Geum.ru

Лекции По курсу Биология с основами экологии

Вид материалаЛекции

Содержание


Особенности организации.
Особенности организации.
Роль беспо3воночных в жизни природы и человека
Подобный материал:
1   2   3   4   5
Размножение. Полихеты раздельнополы, гонады располагаются в их организме метамерно. Половые продукты выпадают из гонад в полость тела, где они свободно плавают и завершают свое созревание. У некоторых половых протоков нет, и половые клетки выводятся наружу через разрыв стенки тела. У немногих выводными протоками служат целомодукты, сохраняющие свою самостоятельность. У большинства видов выводными протоками служат нефридии, к которым прирастают воронки целомодуктов.

К периоду созревания половых продуктов у полихет нередко приурочено бесполое размножение. При этом червь делится поперек, и часть тела, содержащая гонады, отделяется от части, их не имеющей. И та и другая половины достраивают недостающую часть тела. Оплодотворение у полихет наружное. Скопление временно нерестящихся животных увеличивает шансы встречи выпускаемых ими сперматозоидов и яйцеклеток. Для всех полихет типична свободно плавающая, питающаяся планктонная личинка – трохофора.

В отличие от полихет малощетинковые – гермафродиты. Оплодотворение у них перекрестное и наружное. Однако, оно происходит не в воде, а в особых коконах, в которых совершается все развитие животного. Половая система локализована в небольшом числе сегментов туловища.

Пиявки – гермафродиты. Строение их половой системы сильно напоминает таковое у малощетинковых. Оплодотворение внутреннее.

Происхождение. Ряд сравнительно-анатомических и эмбриологических данных свидетельствует о происхождении кольчатых червей от плоских червей.

Органы выделения кольчатых червей развились из протонефридиев. Брюшная нервная цепочка произошла путем слияния двух и более нервных стволов, т.е. из нервной системы, типичной для низших червей. Это доказывается тем, что у некоторых полихет два ствола сохраняют самостоятельность и соединены между собой поперечными перемычками. У них нервная система имеет вид лестницы. В других случаях оба ствола сливаются друг с другом.

На сходство кольчатых червей с более низкоорганизованными указывают и некоторые особенности их личинки – трохофоры. В отличие от взрослых форм она несегментирована, имеет первичную полость тела и органы выделения в виде типичных протонефридиев. Подобно мюллеровской личинке трохофора передвигается с помощью ресничек, образующих пояс по экватору.


Тип Моллюски (Mollusca)


Этот тип включает 130000 видов. Он объединяет много классов, среди них наиболее многочисленные три: брюхоногие (Gastropoda), включающая 90000 видов, двустворчатые (Bivalvia) – 15000 и головоногие (Cephalopoda) – 600 видов. Это главным образом водные, реже наземные животные. Наземные формы встречаются только среди брюхоногих.

^ Особенности организации. Моллюски имеют специальный орган передвижения – ногу, сильный мускулистый вырост брюшной стенки тела, кожно-мускульного мешка у них нет. Мускулатура, формирующая ногу, гладкая. По сравнению с кольчатыми червями моллюски имеют более совершенные органы передвижения. В связи с этим их организация прогрессивно развивается, но не обладая поперечно-полосатой мускулатурой, они не достигли той высокой степени подвижности, которая свойственна членистоногим.

Видимо, в связи с этим у них развивается как защитное приспособление известковая раковина, которая имеет разную форму. Под раковиной туловище окружено большой кожной складкой – мантией. Между мантией и телом находится мантийная полость.

Как и другие подвижные животные, моллюски обладают билатеральной симметрией, однако в связи с особой формой раковины ползающие, а не плавающие брюхоногие становятся ассиметричными.

Из трех рассматриваемых классов черты типа наиболее полно выражены у брюхоногих. В связи с развитием органов передвижения, активизирующих подвижность, на переднем отделе тела у них дифференцируется голова. Внутренние органы помещаются в туловище, представляющем собой мешок. Следовательно, тело брюхоногих делится на три отдела: голову, туловище и ногу. Все тело животного может прятаться в раковину, часто закрученную в спираль и лежащую на спине.

Как и у других хорошо передвигающихся животных, у брюхоногих прогрессивно развиваются системы органов, обслуживающих обмен веществ. Имеются хорошо развитые средства захвата и удержания пищи, связанные с развитием пищеварительной системы. Рот, лежащий на нижней стороне головы, ведет в переднюю кишку, начинающуюся глоткой, расположенной также в головном отделе. В глотке имеется язык, на котором располагается терка из рогового вещества – радула. Кроме того, имеются и роговые челюсти. Весь аппарат служит для соскребания пищи. В глотку открываются протоки одной пары слюнных желез. У некоторых видов секрет их содержит свободную серну кислоту ( крепость до 4%). Она служит для растворения раковин других моллюсков или панцирей иглокожих, которыми они питаются. Глотка ведет в следующий отдел передней кишки – пищевод. Начальная часть энтодермальной средней кишки образует мешковидный желудок, в который впадают протоки печени. В печени происходит переваривание, всасывание пищи, а также отложение запаса питательных веществ. За желудком следует средняя кишка собственно, переходящая в заднюю кишку, заканчивающаяся порошицей.

Имеются специальные органы дыхания: у водных форм – жабры, у наземных – легкие. У последних легочной полостью служит мантийная полость. При этом свободный край мантии на большом протяжении срастается со стенкой тела, так что остается небольшое, ведущее в мантийную полость, дыхательное отверстие. В мантии развиваются многочисленные кровеносные сосуды. Так же как и у других сухопутных животных, органы дыхания наземных моллюсков не соприкасаются непосредственно с наружной средой и защищены от высыхания. Легкие сохраняются в тех случаях, когда моллюски вторично переходят в водную среду. Такие виды дышат воздухом, периодически поднимаясь к поверхности воды.

Кровеносная система хорошо развита и представлена сердцем, кровеносными сосудами и специальными полостями – лакунами. Сердце состоит из желудочка и предсердий. В пределах каждого класса число отделов сердца у разных представителей варьирует. Сердце окружено перикардием, представляющим участок целома. Оно наполняется артериальной кровью – гемолимфой, идущей от органов дыхания. От желудочка кровь по артериям идет к переднему концу тела и ко внутренностям. Из разветвлений этих артерий она попадает в лакуны, омывая органы, постепенно теряет кислород и, собирая в более крупные лакуны, возвращается в жабры. Кровеносная система незамкнутая.

Гемолимфа – жидкость двойственной природы. Она частично соответствует настоящей крови, заполняющей кровеносную систему большинства кольчатых червей, а частично – целомической жидкости. Функции гемолимфы в основном соответствуют функциям крови: перенос кислорода, питательных веществ и продуктов распада.

Гемолимфа моллюсков либо бесцветна, либо окрашена пигментами, растворенными в плазме: красным – гемоглобином или синим – гемоцианином. В отличие от гемоглобина гемоцианин содержит не железо, а медь. Присутствие пигментов интенсифицирует функцию переноса кислорода.

Органы выделения представлены почками – видоизмененными целомодуктами. Почек бывает пара или несколько пар. Одним отверстием они открываются в околосердечную сумку, т.е. в целом, другим – в мантийную полость.

Центральная нервная система – разбросанно-узловатого типа. В разных участках тела помещается по паре ганглиев: в голове церебральных и плевральных, в ноге педальных, в задней части тела париетальных и висцеральных.

Органы чувств концентрируются в голове, имеющей две пары щупалец. Первая несет органы осязания, вторая – органы химического чувства. В основании второй пары щупалец или наверху их располагаются глаза. Имеются статоцисты.

Не все моллюски одинаково подвижны. Наименее подвижны двустворчатые, многие из них ведут прикрепленный образ жизни или роются на дне водоемов. В первом случае нога может редуцироваться совсем, во втором она становится подобием киля и служит для рытья песка или ила.

Будучи малоподвижными животными, двустворчатые питаются пассивно. Пропуская воду через мантийную полость, они фильтруют из неё пищу. Раковина их состоит из двух створок, соединенных на спинной стороне. Две большие складки мантии, ограничивающие мантийную полость, могут на известном протяжении срастаться. В результате общая мантийная щель может распадаться на три отверстия: большое передне-брюшное отверстие позволяет ноге высовываться из мантийной полости наружу, два небольших задних образуют вводной и выводной сифон. Вода, несущая пищу и кислород, входит через вводной сифон, а выходит с экскрементами и продуктами распада через выводной.

У этих наименее подвижных представителей типа редуцировалась голова. Рот расположен на переднем конце туловища. По бокам рта лежат ротовые лопасти, покрытые ресничками, подгоняющими пищевые частицы к ротовому отверстию. Редукция головы вызывает атрофию тех частей кишечника, которые у прочих моллюсков помещаются в голове, а именно глотки, языка, терки, челюстей и слюнных желез.

Центральная нервная система – разбросанно-узловатого типа.

Органы чувств локализованы своеобразно. У основных жабр имеются органы химического чувства – осфрадии. Органами осязания служат околоротовые лопасти, а также различные щупальцевидные придатки, располагающиеся по всему свободному краю мантии или по краям сифонов. Глаза, гомологичные соответствующим органам брюхоногих, отсутствуют, но типичные органы зрения вторично возникают или по всему краю мантии или по оторочке сифонов.

Самые подвижные моллюски – головоногие (осьминоги, каракатицы, кальмары и др.). Это хищники, преимущественно обитающие в теплых морях. Они быстро плавают по типу ракеты. Раковина у примитивных форм наружная многокамерная, у высших представителей – внутренняя и, как правило, рудиментарная. Туловище со всех сторон одето мантией. На спине мантия образует покровы самого туловища, на брюшной стороне она отделена от туловища мантийной полостью. На месте перехода туловища в голову мантийная полость сообщается с внешней средой через брюшную щель.

Нога у головоногих частью преобразовалась в воронку, лежащую на брюхе. Одним концом воронка открывается в мантийную полость, другим – наружу. Вода из мантийной полости с силой выбрасывается через воронку, при этом тело получает толчок в обратном направлении. Вода поступает в мантийную полость через щелевидное брюшное отверстие, образующееся на месте перехода туловища в голову. Когда вода выбрасывается из воронки, брюшная щель замкнута при помощи особого приспособления в виде пары полулунных ямок на брюшной стороне туловища, соответственно которым на внутренней поверхности мантии лежат два твердых бугра, или «запонки». Они как бы пристегивают мантию к телу, закрывая этим брюшную щель.

Другая часть ноги, не участвующая в образовании воронки, превращается в щупальца, окружающие рот, который лежи на переднем конце головы. Щупальца покрыты присосками и служат для захвата пищи. Кроме того, прикрепляясь к субстрату, животное может удерживаться на месте.

Органами чувств головоногие снабжены обильно. От других моллюсков их отличает сложно устроенные глаза. По сложности строения глаз головоногии не уступают даже позвоночным. Глаз представляет пузырь, на дне которого располагается сетчатка. На противоположной от сетчатки стенке пузыря, обращенной наружу, формируется эпителиальное тело, выделяющее хрусталик. Снаружи от эпителиального тела располагается радужка со зрачком, а затем роговица. Глаза головоногих обладают аккомодацией, которая совершается приближением или удалением хрусталика от сетчатки при помощи ресничного мускула. Кроме того, в глазу головоногих есть приспособление к видению при более слабом освещении. Под глазами располагается пара обонятельных ямочек.

Вся совокупность ганглиев образует у головоногих общую окологлоточную нервную массу. Она окружена хрящевой капсулой. Кроме того, опорные хрящи развиты в «запонках» и в основании щупалец. Хрящ головоногих весьма сходен с таковыми позвоночных.

Головоногие способны выпускать чернильную жидкость, помогающую им скрыться от хищников. Другое их защитное приспособление в том, что они способны быстро изменять окраску под цвет субстрата.

Размножение. Моллюски размножаются только половым путем. Некоторые из них гермафродиты, но оплодотворение у них перекрестное. Оплодотворение у всех, за исключением двустворчатых, внутреннее. Имеется одна или пара гонад. Выводные протоки обладают сложным и варьирующим строением.

Благодаря присутствию раковины моллюски хорошо сохраняются в ископаемом состоянии. Огромное разнообразие их широко известно палеонтологам.

Происхождение. В эмбриональном развитии некоторых моллюсков есть стадия развития, подобная трихофоре полихет. Этот факт свидетельствует о происхождении моллюсков от кольчатых червей. Кроме того, несмотря на столь разительные внешние различия моллюсков и кольчатых червей, у взрослых организмов этих типов можно найти черты сходства. Так, у моллюсков сохраняются некоторые признаки сегментации, например, попарное расположение жабр, нервных ганглиев и.т.д. Во взрослом состоянии у них сохраняются остатки целома: полость гонад и околосердечная сумка – перикардий. Половые продукты выводятся через целомодукты. Особенно много общих признаков с кольчатыми червями у примитивного класса Monoplacophora, давно известного в ископаемом стоянии. В 1952 году неожиданно был найден современный представитель этого класса – Neopilina galatheae. Эта замечательная находка была сделана в восточной части Тихого океана на глубине 3590 м датской зоологической экспедицией на судне «Галатея».

Неопилина имеет ясно выраженную метамерию. Метамерность выражается в наличии пяти пар жабр, двух пар предсердий, шести-семи пар почек и восьми пар спинно-брюшных мышц. У других примитивных моллюсков, относящихся к классу панцирных, раковина состоит из восьми пар пластинок. И у тех и у других нервная система представлена окологлоточным нервным кольцом, верхняя половина которого соответствует парным мозговым узлам, и двумя парам нервных отводов, идущих вдоль тела. Эти стволы связаны между собой многочисленными перемычками. Нервная система получает вид как бы двойной веревочной лестницы, несколько напоминая таковую некоторых полихет.


Лекция №8


Тип Членистоногие (Arthropoda)


Членистоногие – чрезвычайно разнообразная группа животных, объединяющая кроме ныне живущих и значительное число вымерших форм, известных по ископаемым останкам. Тип членистоногие содержит свыше 1500000 видов. Он делится на 4 подтипа: вымерших трилобитообразных (Trilobita) и ныне живущих – жабродышащих (Branchiata), хелицеровых (Chelicerata) и трахейнодышащих (Tracheata). Среди современных форм центральное положение занимают три класса: ракообразные, паукообразные и насекомые.

Членистоногие встречаются в очень разнообразных средах обитания: в воде, в почве и, что особенно характерно, на суше, где представители более низко организованных типов почти не встречаются. Самые древние – трилобиты жили только в воде. Ракообразные – водные формы, и лишь некоторые из них могут жить на суше, во влажных местах. Вымершие предки паукообразных были водными животными, ныне живущие – наземные, и лишь некоторые вторично вернулись в воду. Большинство насекомых обитает на суше или в почве, значительно меньшая часть их приспособилась к жизни в воде.

^ Особенности организации. Так же как и кольчатые черви, членистоногие имеют сегментированное тело. Однако, в отличии от однообразных сегментов большинства кольчатых червей сегменты членистоногих на разных участках тела различны. Группы сходных сегментов выделяются на отделы: голову, грудь и брюшко. Членистоногие – билатерально-симметричные животные.

Главная особенность членистоногих в том, что они обладают высоко развитыми органами передвижения – конечностями. Конечности филогенетически развились из параподий. Это подтверждается тем, что у ракообразных некоторые конечности сохраняют особенности строения общие со строением параподий. Соответственно спинной и брюшной лопасти параподии конечности жабродышащих также имеют две ветки – экзоподит и эндоподит, укрепляющиеся на протоподите.

Конечности членистоногих отличаются тем, что они соединены с телом подвижно при помощи сустава. Сами они также состоят из подвижно сочлененных между собой члеников. Вследствие этого, они образуют многоколенный рычаг, способный к сложным разнообразным движениям. Сложный рычаг способствует также экономии силы при передвижении и поддержании тела в пространстве.

У ракообразных число конечностей, принимающих участие в передвижении (т.е. ног), различно, у паукообразных – четыре пары ходильных ног, у насекомых – три.

Органы передвижения членистоногих в отличие от всех других беспозвоночных приводятся в движение поперечно-полосатой мускулатурой. Она отличается от гладкой мускулатуры способностью к сильным и быстрым сокращениям. Мускулатура членистоногих дифференцирована на отдельные мышцы, каждая из которых выполняет свою функцию. Кожно-мускульный мешок, лишившийся функции опоры в передвижении, у них исчезает.

Мышцы прикрепляются к хитиновому панцирю, покрывающему тело животного снаружи. Он достаточно твердый и прочный, так как бывает пропитан углекислой известью (ракообразные) или инкрустирован задубленными белками (паукообразные и насекомые). Этот наружный скелет не только дает опору мышцам, но и защищает тело от механических повреждений и высыхания (у сухопутных форм).

Совокупность всех этих преобразований приводит к тому, что членистоногие могут выполнять разнообразные движения, при этом со значительной скоростью. В целом, движение и подвижность достигают у членистоногих максимального совершенства.

Для высшей группы членистоногих – насекомых характерна также особая форма движения – полет. Полет осуществляется с помощью крыльев, верхний и нижний слой которых разделены тончайшей щелью – полостью тела. В крыло заходят органы дыхания – трахеи и нервы, образующие жилки. Крылья приводятся в движение особыми мышцами.

С появлением конечностей у членистоногих интенсифицируются функции захвата, удержания и измельчения добычи. Эту функцию принимает на себя часть видоизменившихся и утративших двигательную функцию конечностей. Например, у речного рака (из жабродышащих) в поддержании и измельчении пищи принимают участие три пары конечностей головы: мандибулы и две пары максилл и три пары грудных конечностей – ногочелюсти. У паукообразных в захвате и измельчении пищи участвуют конечности головогруди: хелицеры и педипальпы. У насекомых три пары конечностей головы формируют сложно устроенные ротовые аппараты, варьирующие в зависимости от характера пищи. Исходным, видимо , следует считать ротовой аппарат грызущего типа, встречающейся у кузнечиков, саранчи, тараканов и жуков. В его состав входят: пара верхних челюстей, или мандибул. Они представляют преобразованные конечности второго сегмента головы. Конечности третьего и четвертого сегментов – максиллы, или нижние челюсти. Вторая пара нижних челюстей сливается и образует непарную пластинку – нижнюю губу. Спереди рот прикрыт верхней губой, представляющей складку покровов головы, она образуется независимо от конечностей.

Лакающие ротовые органы многих перепончатокрылых (пчел, шмелей) отличаются от грызущего ротового аппарата тем, что обе пары нижних челюстей сильно вытягиваются в длину и образуют довольно широкий хоботок. Мандибулы служат этим насекомым для сбора и размалывания твердой цветочной пыльцы, а хоботок, образуемый максиллами, для всасывания нектара.

Сосущие ротовые органы встречаются у чешуекрылых (бабочек). Так, ротовой аппарат у них характеризуется чрезвычайным развитием первой пары нижних челюстей и редукцией всех остальных частей. Вытянутые нижние челюсти образуют длинную трубку, или хоботок.

Пищеварительная система членистоногих состоит из передней, средней и задней кишки. Передняя и задняя кишка выстланы кутикулой. В зависимости от типа питания передняя кишка разнообразно и сложно дифференцируется в связи с образованием приспособлений, обеспечивающих поступление пищи в пищеварительный тракт, и резервуаров для её накопления. Здесь же могут формироваться отделы для перетирания пищи при помощи утолщений кутикулярной выстилки. В средней кишке происходит переваривание и всасывание пищи. Поверхность ее может увеличиваться благодаря появлению пилорических выростов. Существенное усложнение пищеварительной системы в том, что появляются специальные пищеварительные железы. У ракообразных есть печень, функционально соответствующая печени и поджелудочной железе позвоночных животных. В этом органе происходит переваривание и всасывание пищи. Чем больше развита средняя кишка, тем менее развита печень. У паукообразных есть печень и слюнные железы, а у насекомых - слюнные железы.

Все членистоногие характеризуются хорошо развитыми органами дыхания, которые неоднотипны в разных группах. Органы дыхания ракообразных - мощно развитие жабры. Так же как у кольчатых червей ими служат придатки конечностей - эпиподиты. Жаберное дыхание - исходно для членистоногих, но в связи с выходом на сушу оно заменяется легочным или трахейным.

У ракообразных жабры, помещающиеся в плотной водной среде, находятся все время в расправленном состоянии, поверхность их велика, и благодаря этому организм получает достаточное количество кислорода. В воздушной среде лишенные опоры жабры спадались бы, поверхность их уменьшалась, и они не могли бы обеспечить организм кислородом, Кроме того, они бы высыхали, а проникновение кислорода в организм возможно только через водную пленку, покрывающую орган дыхания. В связи с этим водные органы дыхания - жабры сменяются наземными. Органы наземного дыхания всегда помещаются внутри тела. Благодаря этому поверхность их остается влажной, что обеспечивает проникновение кислорода в организм.

У паукообразных встречаются и легкие, и трахеи, Легкие - несомненно более древние органы, чем трахеи. Развитие их связано с видоизменением бывших конечностей, несущих жабры (рис. 11). Каждая такая конечность впятилась внутрь тела, при этом образовалась полость для легочных листочков, происходящих из жабр. Боковые края ножки приросли к телу почти на всем протяжении, кроме того участка, где сохранилась дыхательная щель. Трахеи возникли независимо от легких и позже их.


У насекомых функционируют только трахеи, представляющие сложную сеть ветвящихся трубочек. Они выстланы кутикулой, которая образует спиральное утолщение, придающее трахее эластичность и препятствующее спадению стенок. Ветвящаяся многократно трахея; опутывает своими раз ветвлениями все органы. Система трахей открывается в окружающую среду особыми отверстиями - стигмами, которые лежат по бокам тела. Они часто снабжены особыми замыкательными аппаратами. Образование замыкательных аппаратов на стигме снижает потери воды в процессе дыхания. Активизация поведения насекомых и возрастающая потребность организма в кислороде обеспечивается появлением у них специальных дыхательных движений, состоящих из расслабления и сжимания брюшка. Сокращение летательной мускулатуры также играет роль в проветривании трахей.

Система органов кровообращения членистоногих характеризуется наличием сердца. Кровеносная система незамкнутая. Гемолимфа из сосудов выливается в полость тела, которая называется миксоцелем, так как она образуется путем слияния закладывающегося у зародыша целома и первичной полости.

Гемолимфа ракообразных или бесцветна, или окрашена пигментами: гемоглобином или гемоцианином. Гемолимфа паукообразных содержит гемоцианин. У насекомых она бесцветна, так как ее дыхательная функция в связи с развитием трахейной системы очень мала.

Органами выделения ракообразных служат коксальные железы, которые представляют видоизмененные целомодукты. Первоначально закладывается две пары коксальных желез. Во взрослом состоянии функционирует одна пара, или антеннальные, или максиллярные. У паукообразных и насекомых органы выделений - мальпигиевы сосуды, развивающиеся не из меэодермы, как коксальные железы, а из энтодермы и впадающие в заднюю кишку. Мальпигиевы сосуды способны выводить продукты распада в кристаллическом виде без расхода воды, что очень важно для наземных обитателей. У паукообразных в зародышевом состоянии и в молодом возрасте функционируют коксальные железы.

Следовательно, выходу членистоногих на сушу способствовала перестройка органов передвижения, дыхания, выделения и присутствие хитинового панциря, который защищает тело от высыхания.

Нервная система членистоногих формируется на основе брюшной нервной цепочки. У большинства ракообразных она состоит из парного головного мозга и брюшной нервной цепочки. У некоторых из них имеется пара брюшных нервных стволов с ганглиями в каждом сегменте. В связи со слиянием отдельных сегментов тела происходит укорачивание брюшной нервной цепочки и слияние брюшных нервных узлов. Особенно сильно эта концентрация выражена у паукообразных. Головной мозг насекомых велик и отличается сложным строением, так как каждый отдел его слагается из нескольких ганглиозных скоплений.

Органы чувств членистоногих, активно перемещающихся в окружающей среде, хорошо развиты, но неодинаково в разных классах. Максимальной сложности они достигают у насекомых. У всех членистоногих есть органы осязания, которые располагаются не по всему телу, а на специальных волосках, концентрирующихся на придатках головы и конечностях. У ракообразных и паукообразных вкусовые органы и органы обоняния не разделены и чувствующие клетки являются органами общего химического чувства (вкуса и обоняния), а у насекомых есть обособленные органы обоняния и вкуса. Органы вкуса насекомых располагаются на ротовых конечностях и концах лапок. Обонятельные находятся главным образом на усиках и ротовых конечностях. У некоторых ракообразных есть органы равновесия - статоцисты, отсутствующие у паукообразных и насекомых.

У насекомых впервые появляются настоящие органы слуха. Они могут быть расположены на разных местах тела под теми участками, где кутикула мягка и тонка: на передних сегментах брюшка, у основания крыльев, на конечностях и т.д. В целом насекомые воспринимают звуки в очень широком диапазоне, от инфразвука до ультра звука. Многие насекомые способны издавать звуки. Звуковые органы насекомых очень разнообразны. У паукообразных специальные волоски – трихоботрии, расположенные на педипальпах, ногах и поверхности туловища, регистрируют колебания воздуха.

Членистоногие имеют простые и сложные глаза. Последние отсутствуют только у паукообразных. Простые глаза - это органы, способные отличать свет от темноты, но не способные воспринимать изображение. Сложные глаза способны воспринимать изображение. Они состоят из множества мелких глазков, отделенных друг от друга пигментным слоем. Над каждым глазком имеется прозрачный участок кутикулы - роговица, под которой лежит хрустальный конус. В совокупности они выполняют роль линзы. Внутри располагаются, светочувствительные клетки. Животные, имеющие сложные глаза, обладают мозаичным зрением. Каждый глазок получает изображение только одной небольшой точки объекта. Общая картина составляется из множества мелких частичных изображений путем приложения их одного к другому.

Насекомые способны различать цвета. Однако по сравнению с человеком у них наблюдается сильный сдвиг в коротковолновую часть спектра. Они воспринимают зеленый, желтый, синий и ультрафиолетовые лучи. Насекомые видят целый ряд деталей, недоступных зрению человека. Они воспринимают поляризованный (преломленный) свет. Благодаря этому насекомые легко ориентируются в пространстве и тогда, когда не видно солнца, которое служит им главным ориентиром. За короткий промежуток времени насекомые способны воспринять и проанализировать значительно большее (300) число быстро меняющихся образов и впечатлений, чем человек (20). Это - приспособление к полету, даже при большой его скорости насекомые видят окружающие их предметы достаточно отчетливо.

Размножение. Членистоногие размножаются только половым путем. Имеют оформленные гонады с хорошо развитыми выводными протоками. Гермафродитные формы встречаются лишь среди некоторых сидячих низших ракообразных, вторично утерявших подвижность. У некоторых членистоногих выражен половой диморфизм, т.е. самец и самка внешне отличаются друг от друга размерами, окраской, развитием каких-либо частей тела и т.п.

Лишь у немногих ракообразных сохраняется наружное оплодотворение, а у других членистоногих оно или внутреннее, или наружно-внутреннее. В последнем случае сперма выделяется в окружающую среду в виде сперматофора - кучки сперматозоидов, одетых оболочкой. Сперматофоры откладываются или прямо в окружающую среду, или близ полового отверстия самки, или вводятся при помощи специальных копулятивных органов непосредственно в половые пути самки. В качестве копулятивных органов у паукообразных используются как специальные образования, так и видоизмененные концевые членики педипальп или хелицер.

У некоторых членистоногих наблюдается партеногенетическое размножение. Например, из покоящихся яиц дафний весной выходят партеногенетические самки. Они производят яйцеклетки, имеющие диплоидный набор хромосом, способные развиваться без оплодотворения. Из них развиваются только самки, которые в свою очередь продолжают размножаться партеногенетически. Последнее в сезоне поколение самок производит яйца с гаплоидным набором хромосом. Если они развиваются без оплодотворения, то из них выходят самцы. Оплодотворенные такие же гаплоидные яйца осенью не развиваются. Они будут развиваться только весной, когда из них выйдет первое поколение самок. Партеногенез известен у паукообразных (некоторые клещи) и у насекомых, например у тлей.

У членистоногих выражена забота о потомстве. Большая часть ракообразных вынашивает яйца на теле. Паукообразные в большинстве откладывают яйца, но есть и живородящие формы (часть скорпионов, некоторые клещи и др.). У многих паукообразных наблюдается охрана потомства. Например, пауки оплетают яйца паутинным коконом, который обычно самка охраняет в гнезде или носит при себе.

Сложны и разнообразны формы заботы о потомстве у насекомых. В простейших случаях забота о потомстве заключается в откладке яиц в непосредственной близости от пищевого субстрата личинок или прямо в него (многие бабочки, мухи, жуки и др.)

В случаях усложнения инстинктивной деятельности насекомые активно создают запасы пищи для потомства и строят специальные укрытия, под защитой которых проходит развитие молоди. Так, осы-охотницы заготовляют в норках запас парализованных ими насекомых, которые сохраняются в совершенно свежем виде до тех пор, пока личинки, вылупившиеся из отложенного в норку яйца, не используют до конца запасенный корм.

Наибольшей сложности инстинктивное поведение достигает у общественных насекомых. Молодь их развивается в сложно возводимых ими постройках, постоянно выкармливается и охраняется. Муравьи, кроне того, систематически перетаскивают личинок из одной камеры в другую в оптимальные для них условия развития.

У некоторых ракообразных развитие прямое, т.е. оно целиком проходит в яйце, которое характеризуется большим количеством желтка. В других случаях, когда яйцо содержит мало питательных веществ, из него вылупляется личинка, которая использует для своего дальнейшего роста и развития питательные вещества из окружающей среды. Для прикрепленных и малоподвижных форм личинка имеет еще и расселительное значение. У паукообразных, за исключением клещей, личиночная стадия отсутствует.

Все насекомые развиваются с метаморфозом. Существование личинки обеспечивает у них раннее потребление пищи из окружающей среды и часто расширение кормовой базы вида. Метаморфоз бывает неполный и полный, При неполном метаморфозе из яйца появляется личинка, которая растет, линяет и постепенно превращается во взрослое насекомое. Покоящейся стадии - куколки в этом случае нет. При полном метаморфозе личинка превращается в куколку, из которой через некоторое время выходит взрослое животное. Полный метаморфоз свойствен, как правило, насекомым, у которых личинка сильно отличается по строению от имаго. Именно радикальной перестройкой организации личинки на последних этапах метаморфоза и вызвана необходимость покоящейся стадии, на которой все жизненные процессы почти приостанавливаются и не мешают перестройке организма.

Неполный метаморфоз наблюдается у насекомых, личинки которых питаются тем же кормом, что и взрослые, и коренным образом не отличаются от них по строению. У прямокрылых, тараканов, вшей, личинки не только совпадают по типу питания со взрослыми, но и добывают пищу в одних и тех же местах. У других они, сохраняя тип питания, свойственный виду, добывают пищу в недоступной для взрослых среде обитания. Это расширяет кормовую базу вида и способствует его процветанию. Так, стрекозы - хищники на всех стадиях развития, но взрослые питаются на суше, а личинки - в воде.

Расширение кормовой базы насекомых с полным превращением осуществляется благодаря тому, что личинки переходят на корм, не свойственный взрослым. Это существенно изменяет их организацию и, прежде всего, ротовой аппарат. Наиболее яркий пример этому личинка бабочек - гусеница, питающаяся зелеными частями растений и имеющая грызущий ротовой аппарат, тогда как взрослое насекомое питается нектаром цветов и имеет сосущий ротовой аппарат. У некоторых насекомых с полным превращением отличается от взрослых не только пища личинки, но и место ее добывания. Например, личинка кровососущих комаров - хищник, обитающий в водоеме. Превращение таких гусениц возможно лишь на стадии покоящейся куколки.

Происхождение. Сравнительно-анатомические данные, свидетельствуют о происхождении членистоногих от многощетинковых кольчатых червей. Это доказывается тем, что у тех и у других тело сегментированно. Головной сегмент членистоногих соответствует головному сегменту полихет, а конечный сегмент - конечному кольчатых червей. Антеннулы членистоногих - это преобразованные пальпы кольчатых червей.

Конечности членистоногих произошли из параподий. В соответствии с этим у примитивных членистоногих конечности двуветвистые. Жабры членистоногих так же, как и у червей, есть выросты конечностей. У членистоногих в онтогенезе закладывается целом (вторичная полость), но затем стенки его разрушаются, и целом сливается с первичной полостью, образуется . смешанная полость - миксоцель. И у многощетинковых червей и у членистоногих в формировании органов выделения принимают участие целомодукты.

Центральная нервная система построена по типу брюшной нервной цепочки.

Одни из самых примитивных членистоногих - трилобиты. Это - очень древние палеозойские животные, вымершие к концу этой эры. Их известно свыше 10 000 видов. Одни трилобиты жили на мелководье, другие с редуцированными или, наоборот, с гигантскими глазами были обитателями морских глубин. Некоторые виды, видимо, зарывались в грунт. При опасности трилобиты свертывались на брюшную сторону как ежи. Трилобиты характеризуются однообразным строением всех сегментов тела (рис.12). Головные конечности их совершенно подобны туловищным. Трилобиты оставили на Земле видоизмененных потомков - хелицеровых.

Низшие классы хелицеровых подобно своим предкам - водные животные с жаберным дыханием. Среди ныне живущих такие формы представлены в классе мечехвостов, которые близки к вымиранию. В современной фауне их насчитывается только 5 видов. Они обитают в тропических и субтропических морях. Их распространение носит прерывистый характер. Они встречаются в Атлантическом океане у берегов Северной и Центральной Америки, а также на Малайском архипелаге близ Индокитая. Остатки современных мечехвостов находят, начиная с триаса. В палеозое эта группа была многочисленной и разнообразной.


Другая самостоятельная ветвь развития членистоногих сохранившая ряд исходных примитивных признаков, - это жабродышащие, представленные ракообразными. Трилобиты и ракообразные - две самостоятельные филогенетические ветви, очень рано обособившиеся от каких-то общих предков и резко различающиеся между собой. Это можно продемонстрировать на примере строения их конечностей. Примитивность строения конечностей трилобитов в том, что головные не отличаются от туловищных. Однако все они уже претерпели некоторую специализацию и утратили двуветвистость, свойственную параподиям кольчецов. У ракообразных, наоборот, конечности двуветвистые, но изменены на разных участках тела по строению в зависимости от функции.

Трахейнодышащие, к которым кроме насекомых относится еще класс многоножек, тесно связаны с ракообразными, о чем свидетельствует одинаковая дифференциация головных конечностей. По наиболее распространенным представлениям насекомые через многоножек связаны в своем происхождении с какими-то древними ракообразными.

Моллюски и членистоногие - это две вершины развития рассмотренной ветви животного мира. Эта ветвь получила название первичноротых животных в связи с особенностями их эмбрионального развития, у них рот образуется на месте гастропора.

По уровню организации членистоногие значительно превосходят моллюсков, но и тем и другим свойственно огромное разнообразие приспособлений к разным условиям существования при сохранении однотипности в главном, обеспечивающем высокий уровень развития. Этим они отличаются от примитивных животных, характеризующихся разнообразием не только в частных, но и в основных особенностях организации.


Лекция №9


^ РОЛЬ БЕСПО3ВОНОЧНЫХ В ЖИЗНИ ПРИРОДЫ И ЧЕЛОВЕКА

Выдающийся академик В.И. Вернадский отмечал, что на земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом.

Живые организмы - это трансформаторы, переводящие космическую энергию солнца в действенную земную энергию: химическую, электрическую, механическую и т.д.

По В.И.Вернадскому, жизнь захватывает значительную часть атомов, составляющих материю земной поверхности. Под ее влиянием эти атомы находятся в непрерывном интенсивном движении. Из них все время создаются миллионы разнообразнейших соединений. Этот процесс длится без перерыва десятки миллионов лет. С исчезновением жизни не оказалось бы на земной поверхности силы, которая могла бы давать непрерывно начало новым химическим соединениям. Лик Земли стал бы также неизменен и химически инертен, как является неподвижным лик Луны, как инертны метеориты и проникающая в небесное пространство космическая пыль.

В.И.Вернадский отмечает, что область жизни, по-видимому, расширяется в геологическом времени. Она всегда стремится захватить до конца все доступное ей пространство.

В живом веществе В.И. Вернадский видя такой механизм, который извлекает из земной коры и концентрирует химические элементы. Ему было известно, например, что железо и кальций сосредоточиваются в наружных слоях коры деревьев, затем с ней рассеиваются в окружающей среде, в золе коры дуба окиси кальция в два раза больше, чем в коре сливы, а окиси кремния примерно в двадцать раз больше в коре сливы, чем дуба. Ежегодно осенью в лиственном лесу совершается процесс разделения кальция и калия. С листопадом почва обогащается кальцием. Наряду с этим в шляпочных грибах концентрируется живое вещество, не содержащее кальция, но богатое калием. В озерах и прудах весной и осенью происходит массовое размножение диатомовых водорослей, т.е. идет сезонное колебание количества кремния.

По В.И.Вернадскому, атомы, вошедшие в какую-то форму живого вещества, захваченные единичным жизненным вихрем, с трудом возвращаются, а может быть и не возвращаются назад в косную материю биосферы. Можно говорить об атомах, остающихся в пределах живой материи в течение геологических периодов, все время находящихся в движении и миграции, но не выходящих назад в косную материю. Однако меньшая их часть, ничтожный весовой процент на долгое время выходит из жизненного процесса. Выделившееся из живой материи вещество играет огромную роль в истории земной коры. Вся земная кора на всю доступную нашему наблюдению глубину изменена этим путем. Все глубже и глубже в течение геологического времени благодаря тому воздействию вещества проникает внутрь планеты измененная лучистая космическая энергия. Косное вещество биосферы есть в значительной мере создание жизни.

Итак, жизнь, захватывая значительное количество материи, переводит ее в активное состояние, выражающееся в постоянном образовании разнообразных сложных соединений. Жизнь, развиваясь и распространяясь по земному шару, способствует перемещению по нему различных химических соединений и концентрации в определенных местах не только широко распространенных на Земле элементов, но и микроэлементов. Часть ничтожной доли материи, захваченной живыми организмами, регулярно возвращается в косную материю. И так как этот процесс длится чрезвычайно долго и повсеместно, вся наша планета оказывается преобразованной жизнью.

Широко известно, что и состав современной атмосферы Земли есть продукт жизнедеятельности фотосинтезирующих организмов, которые определяют содержание в ней свободного кислорода. Присутствие свободного кислорода в атмосфере в свою очередь влияет на химические процессы, происходящие в коре.

Живое вещество также влияет на состав гидросферы, меняя ее качество. Вода, лишенная жизни, а следовательно, кислорода и углекислоты, оказалась бы химически мало деятельной.

По подсчетам некоторых авторов, весь кислород атмосферы оборачивается через организмы примерно за 2 тыс. лет, углекислота совершает полный цикл за 300 лет, а вся вода океанов, морей и рек разлагается и восстанавливается в биотическом круговороте за 2 млн. лет. Иначе говоря, за время эволюции жизни не только углекислота и кислород, но и вся вода прошли через живое вещество планеты не одну сотню раз.

Таким образом, живые организмы не только нуждаются для своего существования в определенной окружающей среде, но и существенно изменяют ее.

Жизнь на Земле возможна благодаря тому, что она населена раз личными организмами, идущими друг другу в пищу, и благодаря тому, что одни организмы утилизируют продукты жизнедеятельности (экскременты и трупы) других. Оба эти условия одинаково необходимы. Если бы на Земле не происходило разложение трупов и экскрементов до простых неорганических соединений, жизнь на ней бы прекратилась.

Связи разнообразных организмов складываются на основе пищевых взаимоотношений - пищевых цепей. Начальным звеном этой цепи служат автотрофные организмы - продуценты (бактерии и зеленые растения). Они поедаются животными (консументами первого порядка), которые используют таким образом органические вещества, синтезированные за счет энергии солнца. При этом большая часть химической энергии, содержащейся в пище, расходуется на различные процессы жизнедеятельности животных и только 5-20% переходит во вновь построенное вещество их тела. Растительноядными животными питаются хищные (консументы второго порядка). Консументами второго и третьего порядка являются паразиты растений и животных. Трупы и экскременты поедаются организмами, составляющими группу редуцентов, деятельность которых завершает использование синтезированных автотрофами органических веществ и запасенной в них энергии солнца. На основе пищевых цепей организмы, обитающие на одной территории и приспособленные к жизни в одних и тех же абиотических условиях окружающей среды, формируют сообщества - биоценозы.

Каждый вид принимает участие в формировании лика нашей планеты не только своим собственным существованием, но и способствуя поддержанию жизни других видов и целых биоценозов.

Роль животных в биоценозах по сравнению с другими организмами велика и определяется особенностями их питания. Анимальный тип питания обеспечил им высокий уровень организации, который выразился во все нарастающей подвижности, активизации процессов обмена веществ и энергии и прогрессивном развитии органов чувств и нервной системы. Вследствие высокого уровня развития животные отличаются большим разнообразием. Животных более 2 млн. видов, тогда как высших растений, например, около 300 тыс. Огромная роль животных в круговороте веществ и энергии, несмотря на то, что их биомасса составляет 2% от всего живого, определяется именно их разнообразием. Один вид животных не способен расщепить органическое вещество растений до конечных продуктов и до конца использовать накопленную в них солнечную энергию. Это совершается лишь совокупностью разнообразных видов животных, составляющих бесчисленные звенья множества пищевых цепей.

В жизни человека роль животных определяется прежде всего значением их в биосфере. Сохранение биосферы, или иначе окружающей среды - это наиболее актуальная практическая задача современности, которая должна решиться во всей хозяйственной деятельности человека.


Лекция№10

Роль простейших в жизни природы и человека


Простейшиe имеют большое значение в круговороте веществ и энергии в водоемах. Они питаются бактериями, одноклеточными растениями и животными. В свою очередь их поедают многие беспозвоночные и мальки рыб.

Роль простейших велика не только в водной среде, но и в почве, где живут некоторые амебы, жгутиковые и инфузории. В Европе, например, в особенно благоприятных для жизни условиях на I м кв. слоя почвы и лежащей на ней подстилке можно встретить до полутора биллионов простейших. Пищей им служат главным образом бактерии и, кроме того, гниющие растительные остатки. Простейшие не только поедают бактерий, но и выделяют некоторые вещества, стимулирующие размножение бактерий, особенно азотфиксирующих. Так они способствуют увеличению содержания азота в почве и повышению ее плодородия. Кроме того, они выделяют в почву гетероауксин - биологически активное вещество, обладающее высоким стимулирующим влиянием на прорастание семян, рост и развитие растений. Однако простейшие могут играть в почвенных процессах и иную роль. Так, раковинные амебы, питаясь бактериями, в известной мере ограничивают их деятельность, направленную на разложение и минерализацию растительных и животных остатков.

Поглощая и усваивая разлагающиеся органические вещества, простейшие играют известную роль в процессе биологической очистки сточных вод.

Среди этих животных широко представлены паразитические формы, в том числе возбудители разнообразных заболеваний человека и домашних животных. Наибольшее значение в этом отношении имеет класс споровиков, все представители которого - паразитические формы. Например, кокцидии паразитируют на разных позвоночных животных, в том числе на кроликах, домашней птице и крупном рогатом скоте. Многие кокцидии весьма патогенны.

Широко паразитируют на человеке три вида рода Plasmodium - возбудители малярии, P.vivax вызывают трехдневную лихорадку, P.falcipаrum - тропическую малярию, P.malaria - четырехдневную лихорадку. Позже других описан еще один вид возбудителей малярии человека - P. ovale . Он встречается изредка в тропической Африке.

Каждый приступ малярии совпадает с периодом завершения шизогонии паразита. Он начинается в момент, когда образовавшиеся в результате шизогонии мерозоиты выходят из эритроцитов и попадают в плазму крови. При разрушении эритроцитов в кровь поступают токсические продукты, вырабатываемые паразитом и вызывающее приступ малярии. После внедрения мерозоитов в эритроциты приступ малярии прекращается до следующей шизогонии.

В 1935 г. в СССР было зарегистрировано 9 млн. заболеваний малярией. В настоящее время в Советском Союзе малярия ликвидирована. Ликвидирована малярия также на всей территории Европы. Она широко распространена в Индии, Африке и Южной Америке. Центр заболевания малярией из Индии переместился в последнее время в Африку.

Кроме споровиков патогенное значение имеют и некоторые жгутиковые. Особого внимания заслуживают кровяные паразиты - трипаносомы. Тгураnosomа gambiense вызывает в тропической Африке сонную болезнь человека. Из Западной Африке(Сенегамбия и устье р. Конго), где сонная болезнь была издавна, она постепенно распространялась на восток, на всю экваториальную Африку, погубив за первые три десятилетия двадцатого века свыше миллиона человек. Природным резервуаром возбудителя этой болезни, видимо, служат антилопы, которые не страдают от присутствия в их организме этих паразитов. Переносчики их - кровососущие мухи цеце Glossina palpalis. В настоящее время для лечения трипаноcомозов человека успешно используется ряд лекарственных препаратов, например, германин.

Trураnоsoma brucei вызывает тяжелые заболевания рогатого cкота и верблюдов. Переносчиками их служат кровососущие двукрылые насекомые - слепни и муха рода Gloseina , У лошадей преимущественно на юге наблюдается трипаноcомная случная болезнь. Возбудитель ее - Т. equiperdum.

Родственные трипанозомам лейшмании - внутриклеточные паразиты человека. Переносчиками их служат москиты. Один вид вызывает тяжелое заболевание - висцеральный лейшманиоз, поражающий внутренности. Другой вид вызывает местное заболевание кожи - восточную язву, или пендинку. Естественные источники возбудителя - это грызуны.

Паразитические инфузории также довольно многочисленны и разнообразны. Они паразитируют главным образом на рыбах и на разных беспозвоночных животных, например, в гастральной полости кишечнополостных.

Менее всего паразитов среди саркодовых. В кишечнике человека паразитирует дизентерийная амеба, которая может быть возбудителем тяжелой формы кишечного заболевания. Однако большое число других видов паразитических амеб питаются содержимым кишечника человека и ряда позвоночных животных, большей частью не причиняя никакого вреда хозяину. В отличие от паразитов они называются коменсалами.

Некоторые простейшие, обитающие в других животных, могут быть их симбионтами. Так, в рубце каждой особи рогатого окота содержится примерно килограмм инфузорий, оказывающих положительное влияние на пищеварение хозяина. Одновременно инфузории находятся в среде, благоприятной для их жизнедеятельности. Среди жгутиковых есть формы, присутствие которых в кишечнике термитов и некоторых тараканов необходимо для их нормального пищеварения. Питаясь исключительно древесиной, термиты сами по себе не в состоянии ее переварить. В цитоплазме морских саркодовых - радиолярий часто имеются одноклеточные симбиотические водоросли. Водоросли получают в теле радиолярии некоторые питательные вещества, а также углекислоту, образующуюся при дыхании. Углекислота необходима водорослям для фотосинтеза. В результате фотосинтеза выделяется свободный кислород, используемый радиолярией для дыхания.

Простейшие играют существенную роль в формировании земной коры. Раковинные амебы, фораминиферы и радиолярии входят в состав очень многих морских отложений. Толстые слои известняков, мела, зеленого песчаника и многих других осадочных пород состоят в основном из раковин фораминифер. Они способствуют огромной концентрации кальция и кремния.

Благодаря своим малым размерам и большой распространенности эти организмы удобны для определения возраста геологических слоев при поисках нефти и других полезных ископаемых.


Лекция№11

Роль губок в жизни природы и человека


Губки питаются мелкими органическими частицами, взвешенными в воде, непрерывно фильтруя ее через тело. Эти животные являются важными биологическими фильтраторами придонной воды, очищающими пресные водоемы от гниющих органических остатков, бактерий, планктонных организмов и неорганических частиц. Они служат хорошим фильтрационным барьером для многих продуктов загрязнения рек, протекающих по индустриальным поселкам и городам. Разрастающиеся колонии губок подобно растениям образуют неподвижную основу водных биоценозов.

Однако животных, питающихся губками, очень мало. Хорошей защитой от нападения хищников им служит минеральный скелет, состоящий из большого числа игл, расположенных в мезоглее. В желудках некоторых рыб и тюленей находят остатки губок, но вряд ли они играют сколько-нибудь существенную роль в рационе этих животных.

Очень многие мелкие животные паразитируют на губках или внутри их. Это - некоторые моллюски, иглокожие, ракообразные, а также личинки насекомых и водяных клещей. Эти животные в той или иной степени используют тело губок в пищу, введенные или поврежденные участки тела губки быстро зарубцовываются или восстанавливаются.

Очень многие животные, встречающиеся на поверхности или внутри губок, вступают с ними в безобидные отношения. Они используют тело губок как постоянное убежище или защиту от врагов. Это – многие ракообразные, некоторые многощетинковые черви и др. Нередко эти животные, а также мелкие головоногие моллюски и рыбы откладывают в теле губок яица.

Пресноводные губки часто вступают в симбиотические отношения с различными водорослями, поступающими в организм губки вместе с током воды. Как и другие пищевые частицы, водоросли захватываются клетками, но сразу не перевариваются, а продолжают жить. Губка использует кислород, выделяемый водорослями на свету. Водоросли же находят здесь питательные соли и углекислоту, выделяемую губкой при дыхании. Примером симбиоза могут служить отношения губок и рака-отшельника, который помещает свое мягкое брюшко в раковину брюхоногого моллюска. На раковине могут поселиться губки. Сильно разрастаясь, они превращаются в надежное убежище для рака, в котором он может скрыться целиком. Губки приобретают таким образом подвижность.

В некоторых случаях, поселяясь в других организмах, губки приносят им вред. Так, сверлящие губки, укрепившись на известковом субстрате, образуют в нем ходы, в которых они скрываются. В растворении извести, вероятно, существенную роль играет выделяемая губками углекислота. Поселяясь на раковинах устриц, сверлящие губки в конце концов приводят их к гибели.

В некоторых южных странах имеется промысел губок, обладающих роговым скелетом, используемых для мытья и различных технических целей.

Кишечнополостные - хищники, употребляющие в пищу самых разнообразных животных, обитающих в толще воды, не только беспозвоночных, но и молодь рыб. Вооруженные стрекательными капсулами они редко кем употребляются в пищу.

Среди кишечнополостных довольно много коменсалов и симбионтов. Полипы бывают квартирантами брюхоногих и двустворчатых моллюсков и асцидий, а некоторые поселяются на других видах полипов. Существует интересный симбиоз самой крупной в мире актинии, оби тающей у берегов Австралии, и рыб. Ротовой диск этой актинии достигает полутора метров. Среди ее щупалец, снабженных стрекательными капсулами, держится пара ярко окрашенных рыб, находя здесь защиту от хищников. Рыбы хватают свою добычу в непосредственной близости от ротового отверстия актинии. Здесь же добыча и поедается, остатки ее служат актинии пищей. Кроме того, держась среди щупалец, рыбки постоянным биением своих плавников создают токи воды, улучшающие условия газообмена.

В теле коралловых полипов, отличающихся способностью образовывать скелет, живут одноклеточные водоросли зооксантеллы, без которых у коралла скелет не образуется.

Настоящих паразитов среди кишечнополостных очень немного. Так, некоторые гидромедузы паразитируют на других гидромедузах. Единственный представитель кишечнополостных паразитирует в теле позвоночных животных, поселяясь в икре некоторых осетровых рыб. Когда икра выметывается, он переходит к самостоятельному образу жизни.

Образуя густые заросли в морях и океанах, кишечнополостные играют очень важную роль в образовании сообществ морских животных и растений. В этом смысле особое значение имеют коралловые полипы, образующие коралловые рифы - барьеры и атоллы. Обладая известковым скелетом, коралловые полипы способствуют концентрации в определенных местах кальция.


Лекция№12

Роль плоских и круглых червей в жизни природы и человека


Плоские черви. Свободно живущие формы - хищники, которые играют некоторую роль в круговороте веществ главным образом в водоемах.

Большинство из них перешло к эндо- и эктопаразитизму. Некоторые сосальщики паразитируют в разнообразных внутренних органах беспозвоночных и позвоночник животных, другие - эктопаразиты, живущие обычно на коже и жабрах рыб, реже в мочевом пузыре и других органах амфибий и рептилий. Ленточные черви в половозрелой состоянии встречаются в кишечнике позвоночных животных, молодые стадии в полости тела и внутри различных органов как позвоночных, так и беспозвоночных животных.

Заслуживают особого внимания случаи, когда деятельность человека способствует распространению паразитических форм. Так, например, орошение земель водами из рек в Африке и Южной Азии вызвало заметное увеличение числа случаев шистозомоза, вызываемого кровяной двуусткой. Моллюски - промежуточные хозяева кровяной двуустки процветают в непересыхающих летом оросительных системах, где они находятся в непосредственной близости к множеству людей. Теперь, когда в систему орошения включаются крупнейшие реки мира, частота шистозомоза быстро возрастает. Число людей, страдающих им, составляет 250 млн. человек. По своей встречаемости это заболевание превосходит теперь малярию, которая в свое время была самым распространенным инфекционным заболеванием.

Круглые черви. Среди свободно живущих круглых червей есть хищные формы, а также формы, питающиеся одноклеточными водорослями и гниющими органическими остатками. Благодаря своей многочисленности они играют существенную роль в круговороте веществ и энергии в водоемах и в почве. В некоторых почвах Европы на 1 м2 можно встретить до 20 млн. нематод, многие из которых поедают мертвые растительные остатки, обогащая почву органическими веществами. Среди круглых червей много также и паразитических форм не только животных, но и растений. Последние бывают экто- и эндопаразитами.

В СССР под руководством академика К.И.Скрябина широко разработаны эффективные методы борьбы с паразитическими червями.


Лекция №13

Роль кольчатых червей в жизни природы и человека


КОЛЬЧАТЫЕ ЧЕРВИ. Представители разных классов этого типа, занимая разные места обитания, играют различную роль в жизни природы. Полихеты за редким, живут в морях. Они ведут донный образ жизни, ползая среди водорослей или зарываясь в грунт. Среди них есть сидячие формы. Полихеты питаются мелкими животными, растениями, бактериями, а также некрупными органическими частицами, находящимися в воде. Сами они служат мощной кормовой базой рыб, промысловых ракообразных и моллюсков.

В отдельных случаях эти животные приносят вред. Личинки некоторых из них оседают на днищах судов, где они вместе с другими животными и растениями образуют шершавый живой слой, значительно снижающий скорость движения морских кораблей.

Олигохеты, или малощетинковые черви обитают в основном в пресных водах и почве. Дождевые черви играют большую роль в почвообразовательных процессах как редуценты растительных остатков. Питание дождевых червей своеобразно. Они питаются мертвыми древесными листьями и другими растительными остатками, которые заталкивают в свои норки. Одни дождевые черви отрывают кусочки листьев губами, другие предварительно смачивают пищу выделениями специальных глоточных желез, а затем втягивают размягчением частично переваренные сне организма ткани. Кроме растительных остатков они пропускают через пищеварительный тракт и землю. При том они усваивают не только органические вещества, содержащиеся в заглатываемой почве, но и переваривают находящиеся в ней микроорганизмы.

В пищеварительном тракте червей осуществляются лишь начальные стадии разрушения отмерших частей растений, и растительные остатки, проходящие через кишечник, не разлагаются до минеральных веществ. Здесь образуются специфические органические соединения, которые в кишечники червей перемешиваются с глинистыми частицами почвы, и, выходя в виде экскрементов в почву, образуют гумус (перегной). Экскременты дождевых червей, обладая большой водопрочностью, становятся структурными частицаи почвы, определяя ее устойчивость и зернистость.

Структура почвы облегчает проникновение к корням растений кислорода и воды. Проникновение этих веществ в почву способствует жизнедеятельности не только высших растений, но и микроорганизмов, разлагающих гумус до минеральных веществ, которые могут быть использованы растениями. Следовательно, гумус есть своеобразный запас питательных веществ для растений, который постепенно и экономно расходуется в природе. В разных климатических зонах этот процесс совершается с разной скоростью. В тропических лесах Нигерии во время длительного дождливого сезона при благоприятных условиях растительные остатки разлагаются в 6-8 раз быстрее, чем в лесах умеренного климата. Однако накопления гумуса здесь невелики, так как он быстро образуется и быстро разлагается, поставляя в почву большие количества питательных веществ для растений.

Масштабы деятельности дождевых червей огромны. В оптимальных условиях их число может достигать 2,5 млн. особей на 1 га, если принять вес червя равным 0,5 г, это составит примерно 1,2 т. В Западной Европе биомасса дождевых червей выше биомассы людей на 1 км2. Дождевые черви выбрасывают в почву огромную массу экскрементов. Так, в смешанных лесах Англии в течение года их поступает в почву до 3,2 т/га сухого веса, а в тропических лесах Нигерии -36 т/га. Считают, что при плотности 30 тыс. червей на I га (а это мало) они могут переработать за сезон полторы тонны листвы, смешивая их примерно с 15 тоннами сухой земли. При этом их экскременты достигают 25 т/га/год. Это значит, что за 65 лет весь поверхностный пласт почвы на глубину плужной борозды пройдет через пищеварительный тракт дождевых червей.

Дождевые черви обогащают почву жизненно важными для роста и развития растений веществами. Так, вследствие лишь их естественной смертности в почву леса может ежегодно поступать 60-70 кг/га (помимо прижизненного выделения 33 кг/га) азота. Они обогащают почву и витаминами В1, В2, B12, и другими биологическими стимуляторами.

Почвенные олигохеты служат пищей для некоторых обитателей суши; амфибий, птиц, роющих млекопитающих и т.д. В пресных водоемах олигохет поедают рыбы.

Многие пиявки представляют эктопаразитов, встречающихся на коже других животных и питающихся кровью хозяина.


Лекция№14

Роль моллюсков, ракообразных и паукообразных в жизни природы и человека


Моллюски. Этот многочисленный и разнообразный тип имеет большое значение в круговороте веществ и энергии на планете. Среди них много растительноядных форм, которые используют в пищу не только одноклеточные, но и многоклеточные растения. Другая экологическая группа моллюсков образована хищниками, поедающими червей, раков, других моллюсков и рыб. Сами моллюски служат важнейшими компонентами пищи рыб, птиц и морских млекопитающих, среди них и промысловых.

Особое значение имеет фильтрационный способ питания двустворчатых, который приводит к тому, что многие из них, пропуская через мантийную полость большое количество воды со взвешенными в ней минеральными и органическими частицами, способствуют увеличению ее прозрачности и образуют на дне океана и пресных водоемов мощные отложения. Таким образом они влияют на качество гидросферы и принимают участие в развитии земной коры.

Моллюски употребляются в пищу человеком. Раковины их служат сырьем для получения перламутра, а среди двустворчатых есть виды, производящие жемчуг.

Окаменелые остатки вымерших моллюсков служат как руководящие ископаемые. По нахождению их можно без ошибок определить, как образовались содержащие их соли, морские это отложения или пресно водные, или они представляют собой остатки древней суши.

Некоторые моллюски приносят существенный вред человеку, повреждая возделываемые им растения.

Некоторые двустворчатые моллюски, обрастая подводные деревянные сооружения, разрушают их. Принадлежащая к этому классу дрейсена, прикрепляясь к подводным предметам, может нарушать нормальную работу плотин, водопроводов и других гидротехнических сооружений.

Многие виды брюхоногих, особенно пресноводные - промежуточные хозяева паразитических червей.

Членистоногие. Огромна роль в природных сообществах ракообразных. Они населяют любые существующие на планете водоемы, пресноводные и морские, маленькие и большие, проникают в подземные воды, опускаются на предельные глубины океана, живут на дне и в толще воды. Морской планктон не менее