Класс круглоротые. Круглоротые
Вопрос 1. Каково наиболее существенное отличие ланцетников от беспозвоночных животных?
Наиболее существенное отличие ланцетников от беспозвоночных животных заключается в наличии внутреннего скелета, представленного хордой.
Вопрос 2. Перечислите черты приспособленности ланцетника к жизни в воде.
Во-первых, у ланцетника обтекаемая форма тела, есть спинной и хвостовой плавники. Во-вторых, кожа у ланцетника имеет большое количество железистых клеток, обильно смачивающих тело слизью. В-третьих, ланцетник дышит жабрами — органами, обеспечивающими газообмен в водной среде.
Вопрос 3. Каких ранее изученных животных напоминает по своему облику ланцетник?
По своему облику ланцетник напоминает головоногих моллюсков — кальмаров, но значительно более мелких размеров. Известно, что впервые описавший ланцетника в XVIII в. П. С. Паллас принял его за новый вид моллюска.
Вопрос 4. Можно ли утверждать, что круглоротые — исключительно вредные животные?
Личинки круглоротых (у миног они называются пескоройками) являются фильтраторами. Они способствуют очищению водной среды.
Некоторые виды круглоротых являются денными объектами промысла, например миноги.
Вопрос 5. Докажите, что круглоротые не относятся к беспозвоночным животным.
Беспозвоночные — животные, не имеющие внутреннего скелета, представленного осевым стержнем — хордой или позвоночником. Круглоротые имеют хорду, расположенную на спинной стороне тела в виде внутреннего упругого и эластичного тяжа. Следовательно, круглоротых нельзя отнести к беспозвоночным животным.
Вопрос 6. Обитают ли представители круглоротых в вашей местности?
Представители круглоротых обитают в реках бассейнов Северного Ледовитого океана, Каспийского, Черного и Балтийского морей. Наиболее известны обыкновенная, ручьевая и каспийская миноги. В низовья рек, впадающих в Балтийское море, иногда выходит морская минога. Миксины — исключительно морские животные.
20. Тип Хордовые. Подтипы: Бесчерепные и Черепные, или Позвоночные
3 (60.9%) 577 votesНа этой странице искали:
- каково наиболее существенное отличие ланцетников от беспозвоночных животных
- каково наиболее существенное отличие ланцетников от беспозвоночных
- докажите что круглоротые не относятся к беспозвоночным животным
- перечислите черты приспособленности ланцетника к жизни в воде
- обитают ли представители круглоротых в вашей местности
Хотя миноги широко распространены в наших водах, однако в тех местностях, где они не составляют предмета промысла, только случайно удаётся наблюдать их в живом виде. Они ведут очень скрытый образ жизни, постоянно держатся на дне рек и озёр и становятся деятельными и подвижными только по ночам. У нас в народе почти всюду считают миног несъедобными и потому мало ими интересуются, и только близ Нарвы, на Неве, на Онеге и на нижней Волге существует развитый миножий промысел.
Всякий, кто ел миногу, знает, что в ней нет ни позвоночника, ни рёбер, как у наших обыкновенных рыб, и что она съедается целиком. Значит, костного скелета у миноги нет, у неё сохраняется на всю жизнь спинная струна; кроме хорды имеется только хрящевой череп и слаборазвитые зачатки верхних дуг, прикрывающие спинной мозг (тела позвонков у миноги не образуются). Нет у миноги и плавательного пузыря (миноги держатся на дне!).
Внешний вид миног также очень своеобразен (рис. 32). Тело у них длинное и червеобразное, покрытое совершенно голой кожей. Парных плавников - ни грудных, ни брюшных - не имеется.
Позади головы, по бокам тела, расположено по семи круглых жаберных отверстий (рис. 33; отсюда одно из народных названий миноги - семидырка). На голове между глазами одна непарная ноздря, а рот имеет совершенно особое устройство. У миноги совсем нет челюстей, и рот её представляет собой углубление в форме воронки, внутри которой сидят мелкие роговые зубы.
В глубине ротовой полости находится язык, также снабжённый роговыми зубами. Благодаря такому устройству рта, несколько напоминающему рот пиявки, минога может пользоваться им как присоской и держаться на различных подводных предметах.
Понятно, что в таком случае необходимая для дыхания вода уже не может входить через рот, и минога втягивает и выбрасывает её через жаберные отверстия; для этого она расширяет жаберную полость, подобно тому как мы расширяем и сжимаем грудную клетку.
Питаются миноги охотнее всего соками других рыб, и мёртвых и живых (например, попавших на рыболовные крюки). Присасываясь к телу рыбы, минога роговыми зубами пробуравливает кожу и въедается в тело добычи; затем она начинает высасывать из неё питательные вещества, действуя языком, как поршнем насоса.
Наконец, у миног есть ещё одна интересная особенность: развитие их идёт с превращением, и личинок миног - пескороек долгое время относили к особому роду. У пескороек рот не имеет зубов и прикрыт губой, глаза затянуты кожей, а жаберный аппарат не отделён от пищеварительной трубки (рис. 33). Они роются в подводном иле и питаются там различными растительными остатками (присасываться они не могут). Только по прошествии трёх лет личинки-пескоройки превращаются во взрослую миногу.
Всеми этими признаками, а в особенности отсутствием челюстей, которые имеются у всех других позвоночных, миноги настолько сильно отличаются от рыб, что их в настоящее время выделяют в особый класс круглоротых.
В пресных водах СССР живёт несколько видов миног: обыкновенная минога - в бассейне Балтийского моря и Северного Ледовитого океана (длина тела около 35 см), ручьевая минога - в более мелких речках и ручьях (длина тела до 26 см) и каспийская минога - проходная рыба в бассейне Каспийского моря (длина 40–50 см). В отличие от своих родичей каспийская минога никогда не присасывается к рыбам и питается водорослями.
В реках бассейна Чёрного моря водятся миноги дунайская и украинская, лишь недавно выделенные в качестве особых видов. В Сибири и на Дальнем Востоке речная и ручьевая миноги представлены особыми географическими подвидами.
Наконец, в низовьях рек, впадающих в Балтийское море, иногда входит и морская минога.
Ряд особенностей, которыми круглоротые отличаются от настоящих рыб, указывает на их более низкую организацию. Миноги как будто остановились в своём развитии на той стадии, которую проходят зародыши рыб, когда у них в теле главной основой является хорда, а хрящевой скелет только начинает образовываться. При такой организации миноги способны только пресмыкаться по дну водоёмов и своими повадками в некотором отношении напоминают пиявок.
Недаром в народе их личинок, а иногда и самих миног считают не рыбой, а червяком. А близких к миногам миксин, которые въедаются в тело различных морских рыб и забираются в их внутренности, Линней даже принял за глистов - настолько эти существа и по внешнему виду, и по образу жизни мало похожи на позвоночное животное.
Но вместе с тем у круглоротых, в отличие от бесчерепного ланцетника, имеются череп и позвоночник (правда, представленный только верхними дугами). Следовательно, круглоротых следует отнести уже к подтипу позвоночных.
Класс круглоротые включает современных бесчелюстных, распределяемых по двум подклассам. Это наиболее древний класс из ныне живущих позвоночных.
Система класса (включает 38-45 ныне живущих видов).
Класс Круглоротые - Cyclostomata
Подкласс Миноги - Petromyzones
Отряд Миногообразиые - Petromyzoniformes
Подкласс Миксины - Myxini
Отряд Миксинообразные - Myxiniformes
.
Подкласс миноги включает один отряд и одно семейство миноговые - Petromyzonidae , объединяющее 20-24 вида 7 родов. Делятся на 3 группы: а) наиболее крупные виды (до 1 м длины) - морские или проходные миноги - большую часть времени проводят в море, в прибрежных водах, на нерест входят в реки (атлантическая морская минога - Petromyzon marinus , каспийская минога - Caspiomyzon wagneri и др.); б) речные проходные миноги населяют более опресненные прибрежные участки морей, нерестуя в реках (европейская речная минога - Lampetra fluviatilis , японская минога - L. ayresii и др.); в) в пресных водах Европы и Азии живут непроходные речные, озерные и ручьевые мелкие миноги p. lampetra , а в Северной Америке - p. Ichtyomyzon.
Подкласс миксины включает один отряд с двумя семействами: миксиновых Myxinidae (наружные протоки жаберных мешков впадают в подкожный канал, который открывается наружу одним отверстием на боковой стороне в конце передней трети тела) и бделлостомовых Bdellostomidae (каждый из 5-16 пар жаберных мешков открывается наружу самостоятельным отверстием). В отряде 18 видов, относимых к 5 родам. Живут в морях; при солености ниже 29°/0о перестают питаться, а при 25%о и ниже погибают. Держатся около дна на глубинах от нескольких метров до 400-500 и более. Достигают длины 50- 60 см.
Особенности организации круглоротых . Форма тела угреобразная или червеобразная. Небольшой хвостовой плавник протоцеркальный (равнолопастный). Парных плавников нет. У миног есть два (редко один) спинных плавника, а у самок перед нерестом развивается небольшой анальный плавник. У миксин спинные плавники не развиты.
Покровы . Кожа мягкая, без следов наружного скелета. В эпидермисе многочисленны одноклеточные железы, выделяющие обильную слизь, покрывающую тело круглоротых. Слизь имеет защитное значение; у миксин она, вероятно, облегчает проникновение в тело жертвы.
Двигательная система . Миохордальный комплекс полностью сохраняет свое значение. В течение всей жизни осевой скелет представлен плотной хордой. Ее окружает толстая соединительнотканная оболочка ("жировая подушка"; она охватывает и лежащий над хордой спинной мозг. У миног в толще этой оболочки по бокам спинного мозга образуются маленькие палочковидные хрящики (по две пары в каждом сегменте тела), представляющие собой зачатии позвонков; их называют верхними (невральными) дугами. У миксин не образуются.
Мозговой череп круглоротых находится на эволюционной стадии, соответствующей ранним этапам эмбрионального развития черепа остальных позвоночных. Он представляет собой разрастание пара хордалий и окружает головной мозг только снизу и с боков (у миксин боковые участки не развиты); сверху мозг закрыт соединительнотканной пленкой. Затылочный отдел мозговой коробки не развит. Спереди к мозговому черепу примыкает непарная, но двураздельная обонятельная капсула, а к задним боковым стенкам - парные слуховые капсулы).
Своеобразен висцеральный скелет; он включает скелет предротовой воронки, жаберную решетку и околосердечный хрящ. Кольцевой хрящ и несколько непарных хрящей поддерживают стенки предротовой воронки и мощную мускулатуру языка. Некоторые из них (задний верхний хрящ) прирастают к мозговому черепу. Жаберная решетка развита только у миног и отсутствует у миксин. Она расположена под кожей, кнаружи от жаберных мешков и состоит из изогнутых 9 вертикальных и 4 продольных хрящевых балочек, сливающихся в точках пересечения. К жаберной решетке прирастает околосердечный хрящ, охватывающий сердце сзади и с боков. К висцеральному скелету относится и подглазничная дуга, прирастающая к мозговому черепу и ограничивающая снизу плохо выраженную глазницу. Такой висцеральный скелет, очевидно, развился путем дифференцировки висцеральных дуг предков - скелетных образований, находившихся в перегородках между жаберными щелями.
Речная минога (Lampetra fluviatilis)
Хвостовой и спинные плавники поддерживаются длинными и тонкими хрящевыми лучами, доходящими до наружного края плавников.
Мышечная система круглоротых значительно мощнее, чем у бесчерепных. Она состоит из мышечных сегментов - миомеров, отделенных друг от друга соединительнотканными перегородками - миосептами. Каждая миосепта образует ломаную линию в виде лежащей на боку латинской буквы W; средний угол расположен примерно посредине тела и вершиной направлен вперед. В голове и жаберной области под миомерами соматической мускулатуры дифференцируется висцеральная мускулатура, образующая сложную систему мышц предротовой воронки, языка и жаберных мешков. Они обеспечивают присасывание к жертве, пробуравливание отверстия в ее покровах и насасывание пищи, а также создание тока воды через жаберные мешки. Двигаются в толще воды с помощью боковых изгибов туловища (ундулирующих движений).
Органы пищеварения и питание . Пищеварительная трубка начинается предротовой воронкой, более развитой у миног. По краям воронки у них расположены облегчающие присасывание мелкие складочки кожи, а у миксин - две пары подвижных усиков. Ороговевшие сосочки эпителия внутренней поверхности воронки образуют роговые зубчики и зубные пластинки; их размеры, форма и расположение имеют систематическое значение. В глубине воронки расположено округлое ротовое отверстие, снизу ограниченное вершиной мощного языка, вооруженного 1-2 крепкими роговыми зубами или сложной роговой зубной пластинкой. Мелкую добычу миноги засасывают с током воды.
Присосавшись к крупной добыче, минога вершиной языка пробуравливает ее кожу, а миксина вгрызается зубом языка, проникая в тело жертвы. Парные слюнные железы, открывающиеся протоками под вершиной языка, выделяют в рану антикоагулянты, препятствующие свертыванию крови, и протеолитические ферменты, растворяющие (лизирующие) белки. Особенно много выделяют в добычу протеолитических ферментов миксины; это позволяет им растворить и затем всосать все мягкие ткани добычи, оставив лишь кожу и кости. Крайне своеобразное и не свойственное остальным позвоночным "вне кишечное пищеварение" позволяет круглоротым питаться крупной добычей. Благодаря сокращению и расслаблению мощной мускулатуры языка, объем ротовой полости меняется в значительных пределах, и в нее, как в полость шприца, насасывается пища. За ротовой полостью у миксин и личинок миног идет глотка, в которую открываются внутренние отверстия жаберных мешков. При насасывании пищи миксинами внутренние отверстия мешков закрываются специальными мышцами - сфинктерами, и пища проходит в кишечник, не попадая в жаберные мешки.
У личинок миног в начальной части глотки есть мерцательный желобок, выделяющий слизь - эндостиль. Мерцанием их ресничек и движениями паруса - складки на границе ротовой полости и глотки - создается подвижный шнур слизи, тянущийся к кишечнику. Попавшие с током воды в глотку пищевые частицы захватываются потоком слизи и направляются в кишечник, а вода проходит в жаберные мешки и через их наружные отверстия вытекает наружу. Такой способ питания личинки миноги-пескоройки удивительно близок к тому, что имеет место у взрослого ланцетника, и служит примером рекапитуляции - повторения в развитии потомков предковых признаков.
Во время метаморфоза личинки миноги складка, вырастающая от дна задней части глотки, разделяет глотку на два изолированных отдела: переходящий в кишечник пищевод и кончающуюся слепо дыхательную трубку, в которую открываются внутренние отверстия жаберных мешков. Со стороны ротовой полости вход в дыхательную трубку прикрывает подвижная складка - парус. У плавающей миноги парус отогнут и прикрывает вход в пищевод; вода через рот проходит в дыхательную трубку и оттуда в жаберные мешки.
Когда минога присосалась к добыче, парус закрывает вход в дыхательную трубку и насасываемая кровь жертвы идет в пищевод и кишечник, не попадая в жаберные мешки. За счет сокращения мускулатуры и эластичности жаберной решетки изменяется объем жаберных мешков и вода поступает в них и выводится через наружные отверстия; при этом дыхательная трубка способствует перераспределению воды между жаберными мешками. Тонкостенный пищевод миног незаметно переходит в кишечник. У всех круглоротых кишечник, не образуя петель, опускается вдоль печени на вентральную сторону и открывается самостоятельным анальным отверстием. У миног всасывательная поверхность кишечника увеличивается развитием крупной складки - спирального клапана, идущего вдоль всей кишечной трубки.
Крупная компактная печень лежит за сердцем и имеет форму конуса, вершиной направленного назад; желчный пузырь протоком открывается в кишечник. У идущих на нерест и прекращающих в это время питаться миног желчный пузырь и проток редуцируются. Поджелудочная железа островками рассеяна по стенке кишечника и при обычном анатомировании не видна.
Круглоротые способны поглощать большие количества пищи. Так, миксина за 7-10 ч потребляет пищу, превышающую ее вес в 7-8 раз. Насытившееся животное способно переносить длительное голодание (видимо, в течение нескольких недель).
Тип урока - комбинированный
Методы: частично-поисковый, про-блемного изложения, репродуктивный, объясни-тельно-иллюстративный.
Цель: овладение умениями применять биологические знания в практической деятельности, использо-вать информацию о современных достижениях в области биологии; работать с биологическими приборами, инструментами, справочниками; проводить наблюдения за биологическими объ-ектами;
Задачи:
Образовательные : формирование познавательной культуры, осваиваемой в процессе учебной деятельно-сти, и эстетической культуры как способно-сти к эмоционально-ценностному отношению к объектам живой природы.
Развивающие: развитие познавательных мотивов, направ-ленных на получение нового знания о живой природе; познавательных качеств личности, связанных с усвоением основ научных знаний, овладением методами исследования природы, формированием интеллектуальных умений;
Воспитательные: ориентация в системе моральных норм и цен-ностей: признание высокой ценности жизни во всех ее проявлениях, здоровья своего и дру-гих людей; экологическое сознание; воспита-ние любви к природе;
Личностные : понимание ответственности за качество приобретенных знаний; понимание ценности адекватной оценки собственных достижений и возможностей;
Познавательные : умение анализировать и оценивать воздействие факторов окружающей среды, факторов риска на здоровье, последствий деятельности человека в экосистемах, влияние собственных поступков на живые организмы и экосистемы; ориентация на постоянное развитие и саморазвитие; умение работать с различными источниками информации, пре-образовывать её из одной формы в другую, сравнивать и анализировать информацию, делать выводы, готовить сообщения и презентации.
Регулятивные: умение организовать самостоятельно выполнение заданий, оценивать правильность выполнения работы, рефлексию своей деятельности.
Коммуникативные: формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, понимание особенностей гендерной социализации в подростковом возрасте, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и дру-гих видов деятельности.
Технологии: Здоровьесбережения, проблем-ного, раз-вивающего обучения, групповой деятельно-сти
Виды деятельности (элементы содержания, контроль)
Формирование у учащихся деятель-ностных способностей и способностей к структурированию и систематизации изучаемого предметного содержания: коллективная работа — изучение текста и иллюстративного материала составление таблицы «Си-стематические группы многоклеточных » при консультативной помощи учеников- экспертов с последующей самопровер-кой; парное или групповое выполнение лабораторной работы при консульта-тивной помощи учителя с последующей взаимопроверкой; самостоятельная работа по изученному материалу.
Планируемые результаты
Предметные
понимать смысл биологических терминов;
описывать особенности строения и основные процессы жизнедеятельности животных разных систематических групп; сравнивать особенно-сти строения простейших и многоклеточных животных;
распознавать органы и системы органов живот-ных разных систематических групп; сравнивать и объяснять причины сходства и различий;
устанавливать взаимосвязь между особенно-стями строения органов и функциями, которые они выполняют;
приводить примеры животных разных система-тических групп;
различать на рисунках, таблицах и натуральных объектах основные систематические группы простейших и многоклеточных животных;
характеризовать направления эволюции живот-ного мира; приводить доказательства эволюции животного мира;
Метапредметные УУД
Познавательные:
работать с разными источниками информации, анализировать и оценивать информацию, пре-образовывать ее из одной формы в другую;
составлять тезисы, различные виды планов (простых, сложных и т. п.), структурировать учебный материал, давать определения поня-тий;
проводить наблюдения, ставить элементарные эксперименты и объяснять полученные резуль-таты;
сравнивать и классифицировать, самостоятель-но выбирая критерии для указанных логиче-ских операций;
строить логические рассуждения, включающие установление причинно-следственных связей;
создавать схематические модели с выделением существенных характеристик объектов;
определять возможные источники необходимых сведений, производить поиск информации, ана-лизировать и оценивать ее достоверность;
Регулятивные:
организовывать и планировать свою учебную деятельность — определять цель работы, после-довательность действий, ставить задачи, про-гнозировать результаты работы;
самостоятельно выдвигать варианты решения поставленных задач, предвидеть конечные ре-зультаты работы, выбирать средства достиже-ния цели;
работать по плану, сверять свои действия с це-лью и, при необходимости, исправлять ошибки самостоятельно;
владеть основами самоконтроля и самооцен-ки для принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебно-познавательной и учебно-практической деятельности;
Коммуникативные:
слушать и вступать в диалог, участвовать в кол-лективном обсуждении проблем;
интегрироваться и строить продуктивное взаи-модействие со сверстниками и взрослыми;
адекватно использовать речевые средства для дискуссии и аргументации своей позиции, сравнивать разные точки зрения, аргументи-ровать свою точку зрения, отстаивать свою по-зицию.
Личностные УУД
Формирование и развитие позна-вательного инте-реса к изучению биологии и исто-рии развития зна-ний о природе
Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение.
Основные понятия
Многообразие животного мира; многообразие Хордовых, их широкое распространение по Земле, освоение ими различных сред обитания, понятие «хорда»; классификация типа; характеристика класса Ланцетники и класса Круглоротые
Ход урока
Актуализация знаний
Выберите правильный на ваш взгляд вариант ответа.
К каким существам относятся беспозвоночные?
одноклеточным
многоклеточным
могут относиться и к тем, и к другим
2. На какие группы делят многоклеточных?
позвоночные и безпозвоночные
кишечнополостные и черви
членистоногие и молюски
3. Где обитают кишечнополостные?
в водной среде
в воздушно-наземной среде
в почвенной среде
4. Как называется самый известный представитель червей?
дождевой червь
5. Чем моллюски отличаются от других беспозвоночных?
наличием раковины
живут в воде
удлиненное вытянутое тело
6. К какому типу беспозвоночных относятся насекомые?
моллюски
членистоногие
7. К какому типу беспозвоночных относятся ракообразные?
членистоногие
кишечнополостные
иглокожие
8. Какие беспозвоночные могут менять твердость своих покровов?
иглокожие
моллюски
членистоногие
9. К какому типу беспозвоночных относят медуз?
кишечнополостные
моллюски
10. Что объединяет всех беспозвоночных?
отсутствие скелета
среда обитания
способ передвижения
Изучение нового материала (рассказ учителя с элементами беседа)
ПОДТИПЫ: БЕСЧЕРЕПНЫЕ И ЧЕРЕПНЫЕ, ИЛИ ПОЗВОНОЧНЫЕ
1.Какие характерные особенности имеют животные, относящиеся к типу хордовых?
2.Что отличает ланцетника от беспозвоночных животных?
3.Чем круглоротые отличаются от ланцетника?
4.Чем характеризуются Бесчерепные и Черепные хордовые?
Общая характеристика. К типу хордовых относятся двусторонне-симметричные животные с внутренним скелетом, который представ-лен прочным осевым стержнем — хордой. Низшие хордовые — лан-цетник, минога, миксина имеют хорду в виде упругого эластичного тяжа, расположенного на спинной стороне тела от головного отдела к хвостовому.
Высшие хордовые — рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие (включая человека) имеют хорду в зароды-шевом состоянии. С ростом и развитием этих организмов она заме-няется хрящевым или костным позвоночником. Хорда или позво-ночник являются опорой для прикрепления мускулатуры.
Нервная система представлена трубчатымтяжем, лежащим над хордой. У высших хордовых нервная трубка в передней части расширяется и превращается в головной мозг. Пищеварительная систе-ма в виде трубки находится под хордой. Наземные хордовые имеют жаберные щели на ранних периодах зародышевого развития. Крове-носная система у хордовых замкнутая. Хордовые преимущественно свободно живущие организмы.
В типе хордовых мы рассмотрим подтип Бесчерепные и под-тип Черепные, или Позвоночные.
Подтип Бесчерепные. Класс Ланцетники
Общая характеристика. К подтипу бесчерепных относится только один класс — Ланцетники. Это полупрозрачные, рыбообразные морские животные, длиной от 1 до 8 см (рис. 79). Форма тела напо-минает хирургический инструмент ланцет (отсюда их название). К настоящему времени известно около 30 видов ланцетников, оби-тающих в умеренных и теплых морях. Они распространены у бере-гов Атлантического, Индийского и Тихого океанов.
Обычно ланцетники живут на глубине от 10 до 30 м. Они зары-ваются в песок, выставив наружу переднюю часть тела с ротовым отверстием, окруженным щупальцами.
Ланцетники фильтруют воду. Пищей им служит планктон — взвешенные в воде одноклеточные животные и водоросли. Ланцет-ники беззащитны и имеют много врагов. Потревоженные, они мгновенно покидают убежище, переплывают на другое место и быстро вновь зарываются в грунт. Наиболее активны в ночное время.
Тело ланцетников сжато с боков, заострено с обоих концов, ли-шено обособленной головы. У них отсутствует череп, головной мозг не сформирован, нет парных плавников. Имеется непарный спинной плавник, который тянется вдоль спины, переходит в хвостовой плав-ник и заканчивается на брюшке. Снаружи ланцетники покрыты ко-жей, имеющей большое количество железистых клеток, обильно сма-чивающих тело слизью. Мышечный слой этого животного расположен по бокам тела и разделен перегородками на 50—80 сегментов. Внут-ренний скелет состоит из хорды, над ней располагается нервная труб-ка со светочувствительными клетками. Органы чувств развиты очень слабо. Хорда и нервная трубка покрыты общей оболочкой. Ланцетни-ки — раздельнополые организмы. В ночное время при благоприятных для размножения условиях половозрелые особи выметывают мелкую икру и сперматозоиды. Оплодотворение икры наружное. Личинки, выходящие из икры, плавают в толще воды в течение 3 месяцев. Половозрелыми становятся на 2—3 году жизни, живут 3—4 года.
Ланцетики служат хорошим кормом для многих водных позво-ночных животных. Азиатский ланцетик служит объектом специ-ального промысла. Местные жители Юго-Восточной Азии употреб-ляют ланцетников в пищу в жареном, вареном и сушеном виде. Ежегодно вылавливают до 35 т ланцетников, что соответствует 280 млн особей этих животных.
Подтип Бесчерепные
" Тип Хордовое . Класс Головохордовые "
Подтип Черепные, или Позвоночные
Общая характеристика. Позвоночные — группа животных, имею-щая скелет головы, или череп, и позвоночник, состоящий из по-звонков. Череп и позвоночник защищают головной и спинной мозг, который образовался из нервной трубки бесчерепных.
У позвоночных усложняются органы чувств. Особенно совер-шенствуются органы слуха и зрения. Многочисленные группы мышц обеспечивают значительную подвижность животным, осуществляе-мую в основном при помощи парных конечностей. Есть сердце, ко-торое гонит кровь по замкнутой кровеносной системе. Дыхание водных животных происходит с помощью жабр, а наземных — с помощью настоящих легких.
Позвоночных насчитывают около 40—45 тыс. видов. Живут в воде, на суше, часть из них приспособлена к полетам и подземному образу жизни. К подтипу позвоночных, или черепных, относятся классы: Круглоротые, Хрящевые рыбы, Костные рыбы, Земновод-ные, Пресмыкающиеся, Птицы, Млекопитающие.
Класс Круглоротые
Общая характеристика . Круглоротые представляют наиболее прими-тивную группу современных позвоночных. К этому классу относятся миноги и миксины. У них нет костной ткани в скелете и в течение всей жизни сохраняется хорда. Рот круглый, имеет форму присасыва-тельной воронки. Есть роговые зубы и мощный язык (рис. 81). Кругло-ротые не имеют челюстей и конечностей. По бокам головы находятся недоразвитые глаза, в отличие от всех позвоночных орган обоняния у круглоротых открывается на переднем конце одной ноздрей (рис. 80). Такое вооружение используется для прикрепления к твердым предме-там и прокусывания кожных покровов жертв. В воде круглоротые передвигаются, совершая червеобразные движения. Голая кожа обиль-но смачивается слизью. Миноги и миксины живут в морях и пресных водоемах. К настоящему времени описано около 45 их видов.
Первые настоящие позвоночные животные - круглоротые
Образ жизни скрытый. Эти круглоротые предпочитают на-ходиться на дне водоемов, способны зарываться в грунт, но могут свободно плавать как у поверхности, так
и на глубине.
Миксины — морские животные. По форме тела они напоминают больших
червей. Миксины охотятся на морских беспозвоночных и рыб. Нападая на
рыбу, миксина прогрызает тело жертвы, а затем попадает внутрь. От рыбы оста-
ется только кожа и скелет.
Морские чудовища - минога
Ланцетник был впервые описан в XVIII в. Первооткрыватель ланцетника российский ученый П. С. Паллас принял его за мо-ллюска и назвал ланцетовидным слизнем. Лишь спустя 60 лет была выяснена принадлежность ланцетика к хордовым. Содержание жира в теле миноги перед ходом на нерест 34%, а возле мест нереста — 1%.
Самостоятельная работа
Ответить на вопросы
1.Каково наиболее существенное отличие ланцетников от беспозво- »■ ночных животных?
2.Перечислите черты приспособленности ланцетника к жизни в воде.
3.Каких ранее изученных животных напоминает по своему облику ланцетник?
4.Можно ли утверждать, что круглоротые — исключительно вредные животные?
5. Докажите, что круглоротые не относятся к беспозвоночным живот-ным
6.Обитают ли представители круглоротых в вашей местности?
Ресурсы
Биология. Животные. 7 класс учебник для общеобразоват. учрежде-ний/ В. В. Латюшин, В. А. Шапкин.
Активные формы и методы обучения биологии : Животные. Кп. для учителя: Из опыта работы, —М.:, Просвещение. Молис С. С.. Молис С. А
Рабочая программа по биологии 7класс к УМК В.В. Латюшина, В.А. Шапкина (М.: Дрофа).
В.В. Латюшин, Е. А. Ламехова. Биология. 7 класс. Рабочая тетрадь к учебнику В.В. Латюшина, В.А. Шапкина «Биология. Животные. 7 класс». - М.: Дрофа.
Захарова Н. Ю. Контрольные и проверочные работы по биологии: к учебнику В. В. Латюшина и В. А. Шапкина «Биология. Животные. 7 класс»/ Н. Ю. Захарова. 2-изд. - М.: Издательство «Экзамен»
Хостинг презентаций
Подтип бесчерепных или головохордовых (хорда достигает переднего конца тела) насчитывает всего около 20 видов морских мелких животных, среди которых наиболее известен ланцетник.
Подтип позвоночных или черепных животных объединяет огромное число видов и таксонов разного ранга. Бесчелюстные и челюстные, анамнии и амниоты, четвероногие и ящерообразные и 7 классов: круглоротых, хрящевых рыб, костных рыб, амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих.
Помимо общих признаков хордовых для позвоночных типичны следующие черты организации: расчленение тела на голову, туловище (с полостью тела) и хвост. Хорда, всегда закладывающаяся у эмбриона, в большей или меньшей части вытесняется позвоночником, берущим на себя функцию осевого скелета. Позвонки охватывают спинной мозг и главные кровеносные сосуды дугами; к ним же причленяются рёбра. Передний конец осевого скелета преобразован в череп, включающий черепную коробку, или нейрокраниум, внутри которой находится головной мозг из пяти отделов и висцеральную часть, служащую опорой для головной кишки. Нейрокраниум защищает также парные глаза, органы обоняния и лабиринт. У анамний-10, у амниот-12 головных нервов. Пищеварительный тракт расчленяется на головную и туловищную кишку. Развиты сложные органы дыхания и почки. Замкнутая кровеносная система с вентральным многокамерным сердцем, 4-7 артериальными дугами и воротной системой. Красные кровяные тельца (эритроциты) содержат гемоглобин. Селезёнка-орган кроветворения и депо крови. Гонады расположены дорсально в стенке целома; сперматозоиды выводятся через вольфов канал, служащий у анамний мочеточником и семяпроводом, мюллеров канал становится яйцеводом. Исходно мочеполовые протоки и задняя кишка открываются в клоаку. Покровы включают многослойный эпидермис с кожными железами и соединительнотканную дерму. Гормональная система имеет типичный набор эндокринных желез.
Класс круглоротые
Сюда относятся наиболее примитивные из позвоночных, имеющих
непарный носовой мешок, жаберный скелет представлен в виде коробки,
хорда сохраняется в течение всей жизни, отсутствуют челюсти, парные
конечности, воротная система почек и перекрест зрительных нервов.
Современные круглоротые делятся на два отряда: миксины - морские формы,
Класс хрящевые рыбы. Рыбы, как все позвоночные, относятся к группе челюстноротых. Челюсть образовалась из третьей пары висцеральных дуг, первоначальное значение которых заключалось в фиксации передней дыхательной части кишечного канала. Для активно питавшихся рыбообразных, предков настоящих рыб приобретение хватательного аппарата повысило жизнедеятельность в связи с большей трансформацией энергии. Появившись, челюсти сохраняются у всех позвоночных животных, специализируясь соответственно приспособлениям к способу добывания и виду пищи. У рыб появляются и другие особенности прогрессивного характера: наличие парных конечностей, более сложный головной мозг, три полукружных канала в слуховом лабиринте, два носовых отверстия, а у рыб дышащих жабрами, жабры эктодермального происхождения и расчленённые
жаберные дуги. Из всех организмов, живущих в воде, рыбы являются наиболее приспособленными к движению в этой среде. Что позволило им,расселиться в гидросыере и эволюционировать в течение всей геологической истории земли, начиная с силура и до наших дней, а так же конкурировать с другими обитателями водоёмов. Для дальнейшей эволюции позвоночным необходим выход из воды на сушу. У некоторых рыб можно видеть начало развития тех приспособлений, которые были необходимы для выхода на сушу как со стороны органов движения, так дыхания и кровообращения.
Основное деление рыб - на хрящевых и костных – своеобразные эволюционные ступени: хрящевой скелет является более примитивным и в филогении рыб предшествует костному. К хрящевым рыбам относятся акулы, скаты и цельноголовые, или химеры. Все они обитатели морей и океанов. Глотка акул и скатов пронизана 5-7 жаберными щелями, причём первая из них рудиментарна, образует брызгальце. Рот находится на нижней стороне рыла. Плавательного пузыря нет. Кожа несёт плакоидные чешуи (кожные зубы). Акулы откладывают крупные богатые желтком яйца с роговой оболочкой или живородящи. В любом случае им необходимо внутреннее оплодотворение, для чего часть брюшного плавника самца преобразована в пенис. У акул развиты обонятельные доли переднего мозга, имеются рецепторы восприятия электрических полей и высокодифференцированная система органов боковой линии.
Класс костные рыбы. Основным отличием костных от хрящевых рыб является редукция хрящевого внутреннего скелета и замена костным. В коже рыб появляются мезодермальные кожные чешуи. В плавниках роговые лучи сменяются костными, развивающимися из чешуи. Рот конечный. Жабр, прикрытых жаберными крышками, 4 пары. Класс костных рыб включает в себя два подкласса. Подкласс Лучепёрые рыбы, в который входят отряды многопёрых, хрящевых ганоидов, костных ганоидов и костных рыб.
Подкласс Лопастопёрых рыб включает отряды кистеперых и двоякодышащих. Представители отряда многоперых рыб являются эндемиками рек Африки, а костных ганоидов - Северной Америки (ганоидная щука). У хрящевых и костных ганоидов, доживших до нашего времени потомков древних форм, крупные чешуи покрыты эмалеподобным слоем ганоина. К ним относятся осетровые рыбы. Высоко ценится икра осетровых рыб, идущих на нерест из моря в реки. Нерест происходит весной, выметав икру, рыбы уходят обратно в море. Так, белуга весом 1120 кг даёт более 300 кг икры. Стерлядь является пресноводной формой, как и сибирский осётр является представителями сибирской ихтиофауны. Костные рыбы (около 15000 современных видов) доминируют с мезозоя во всех типах водоёмов и имеют большое значение для человека. В водоёмах Западной Сибири обитает небольшая их часть. Из карпообразных: вьюн, карп, сазан, язь, елец, чебак, карась, плотва, лещ, линь, пескарь. Щукообразные представлены одним видом щуки, окунеобразные: окунь,
ёрш, судак. Из трескообразных встречается налим, из лососевых можно назвать хариуса, тайменя (обитателей горных рек и ручьёв), нельму, муксуна и сырка, а из сельдевых - сибирского эндемика сосьвинскую сельдь.
Двоякодышащие рыбы представлены всего тремя родами в реках Австралии и Африки. Рыбы способны пережить период высыхания водоёма, так как кроме жабр имеют парные или непарные выросты передней кишки, ячеистая поверхность которых служит им дополнительным органом воздушного дыхания. Псевдолёгкие гомологичны лёгким наземных позвоночных и плавательным пузырям рыб. То, что у костных рыб плавательный пузырь представляет собой не орган дыхания, а в основном гидростатический аппарат, результат вторичного преобразования предковых лёгких. Связь плавательного пузыря с передней кишкой (воздушный канал) сохраняется у двоякодышащих и у ряда пресноводных костных рыб например, у карповых.
К боковой ветви кистеперых принадлежат отловленные, начиная с 1939 г.,
у восточных берегов Южной Африки латимерии, мелании и др. Близкие родичи этих «живых ископаемых» жили в палеозое и в раннем триасе. Кистеперые ближе всех других рыб к наземным позвоночным, прежде всего по строению своих парных плавников. Вероятно, из аналогичного многолучевого плавника в ходе эволюции появилась пятипалая конечность наземных форм. Как у кистеперых, так и у двоякодышащих, имелись и другие предпосылки для перехода к наземной жизни, осуществлённого
земноводными. Например, носовая и ротовая полости хоановых рыб связаны с хоанами, что позволяет воздуху поступать в лёгкие.
Рыбы появились около 400 млн. лет назад. Их появление совпадает со временем, последовавшим с высочайшим поднятием гор на границе кембрийской эпохи. Поднятие суши изменило во многих местах ландшафт и сделало стоячие или медленно текучие до тех пор воды быстро текучими. Особенно важным адаптивным свойством являлась способность к активному движению или способность удержаться на дне с помощью присоски. Это были специализированные представители бесчелюстных, приспособившиеся к жизни на дне. Они известны из верхнего силура и девонских отложений. Около 350 миллионов лет назад - самые смелые особи стали осваивать сушу. У ученых нет единого мнения, зачем рыбам понадобилось менять место жительства: по одной версии, водоемы, где они обитали, начали высыхать изза жаркого климата; по другой, первопроходцы обнаружили, что на земле, в отличие от океана, полно еды и нет никакой конкуренции; по третьей, роль сыграли оба эти фактора. Рыбы сменили жабры на легкие, научились ходить на четырех конечностях и даже летать и создали на суше такую конкуренцию, которая обитателям океана и не снилась. Первые подозрения, что в реальности все обстояло куда сложнее, чем на страницах учебников, появились у исследователей после того, как были тщательно изучены сохранившиеся останки "промежуточных" существ - уже не рыб, но еще не полноценных наземных четвероногих. Никакие эволюционные переходы не
осуществляются с первой попытки: так как живые существа "не знают", в
какую сторону им развиваться, любые изменения происходят несколько раз,
причем параллельно у разных групп организмов. На сегодняшний день
ученым известно несколько ископаемых животных, которые самостоятельно
пытались сменить надоевший рыбий облик на что-то более современное.
Один из примеров "нетипичных" рыб - лопастоперые рыбы рода Eusthenopteron , обитавшие на Земле около 385 миллионов лет назад. В анатомии этих существ сочетались как примитивные черты, характерные для рыб, так и более продвинутые особенности. Внимательное изучение плавниковEusthenopteron показало, что они были совершенно бесполезны для передвижения по твердой поверхности, хотя их кости уже начали изменяться. В 2004 году на севере Канады был найден скелет лопастоперой рыбы видаTiktaalik roseae . Несмотря на то что это существо, обитавшее на планете около 375 миллионов лет назад, предпочитало водный образ жизни, его плавники, ребра и шея были устроены практически так же, как у наземных животных. Многие ученые полагают, что необычные плавники были нужныTiktaalik roseae совсем не для того, чтобы пытаться вылезти на сушу, а для лучшего маневрирования в воде. Уже потом эти изменения могли пригодиться первопроходцам материков, но тот факт, что хотя бы у части организмов зачатки лап появились еще до того, как они собрались покорять новые земли, заметно усложняет сложившуюся эволюционную картину. Новый удар по удобной и понятной гипотезе о выходе рыб на сушу нанесло существо, от которого меньше всего ждали подвоха.
Ихтиостега всегда была излюбленным объектом палеонтологов - не в последнюю очередь потому, что хорошо сохранилась: в общей сложности, ученые обнаружили около 300 останков. Многие из них неполны или повреждены, однако в целом из найденных костей вполне можно собрать целый скелет. Именно этим решила заняться группа исследователей из Кембриджского университета и Королевского ветеринарного колледжа Великобритании. Ученые складывали скелет из отдельных костей не в буквальном смысле - так как многие останки за миллионы лет намертво слились с окружающей их каменной породой, специалисты использовали метод компьютерной томографии. Из полученных изображений различных
частей тела ихтиостеги исследователи выбирали лучшие, а затем соединяли их друг с другом. В итоге исследователям под руководством Джона Хатчинсона (John Hutchinson) удалось воссоздать скелет ихтиостеги целиком. Вывод ученых оказался неутешительным: перемещаться по земле так же, как, например, саламандра, животное физически не могло. Особенности суставов, при помощи которых передние и задние конечности соединяются с туловищем, позволяли ихтиостеге двигать лапами только вперед-назад и вверх-вниз, а вот вращать конечности вдоль их длинной оси она не могла. Хатчинсон и коллеги пришли к выводу, что ихтиостега передвигалась, опираясь на передние конечности, как на костыли, и подтягивая к ним остальное туловище. Истоки ходьбы нашли под водой.
Ученые обнаружили, что умение ходить у живых организмов появилось задолго до того, как они вышли на сушу. Статья исследователей появилась в журналеProceedings of the National Academy of Sciences .
Объектом исследования выступали африканские двоякодышащие протоптеры Protopterus annectens . Ученые поместили взрослую особь в аквариум и наблюдали ее с помощью нескольких высокоскоростных камер. В результате исследователям удалось установить биомеханику движения. Как и подозревали ученые раньше - плавники протоптера непригодны для плавания (P. annectens движется всем телом как угорь), однако рыба использует их для того, чтобы отталкиваться от дна. При этом есть два основных характера движения - "ходьба" (когда протоптер двигает плавниками по очереди) и "прыжки" (когда рыба отталкивается парами плавников одновременно). По словам ученых, новые результаты заставляют пересмотреть эволюцию механики передвижения живых организмов. В частности, исследователи полагают, что древние рыбы девонского периода (416-360 миллионов лет назад) также могли использовать для передвижения подобную технику. Из этого, в частности, вытекает, что обнаруженные окаменелые следы, которые приписывают наземным живым организмам, могут принадлежать рыбам.
В палеозое существовали формы рыб, близкие к акулам, но с более
примитивными чертами. Эти формы могли дать начало и настоящим акулам,
от которых затем произошли скаты путём приспособления к донному образу
жизни, и костным рыбам. Акулы и скаты представляют группу весьма
древних рыб, сохранивших ещё многие черты своих палеозойских предков,
приспособившихся к определённым условиям существования и потому
процветающих по наше время. Но дальше они не эволюционировали, так как не развил никаких признаков, поднимающих их общую жизненную энергию на более высокую ступень. Главное – это то, что жаберное дыхание осталось у них на той же ступени развития, на которой оно было у их палеозойских предков: отсутствие жаберной крышки, межжаберные перегородки, несовершенная жаберная решётка.
По другому пути пошло развитие костных рыб. Эта группа обильно представлена уже в девоне. Условия существования в силуре были весьма неустойчивыми, что ставило рыб в новые условия существования, вызывало мутационные изменения, усиливало борьбу за существование и действие отбора, способствовало эволюции одних и гибели других. Всё это происходило в пресных водах, в море в те времена рыбы ещё не вышли, так как они были ещё не совершенны, чтобы конкурировать с головоногими моллюсками и другими беспозвоночными хищниками. В это время у примитивных костных рыб под плакоидной чешуёй развиваются метамерно расположенные ромбические чешуи, из которых затем образовались на голове покровные кости. Вместо хрящевых челюстей вокруг рта развивались кости, несущие зубы. Роговые лучи плавников заменились костными. Жаберные щели прикрылись крышечным аппаратом, появились лучи жаберной перепонки. Межжаберные перегородки стали редуцироваться, число жаберных щелей сократилось, и из задней пары жаберных ответвлений образовался плавательный пузырь, игравший, вероятно, первоначально роль
дополнительного дыхательного органа. Все эти преобразования поднимали организм на большую функциональную высоту, давали возможность шире распространяться, изменяться к новым условиям. От примитивных костных рыб, вероятно, рано ответвились хрящевые ганоиды. Их можно считать неудачным шагом эволюции. Они сохранили много признаков своих акулоподобных предков: хрящевой скелет, рострум, палатоквадратный симфиз, примитивные плавники, гетероцеркальный хвост. Кость у них только начала развиваться, жаберный аппарат не достиг совершенства, перегородки между жаберными щелями не вполне редуцировались. Эта группа дотянула до наших дней благодаря высокой плодовитости и другим адаптациям, но не процветает.
Доминирующим типом становятся костные рыбы, которые завоёвывают первенство благодаря тому, что у них развивается целый ряд прогрессивных признаков: значительно совершенствуется жаберный аппарат, развивается всасывающий насос, совершенствуется жаберная решётка. Повышение интенсивности дыхательного процесса влечёт за собой повышение активности движения. Длинные отростки позвонков дают лучшую опору мускулам. Гидростатический аппарат – плавательный пузырь именно у костных приобретает своё оптимальное значение. Благодаря этим чертам костные рыбы широко распространяются как в пресных водах, так и в море, приспособлись к самым разнообразным условиям жизни, давая большое разнообразие адаптивных форм.
Класс амфибий или земноводные
Земноводные являются древнейшими из наземных позвоночных, развивавшимися в девоне, по-видимому, из кистеперых рыб. До начала мезозоя преобладали различные лабиринтодонты (некоторые достигали размеров крокодила), названные так из-за особой структуры зубов. Встречающиеся в наше время хвостатые, безногие и бесхвостые амфибии столь различны, что их возникновение от общего предка маловероятно. Следует отметить особый вид специализации червяг амфибий. Они слепые живут как дождевые черви во влажной почве тропиков. Их конечности вторично редуцированы (конвергенция со змеями). Общими признаками, характерными для хвостатых и бесхвостных амфибий, можно считать: личиночное развитие с жаберным дыханием в пресной воде (головастики лягушек), метаморфоз во взрослую форму, дышащую лёгкими, пятипалая конечность; суставное сочленение между черепом и первым шейным позвонком (атлантом) с двумя мыщелками; кожа влажная, богатая железами (в противоположность пресмыкающимся); температура тела непостоянная; прочная связь тазового пояса с крестцовыми позвонками (в отличие от рыб).
С рыбами их сближает ряд существенных признаков: в сердце имеется артериальный конус, артериальные дуги отходят от брюшного артериального ствола симметрично, хотя часть из них исчезает, сердце трёхкамерное и сходно с таковым двоякодышащих, жаберные дуги ещё несут жабры, если не
во взрослом, то в личиночном состоянии. Сохраняются в течение водного периода жизни органы чувств системы боковой линии; нет зародышевых оболочек. Доказательством происхождения амфибий от рыбообразных предков является их местообитание. Живут в воде или во влажных местах у воды. Тропические леса с их жарким, но сырым климатом и болотами являются главным местом обитания амфибий. В период размножения все земноводные, за немногим исключением, идут в воду (река, озеро, болото или лужа в дупле, у основания листа и т.д.), как это бывает в девственных лесах тропических частей Южной Америки, Азии и Африки. На суше эти животные выбирают места сырые, закрытые, недоступные лучам солнца, ведут большей частью ночной образ жизни, днём прячась в укрытиях. В тех случаях, когда они встречаются в сухих или пустынных местностях, развивают приспособления, дающие им возможность избегать неблагоприятных для них условий. Три отряда амфибий (бесхвостые, хвостатые и безногие) хорошо ограничены друг от друга и не связаны между собой переходами. Связь можно проследить через ископаемого подкласса амфибий - стегоцефал (покрытоголовых). Они дали начало современным амфибиям и рептилиям, примерно 320 млн. лет назад. В настоящее время насчитывается около 1000 видов ныне живущих земноводных, в России их не более 35. Условия существования в водной и воздушной среде во многом различны. Новые обстоятельства нашли своё отражение в тех изменениях, которые произошли в теле позвоночных при выходе на сушу. Дыхание
сменилось с жаберного на лёгочное. Что привело к перестройке кровеносной системы. В дополнение к ранее существовавшему большому кругу кровообращения (сердцетело - сердце) возник малый (сердце - лёгкие - сердце), что усложнило функции и строение сердца. Если у рыб через сердце проходил только один поток венозной крови, то у земноводных их проходит два венозный и артериальный. Появление двух предсердий представляет собой морфологическое отражение физиологических изменений. Несовершенство лёгких сделало кожное дыхание у большинства амфибий необычайно важным. Заметно изменилась кровь: количество её по отношению к весу тела взрослого (у лягушки 3-7%, у рыб 1-2%), установилась более постоянная формула крови, увеличились размеры форменных элементов (поперечных эритроцитов земноводных 18-70, у рыб 7-27), число их уменьшилось (у протея 36000 на мм3 крови, а у карпа 1,9-3,06 млн.). Остатки жаберного скелета, меняя функцию, получают у амфибий значение подъязычного аппарата, что позволило голове приобрести подвижность, за счёт возникновения шеи, первые позвонки не входят в состав затылочной части черепа, как у рыб.
Эволюция разных органов совершается в филогенезе не одинаковыми темпами. Лёгкие земноводных, изменились медленнее потребности животного в кислороде. У лягушек дыхательная поверхность их относится к поверхности кожи примерно как 2:3, тогда как у млекопитающих она в десятки раз больше, и потому им на помощь пришло кожное дыхание.
Последнее мыслимо только при влажной коже, что вызывает у амфибий прогрессирующую утрату чешуй в филогенезе и усиленное развитие слизистых желез, которые дополнительно выполняют функцию механической и биологической защиты. Кожа становится органом водного обмена, земноводные никогда не пьют ртом, а пополняют запас воды погружением своего тела в неё или «купанием» в росе. В связи с этим кожа получила особые свойства избирательной проницаемости к жидкости, газам и другим веществам, а также значение фоторецептора. Такая биологическая нагрузка неизбежно должна вызвать быстрый износ. Вероятно, частые вынужденные регенерации кожи на травмированных местах были исходным материалов, из которого развилось явление линьки. Не менее интересна также перестройка органов чувств. Плотность воды обеспечивает передачу звука непосредственно через хрящ или кость на внутреннее ухо. С выходом на воздух, в дополнение к нему появляется среднее ухо, развивающееся за счёт использования ненужного больше брызгальца, затянувшегося барабанной перепонкой. Из материала ушной капсулы ещё в онтогенезе отделяется звукопроводящий аппарат, гомологичный подъязычной кости рыбообразных. В связи с выходом на сушу впервые появляются железы ротовой полости. Возможность высыхания, загрязнения и повреждения роговицы в наземных условиях привели и к возникновению век и слезных желез. Появление же хоан (характерный признак воздушно - дышащих животных) оказалось важным и для дыхания, и для сохранения влажности
слизистой оболочки рта, которая могла пострадать, если бы дыхание шло через открытый рот. Перестройка органов чувств, как и других, не могла не вызвать существенных изменений в нервной системе амфибий: передний мозг имеет сравнительно крупные размеры, а его полушария полностью отделены друг от друга. Появляется настоящий мозговой свод. Средний мозг начинает терять значение зрительного центра. Мозжечок развит слабо. Как примитивный признак нужно отметить то, что изгибы головного мозга почти не выражены.
Класс современных земноводных представлен тремя отрядами: безногих, хвостатых и бесхвостых, из которых на территории Западной Сибири обитают лишь немногие виды (не более 6) из двух лишь таксонов. Такая бедность фауны объясняется суровостью климата региона, где эти животные большую часть своей жизни вынуждены проводить в состоянии спячки, спасаясь от холодов. Единственный представитель хвостатых амфибий – сибирский углозуб распространён по всей Сибири. Общая длина взрослых особей достигает 13 см. Окраска серо-коричневая. Излюбленными местами обитания являются поймы крупных рек. Икра заключена в продолговатые прозрачные мешки длиной около 15 см. Из бесхвостых на территории Западной Сибири встречаются два вида жаб и три вида лягушек. Серая или обыкновенная жаба обнаруживается под корнями деревьев, в пещерах, норах поблизости грызунов, у деревенских строений, в горах на высоте 3000 м и т.п. Питается жуками, муравьями, пауками, многоножками, слизнями,
дождевыми червями и другими беспозвоночными. Икрометание в апрелемае. Шнуры икры от 3 до 5 м. Одна самка кладёт до 6840 икринок. Метаморфоз длится 77-91 день. Длина тела взрослых до 200 мм. Половозрелости достигают на четвёртый год жизни. Зимует на суше. В то время как этот вид связан с полосой лесов и тайги, значительно меньшая по размерам (до 140 мм.) зелёная жаба встречается в сухих местностях.
Наиболее обычны и местами многочисленны наземные лягушки, которые имеют резонаторы, скрытые под кожей, и окрашены в коричневые, серые или тёмные тона. Кроме того, у них есть тёмное «височное» пятно, идущее от заднего края глаза через барабанную перепонку почти до плеча. Типичным представлением их можно считать травяную лягушку, распространённую от Франции до Сахалина включительно, заходя на север в ряде мест, до пределов континента, в горы поднимаясь до 3000 м. Встречаются в лесах, рощах, среди кустарников. Активны в сумерках. Икрометание ранней весной, почти после пробуждения. Половозрелости достигает на третий год жизни. Большая часть животных зимует под водой, другие – в земле. Эндемиком региона является сибирская лягушка. На сырых лугах, по опушкам, полям и т.п. держится обыкновенная лягушка.
Класс пресмыкающиеся или рептилии. Пресмыкающиеся, эволюционировали от примитивных стегоцефалов в верхне-каменноугольное или нижне-пермское время, освоивших сухие стации. Произошло развитие
рогового слоя кожи, что обусловило почти полное исчезновение кожных желез и кожного дыхания. Переход взрослых особей к наземному образу жизни привёл к исчезновению наружного оплодотворения и развитию как плотных, часто пропитанных известью, так и особых зародышевых образований: амниона, яйца, аллантоиса. Подобная перестройка организации позволила им не только занять все сухие станции, но уже в пермское время начать интенсивную конкуренцию с земноводными. Юра и нижний мел представляют собой время господства пресмыкающихся – динозавров, которые господствовали на земле в течении 150 миллионов лет. Катастрофическое падение гигантского метеорита в Мексиканском заливе привело к вымиранию динозавров. Начало кайнозоя отмечено отсутствием господствующих групп рептилий и адаптивной радиацией млекопитающих.
Современные пресмыкающиеся подразделяются на пять отрядов:
1. Черепахи (болотная, степная, морские).
2. Клювоголовые -древняя реликтовая форма из Новой Зеландии.
3. Крокодилы (аллигаторы, кайманы).
4. Ящерицы (прыткая и живородящая, игуаны, вараны, хамелеоны, гекконы).
5. Змеи (ужи, гадюки, удавы, питоны).
Основные отличия современных рептилий от земноводных – сухая кожа и
отсутствие водной личинки, а более подробно они характеризуются
следующими признаками:
1) череп сочленяется с позвоночником одним затылочным мыщелком;
2) нижняя челюсть образована несколькими костями и сочленяется с черепом посредством квадратной кости;
3) имеется слуховая косточка, входящая в овальное окно;
4) конечности в основе наземного, пятипалого типа, но могут внешне превращаться в ласты или редуцироваться;
5) подъязычный нерв является черепным;
6) ребра формируют истинную грудину;
7) подвздошно-крестцовое сочленение лежит сзади вертлужной впадины;
8) поверхность тела почти совершенно лишена желез и покрыта чешуёй или щитками;
9) температура тела переменная (пойкилотермные);
10) эритроциты имеют ядра и овальны;
11) сердце состоит из двух предсердий и одного желудочка, не вполне разделённого на две части;
12) две дуги аорты;
13) дыхание лёгочное, жабры полностью отсутствуют;
14) кожный орган водного чувства «боковая линия» полностью исчез;
15) почки метанефрические (вторичные).
16) всегда имеется типичная клоака;
17) яйца
18) оплодотворение внутреннее, всегда с помощью копулятивного органа;
19) в онтогенезе формируется амнион и аллантоис.
Появление истинной грудины позволило рептилиям, птицам и млекопитающим развить новый тип дыхания при посредстве ритмических движений грудной клетки. Строение мягких органов, равно как и способ размножения ископаемых остаются нам в большинстве случаев неизвестными. Поэтому разграничение вымерших пресмыкающихся и древних амфибий подчас затруднительно.
Наиболее развитыми органами чувств у рептилий являются глаза. Как у форм вполне наземных, у них хорошо развиты веки. У змей верхние и нижние веки срастаются между собой и прозрачны над глазом. Они защищают подвижное глазное яблоко спереди. Между яблоком и прозрачными веками находится слезная жидкость, стекающая в носовую
полость через широкий канал во внутреннем углу глаза. У других рептилий более развито нижнее веко, которое может прикрывать всё глазное яблоко. У большинства ящериц, у крокодилов и черепах имеется ещё «мигательная перепонка», надвигающаяся на глаз из переднего его угла.
Из всего разнообразия современных пресмыкающихся на территории Западной Сибири обитают лишь пять видов: прыткая ящерица, обыкновенный уж и палласов щитомордник встречаются по её южной окраине. Далеко на север проникают лишь обыкновенная гадюка и живородящая ящерица, которая держится в хвойных и лиственных лесах, на лугах и болотах. В горах поднимается до 3 км. Длина тела достигает 7 см. Хорошо плавает. Питается разнообразными беспозвоночными. Пробуждается от спячки в апреле-мае. Примерно через 3 месяца после спаривания рождаются до 12 молодых, общая длина тела которых составляет 34-42 мм. Половозрелость животных наступает на 3-м году жизни. Уходит на зимовку в конце августа - в сентябре. Прыткая ящерица более крупных размеров (длина тела до 11 см.). Самцы в брачное время зелёные, а самки бурые или коричневые. Предпочитает сухие, солнечные места. Хорошо лазает. Пробуждается в конце апреля, после чего следует линька и спаривание. В кладке бывает до 15 яиц, размером 12-18х7-10мм. Развитие длится около 56 дней. Ведут оседлый образ жизни, используя в качестве убежищ норы млекопитающих или вырывая собственные. Обыкновенная гадюка характерна для смешанных лесов, болотистых мест, боров и
лиственных лесов. Питается мышевидными грызунами, реже ящерицами и насекомыми. В августе-сентябре рождает до 18 молодых. Зимует под землёй, часто группами. Общая длина может достигать 80-90 см. Окраска тела разнообразная от серых и рыжих топов до чёрных. Щитомордник населяет зоны южной тайги и степей. Общая длина достигает 75 см. Питается преимущественно мелкими грызунами. В июле – сентябре рождается 3-10 молодых. Обыкновенный уж обычно связан с водой и придерживается рек, озёр, прудов и других водоёмов. Удаляется от воды весной и осенью. Характерно наличие по бокам головы животного по одному светлому (от белого до оранжевого) пятну, хотя встречаются и сплошь чёрные особи. Питается преимущественно земноводными, мышевидными и рыбой. В июле
– августе в навозе, под опавшие листья или в сырой мох откладывает до 30 яиц, длина которых составляет 25-38 мм, а ширина 12-22. Инкубация длится около 2 месяцев. Зимуют в норах млекопитающих или под корнями деревьев.
Класс птицы. Птицы относительно молодой класс позвоночных, развивавшийся из рептилий во второй половине мезозойской эры, потомки динозавров.«Промежуточным звеном» является известный из юрского периода археоптерикс, «первоптица», обнаруженная всего в пяти экземплярах и соединяющая в себе признаки обоих классов. От рептилий у него длинный хвост (20-21 позвонков), челюсть с зубами, брюшные «рёбра»,
не полностью сросшиеся косточки пястья, пальцы крыла с костями, маленький мозг. Перья, ключицы, сросшиеся в «вилочку», направленный назад первый палец на ноге, частично полые кости являются птичьими признаками ископаемого. Археоптерикс, вероятно, передвигался по земле скачками, балансируя крыльями и используя их для ловли насекомых. К настоящему полёту птицы могли перейти как от прыжков с земли, так и от планирования с деревьев. Не летающие бегающие птицы (киви, нанду, страусы) в систематическом отношении неоднородны. Их следует рассматривать как сборную группу, появившуюся от способных к полёту предков. В противоположность к ним очень богата формами эволюционно прогрессивная группа килегрудых птиц. Киль на груди служит для прикрепления обеспечивающей полёт мускулатуры. Воробьиные – самая богатая видами группа. Гомойотермия позволила птицам освободить недоступные для рептилий зоны с холодным климатом (полярные области, высокогорья). В целом же оба класса зауропсид (ящерообразных) настолько близки между собой, что птиц можно считать теплокровными диназаврами. Некоторые общие признаки современных птиц следующие: гомойотермные, оперённые амниоты, передние конечности преобразованы в крылья, межпредплюсневый пяточный сустав, редукция хвоста, полые кости, беззубые челюсти, вытянутые в одетый роговым покровом клюв, один затылочный мыщелок. Система крови: полностью разделены артериальная и венозная кровь, сохранена одна дуга аорты, сердце четырёхкамерное. В коже
осталась копчиковая железа, крупные яйца с белковой и известковой
оболочками. Мощное развитие базальных ганглиев переднего мозга. Глаза
птиц устроены совершенно, что обуславливает их острое зрение.
Аккомодация достигается не только передвижением хрусталика, но и
изменением его кривизны. Имеются нижние и верхние веки, а так же
мигательная перепонка. После совершенного приспособления птиц к полёту
началось вторичное приспособление птиц к жизни в других условиях со
вторичной утратой способности летать. Ещё позднее происходит
видоизменение переднего отдела черепа в роговой клюв и уничтожение
зубов. Птицы мелового периода уже приспособились к разным средам
обитания, но всё ещё сохраняют у большинства видов настоящие зубы на
челюстях.
1) В настоящее время земной шар населяют 8600 видов птиц, из которых основная часть приходится на тропические и субтропические страны. На территории Западной Сибири установлено обитание 400 видов, причём характер пребывания их здесь следующий: перелётных-293, случайно-залётных-41, пролёных-5 и оседло-кочевых-62.
В систематическом отношении орнитофауну нашего региона составляют
представители 17 отрядов: гагарообразные-3, поганкообразные-4,
голенастые-9, гусеобразные-40, соколообразные-31, курообразные-8,
журавлеобразные-15, ржанкообразные-11, голубеобразные-7,
кукушкообразные-2, совообразные-11, козодоеобразные-1, ракшеобразные-4,
стрижеобразные-3, дятлообразные-7 и воробьиные-154.Отряды
козодоеобразных, ракшеобразных и стрижеобразных в нашей фауне очень
