы, фораминиферы, лучевики, солнечники, жгутиконосцы растительные и животные. Саркодовым же присуще передвижение с помощью разнообразных псевдоподий (ложноножек): лобоподий - лопастевидных, ризоподий - похожих на корни, нитевидных филоподий, аксоподий - псевдоподий со скелетной нитью. По типу питания они гетеротрофы. Жгутиконосцы используют для передвижения жгутик (один либо множество). Животные - жгутиконосцы - трипаносома, лямблии, лейшмании и др. - гетеротрофы. Среди растительных жгутиконосцев встречаются как миксотрофы (эвглена зеленая, которая на свету синтезирует органические вещества, используя энергию света, в тени - питается как животный организм), так и типичные автотрофы. К последним относится вольвокс. Вольвокс представляет собой колониальное простейшее, в теле которого выделяют клетки соматические - телесные и генеративные. Соматические клетки вольвокса связаны между собой протоплазматическими мостиками. Генеративных клеток немного, они не имеют органоидов питания. Готовые питательные вещества получают от соматических клеток. Одни их клеток обеспечивают бесполое размножение, погружаясь внутрь колонии и последовательно затем делясь, другие - половое размножение. Колонии вольвокса могут быть раздельнополые и гермафродитные.
12
Апикомплексы - паразитическая группа простейших, они обладают особым комплексом органелл на переднем апикальном конце молодых клеток для проникновения в клетку хозяина. Это роптрии и микронемы, выделения которых растворяют мембрану клетки хозяина. Наличие спиральной и кольцевой фибрилл не позволяет раздавить проникающего паразита. Среди апикомплексов наиболее значимы Споровики. Они вызывают различные заболевания. Опасными для человека являются возбудители малярии - малярийный плазмодий и токсоплазма, для животных - разнообразные какцидии. Одни развиваются со сменой хозяев: плазмодий, токсоплазма, другие часть жизненного цикла проводят во внешней среде: многие кокцидии, грегарины и др. Бесполое размоножение споровиков проходит путем шизогонии. У них отсутствуют органеллы движения, а жгутики имеются только у мужской гаметы. У большинства наблюдается половой процесс - копуляция, у многих образуется из зиготы ооциста со спорами, с молодыми паразитами - спорозоитами.
Микроспоридии - внутриклеточные паразиты насекомых, образующие одноклеточные споры с амебоидным зародышем - споробластом и с одной полярной нитью, свернутой спирально внутри споры. При выстреливании полярной нити амебоидный зародыш по каналу нити попадает в клетку хозяина. Затем в зародыше происходит автогамия - слияние ядер.
Миксоспоридии - тканевые паразиты рыб, имеющие форму плазмодия с множеством ядер. Для них характерен ядерный дуализм. Они образуют многоклеточные споры с несколькими полярными капсулами, в каждой из которых находится свернутая спирально полярная нить. Половой процесс -автогамия.
Инфузории передвигаются при помощи ресничек или их производных: мембран, мембранелл; обладают ядерным дуализмом. Половой процесс осуществляется путем конъюгации. Ресничные инфузории покрыты ресничками в течение всей своей жизни, сосущие - только при бесполом размножении. Образующиеся почки отрываются от метеринской особи и осваивают новые пространства. Тело сосущей инфузории шаровидное с
13
щупальцами. Прикреплены к субстрату с помощью ножки. Щупальца являются ловчим аппаратом, внутри них проходит канал, а на вершине выделяется клейкая капля секрета. Содержимое прилипшей пищи по каналам щупалец перетекает в эндоплазму, где и переваривается. Сосущим инфузориям, как и ресничным, характерен ядерный дуализм, конъюгация. В отличие от сосущих, ресничные инфузории имеют сложно организованные органеллы питания, в состав которых входит клеточный рот, клеточная глотка, клеточное анальное отверстие - порошица. Покровы их сложно устроены. Бесполое размножение путем поперечного деления, половой процесс - конъюгация. Большинство инфузорий обитает в пресной воде, особенно многочисленны они в мелких водоемах. Имеются паразитические формы и обитатели почвы.
Лабиринтулы обитают на водных растениях и представляют собой лабиринт цитоплазматических тяжей, по которым передвигаются веретеновидные клетки. Размножаются зооспорами со жгутиками.
Асцетоспоровые - паразиты с многоклеточными спорами, с одним и или несколькими споробластами, но без полярных капсул.
Важнейшими из 7 типов являются: саркомастигофоры, апикомплексы и инфузории.
Простейшие играют важную роль в круговороте веществ в природе. Они служат пищей более крупным беспозвоночным. Радиолярии, фораминиферы, раковинные амебы формируют морские осадочные породы, которые используются в строительстве. По фауне фораминифер определяют нефтеносные слои, реконструируют климат прошедших эпох. Массовое размножение простейших в стоячих водоемах может привести к отрицательным последствиям. Многие виды паразитических простейших вызывают тяжелые формы заболевания растений, животных, человека (малярия, токсоплазма, лямблиоз, сонная болезнь и др.)