По учебной практике

ОТЧЕТ

Arthropoda

ТИП ЧЛЕНИСТОНОГИЕ

Общая характеристика.

Среди всех групп беспозвоночных животных тип Ч. выделяется наибольшим разнообразием приспособлений к самым различным условиям существования, изумительным богатством форм и огромным числом видов. Число видов Ч. приближается к 3 млн. и намного превышает число видов всех остальных типов животных и растений, вместе взятых. Особенно богаты видами насекомые, на долю которых падает 90% известных видов членистоногих.

Именно тонкими приспособлениями к использованию всевозможных местообитаний, всяких источников пищи, часто недоступных для других животных, объясняется многообразие и обилие видов членистоногих.

Трудно найти такие места, где бы ни было членистоногих. Они живут во всех морях и океанах –и в толще воды, и на дне, и в грунте на разных глубинах; они обитают и во всевозможных пресных водоемах –не только в реках и озерах, но и в мелких пересыхающих лужах, в подземных водах и пещерах, в скоплениях воды в дуплах деревьев. Некоторые виды приспособились к жизни в очень соленых водоемах, другие – в горячих источниках. Кажется, все разнообразие водной среды на поверхности нашей планеты освоено членистоногими.

Большая армия представителей этого типа приспособилась и к жизни вне воды – на суше, где членистоногие особенно многообразны. Весь слой почвы обильно заселен членистоногими. Во многих лесных и луговых почвах миллион особей клещей и ногохвосток на 1 м кв. не редкость. Огромное количество Ч. обитает на поверхности различных частей растений и внутри растительных тканей.

Многие Ч. – паразиты, постоянные или временные, наружные или внутренние. Иногда Ч. столь изменяются под влиянием паразитического образа жизни, что даже перестают быть похожими на Ч.

Во всех климатических зонах можно встретить Ч. огромно их количество и велико многообразие в тропиках, но они есть и в высоких широтах Арктики и на побережье Антарктиды. Ч. можно встретить и в самых сухих пустынях. Т.е., это тип животных, который по полноте овладения поверхностью земного шара не имеет равных.

По многим признакам строения Ч. близки к кольчатым червям, особенно к полихетам. От близких к ним форм когда-то давно отделились предки современных Ч.

Ч., как и кольчатые черви, двустороннесимметричные сегментированные животные. Сходство с кольчецами проявляется и в строении центральной нервной системы у более примитивных представителей, которая сходна с лестничной системой полихет.

К специфическим признакам членистоногих следует отнести:

- наличие плотной и прочной кутикулы, которая нередко образует твердый панцирь. Кутикула выделяется наружным слоем клеток (гиподермой), имеет сложное строение и сложный химический состав. В ее состав, кроме хитина, входят многие другие соединения, в основном, задубленные белки, а также карбонат кальция. (Хитин – сложный полисахарид, в состав молекулы которого входят атомы азота. Хитин эластичен, прозрачен и устойчив к химическим воздействиям.) Кутикула достигает большой прочности и твердости, и подвижность сегментов тела достигается наличием перепончатых участков с очень тонкой кутикулой.

- В теле Ч. обычно можно различить 3 отдела – голову, на которой находятся органы чувств (глаза, усики и др.) и органы захватывания пищи. Сегменты головы (акрон+4 сегмента) у членистоногих слитные. Далее следует грудь, на которой располагаются ноги, а у насекомых и крылья. Задний отдел тела наз. брюшком. У некоторых Ч. (многоножек, а из ископаемых – у трилобитов) все туловищные сегменты более-менее однородны, и тогда в теле животного различают только два отдела – голову и туловище. У многих членистоногих (паукообразных, десятиногих раков) головной и грудной отделы сливаются. А у клещей вообще утрачиваются границы между отделами, тело слитное.

- Передвигаются Ч. при помощи конечностей. Поскольку конечности также покрыты кутикулой, их движение возможно лишь при разделении ног на членики.

Некоторые конечности на голове Ч. превращаются в ротовые органы – челюсти, использующиеся для захвата и размельчения пищи. При этом они сильно видоизменяются (хоботок комара или клопа). Число пар ног, служащих для передвижения, неодинаково у разных Ч. Для насекомых характерно развитие 3-х пар двигательных конечностей, для паукообразных –4 пар, а у некоторых многоножек число ног превышает сотню.

Нередко туловищные конечности служат не только как ноги, но и как жабры, присоски и др. органы.

- у Ч. двигательная мускулатура состоит из отдельных мышц, концы которых прикрепляются к разным утолщенным участкам покровов. Движения Ч. обеспечиваются не изгибами тела при сокращении всей мускулатуры, как у червей, а сокращениями обычно немногих мышц, связанных с конечностями, или другими двигательными придатками (крылья насекомых, вилочка ногохвосток). Мышцы Ч. обладают исключительно высокой способностью к сокращению, являются поперечнополосатыми. Так как панцирь Ч. служит и местом прикрепления двигательных мышц, он является и скелетом, называемым «наружным» в отличие от привычного нам внутреннего скелета позвоночных.

Наружный панцирь Ч. настолько плотен, что в затвердевшем состоянии не растягивается. Поэтому, рост Ч. сопровождается линьками. И только в короткий период, пока новый панцирь не затвердевает, животное может увеличиваться в размерах.

Рост у Ч. не непрерывный, а ступенчатый. У многих Ч. во время линьки происходит и большее или меньшее изменение строения тела. Часто взрослое животное приспособлено к совсем иному образу жизни, чем молодое, и потому особи разных возрастов бывают совсем не похожи друг на друга. В таком случае развитие сопровождается метаморфозом (например, гусеницы в куколку, а куколки в бабочку).

- Исключительно многообразны у Ч. типы питания и характер пищи,о т которых зависит строение ротовых органов и кишечника. При переходе к жизни в воздушной среде большую роль в завоевании Ч. суши сыграло приспособление к питанию высшими растениями, которые становятся для них не только источником пищи, но и живыми резервуарами воды.

- Кровеносная система незамкнутая и представлена сердцем и немногими крупными сосудами. Кровь поступает в сердце через закрывающиеся клапанами боковые отверстия, а выталкивается из него в полость тела или непосредственно, или через сосуды.

Функции крови выполняет гемолимфа.

- органами дыхания для живущих в воде Ч. являются жабры. Для увеличения поверхности дыхания жабры представляют собой тонкие листовидные выросты или пучки пальцевидных отростков. Обычно жабрами становятся конечности или части их тела.

На открытой поверхности суши такое дыхание невозможно –легкопроницаемые участки покровов пропускают воду и быстро подсыхают, теряя проницаемость. На суше только скрытоживущие мелкие Ч., обитающие в таких местах, где воздух насыщен водяным паром, например в почве, могут дышать всей поверхностью тела (мелкие клещи, ногохвостки).

У наземных Ч. развиваются особые дыхательные органы –«легкие», представляющие глубокие мешковидные впячивания со складчатыми стенками, открывающиеся наружу лишь небольшими отверстиями (пауки, скорпионы), или трахеи. Трахеи представляют собой тонкие, обильно ветвящиеся трубочки,открывающиеся наружу маленьким входным отверстием («дыхальцем») на поверхности тела. Ветви этих трубочек омываются полостной жидкостью, а самые мелкие ответвления доходят до отдельных клеток. Из тонких трубочек трахей вода через дыхальца испаряется очень медленно, и потери ее незначительны, а кислород по ним проникает быстро и легко.

- выведение растворенных вредных продуктов у водных Ч. происходит во внешнюю среду через отверстия выделительных органов, открывающиеся у основания конечностей головного или грудного отделов тела. А у всех Ч. суши – у пауков, многоножек, насекомых – выделительные трубочки (мальпигиевы сосуды) открываются в начале задней кишки. При этом из остатков пищи и продуктов выделения всасывается влага, столь труднодоступная для жителей суши, а экскременты и продукты обмена выводятся из кишечника в обезвоженном состоянии.

- Приспособившиеся к жизни на суше Ч. выработали способность запасать много жира в особом образовании – жировом теле. Главная роль жирового тела состоит в запасании питательных веществ и снабжении организма водой. При окислении жиров образуется много воды («метаболическая вода), которая идет на покрытие расхода влаги животными. У водных групп Ч. (ракообразные, мечехвосты) жирового тела не бывает.

- Образ жизни разных Ч. неодинаков. Многие из них отличаются очень сложным поведением, что всегда связано с высоким развитием органов чувств и ЦНС.

У большинства Ч. хорошо развиты глаза. Глаза у Ч. бывают простые, имеющие одну линзу, и сложные, или фасеточные. У высших представителей всех подтипов глаза сложные, фасеточные, состоящие из множества расположенных рядом друг с другом маленьких глазков (омматидиев). Их число может измеряться несколькими тысячами. Фасеточные глаза характерны для высших ракообразных, мечехвостов, насекомых. Каждый омматидий воспринимает только одну точку находящегося перед ним предмета. В результате сложный глаз дает изображение, состоящее из большого числа отдельных точек, т.е. мозаичное.

Глаза Ч. способны воспринимать невидимую для нас ультрафиолетовую часть спектра.

И наземные и водные Ч. способны различать обычный и так называемый поляризованный (те световые лучи, электромагнитные колебания которых совершаются в одной плоскости). Поскольку для рассеянного света неба характерна определенная степень поляризации лучей в меридиональной плоскости, Ч. по небу. Как по компасу, могут ориентироваться и в ясные и в пасмурные дни. Т.О., Ч. различают не только частоту, но и плоскость колебаний световых лучей.

Мы не ощущаем магнитные волны, а, например, самки термитов в гнезде лежат так, что ось их тела направлена па магнитному меридиану, а если поместить рядом сильный магнит, меняют свое положение. Как воспринимают Ч. магнитные волны, пока не выяснено. Отмечено, что Ч. могут реагировать и на короткие радиоволны.

Хорошо развит и слух у Ч. Звуковые волны определенной волны (чаще короткие) они воспринимают с помощью тонких слуховых волосков на поверхности тела, особенно на усиках, с помощью специальных слуховых органов, напоминающих по строению струну, натянутую над резонаторной ямкой (как струна на балалайке). Часто наземные Ч. издают ультразвуки, которых мы не слышим, с помощью различных «стридуляционных» органов, по принципу действия напоминающих струну и смычок.

Особенно замечательна способность Ч. воспринимать запахи –ничтожные концентрации многих веществ, растворенных в воде или взвешенных в воздухе. Никакие наши химические приборы не дают возможности уловить такие слабые концентрации вещества, а насекомые, например, могут по ним ориентироваться. Бабочки совки могут прилетать за км на тарелку с бродящей патокой, а самцы шелкопрядов летят за километры на не ощущаемый нами и вблизи запах коробки, в которой сидела самка.

У водных Ч. прекрасно развиты органы равновесия.

Наиболее универсальное чувство, присущее всем Ч., - осязание.

Осязательную функцию выполняют многочисленные волоски на поверхности тела Ч.

- многообразная информация, получаемая из внешнего мира органами чувств Ч., требует «обработки» ЦНС.

Головной мозг –парные скопления нервных клеток над пищеводом – у высших Ч. очень хорошо развит, в нем различается несколько отделов. Чем сложнее поведение Ч., чем многообразнее условия, с которыми животное сталкивается, и чем сложнее ответы организма на воздействие среды, тем более сложно строение головного мозга. Головной мозг связан окологлоточным нервным кольцом с брюшной нервной цепочкой. Исходным у Ч., по-видимому, является соответствие каждому сегменту тела пары ганглиев брюшной нервной цепочки. Но при слиянии отдельных сегментов и даже отделов тела происходит уменьшение числа нервных узлов, частично сливающихся друг с другом, частично исчезающих. Степень расчленения или слитности брюшной цепочки связана со степенью расчленения или слитности тела, и концентрация узлов брюшной нервной цепочки не может служить показателем сложности поведения.

Поведение Ч., особенно в период размножения, бывает очень сложным. Кроме непосредственных стандартных ответов на раздражения (безусловных рефлексов), для Ч. очень характерны и сложные цепи наследственно закрепленных рефлекторных действий (инстинкты). Инстинкты представляют такое сложное поведение, какое в нормальных для данного вида условиях является целесообразным, но оно остается неизменным и при изменении условий и поэтому может становиться нецелесообразным.

Например, роющие осы вырывают норку, приносят в нее парализованное насекомое, которым должна питаться личинка, откладывают на добычу яйцо и заделывают норку. Все действия осы «целесообразны». Но если в процессе деятельности осы, когда она приступает к заделыванию норки, вынуть и яйцо и добычу, оса завершает свою уже ненужную работу по замуровыванию норки.

Наряду со сложными формами инстинктивного поведения у Ч. (высшие ракообразные, пауки, высшие насекомые) прослеживаются и индивидуальные навыки; у них можно выработать условные рефлексы. Мало того, пчелы, например, могут передавать друг другу приобретенные навыки, обмениваться информацией.

- все Ч. размножаются половым путем, обычно с оплодотворением, но иногда и без оплодотворения (партеногенетически). Большинство Ч. раздельнополы, но некоторые, ведущие неподвижный образ жизни (например, усоногие раки) или паразитические формы (например, некоторые равноногие ракообразные) – гермафродиты.

Типы оплодотворения у Ч. разнообразны.

У водных Ч., например мечехвостов, бывает настоящее наружное оплодотворение, когда самка откладывает яйца в воду, а самец туда же выводит семенную жидкость.

Часто при наружном оплодотворении у водных Ч. самец прикрепляет «пакеты» с семенной жидкостью (сперматофоры) к выводным половым отверстиям самок –откладываемые яйца оплодотворяются во внешней среде, но вероятность оплодотворения каждого яйца в таком случае увеличивается.

С переходом к жизни на суше низшие Ч., обитающие во влажной среде – почве, гнилой древесине (многие клещи, скорпионы, многоножки, ногохвостки), выработали новый способ оплодотворения. Самцы откладывают сперматофоры во внешнюю среду, как при наружном оплодотворении, а самки подбирают их своими половыми отверстиями, и, таким образом, проникновение сперматозоида в яйцо осуществляется внутри организма самки, как при внутреннем оплодотворении. Такое оплодотворение называется наружно- внутренним.

У обитающих на поверхности суши в открытой атмосфере Ч. оплодотворение внутреннее.

В отдельных группах водных Ч., например, усоногих раков, также выработалась способность к внутреннему оплодотворению.

У большинства Ч. наблюдается откладка яиц, живорождение встречается редко, например, у некоторых двукрылых насекомых. Чаще наблюдается яйцеживорождение: самка рождает живых детенышей, однако, развитие детенышей происходит за счет питательных запасов яйца, но не во внешней среде, а в яйцеводах самок, например, у тлей.

Развитие многих Ч. происходит со сложным превращением. У малоподвижных или неподвижных морских ракообразных расселяются подвижные личинки. У очень подвижных во взрослом состоянии крылатых насекомых личинки – в основном питающаяся стадия.

В тех случаях, когда яйца богаты желтком, из них выходят молодые Ч., уже похожие на взрослых. Такое развитие характерно для многих пресноводных ракообразных, паукообразных и некоторых насекомых.

Ч. –древние животные. Самые достоверные данные, на основании которых можно судить о происхождении тех или иных групп животных, дают исследования ископаемых окаменевших остатков организмов или их отпечатков в слежавшихся и окаменевших наслоениях ила, песка или глины, под наносами которых животные были погребены. Но не от всех прошедших эпох, когда уже существовала на Земле жизнь, сохранились ископаемые остатки организмов. Отложения самых древних периодов развития жизни на Земле подвергались в течение последующих эпох таким сильным изменениям, что точно установить, какие организмы обитали на Земле около миллиарда лет назад, невозможно. Но уже в самых глубоких осадочных породах кембрийского периода палеозойской эры встречаются трилобиты – животные с явно выраженными признаками членистоногих, имевшие развитой наружный скелет, расчлененные конечности, сложные глаза и другие, свойственные представителям типа Ч. признаки организации. Трилобиты –подтип, полностью вымерший в конце палеозойской эры (длившейся 300-350 млн. лет)

Из кембрийских отложений известны и ракообразные, некоторые из которых относятся к современным отрядам, с силурийского периода известны родичи мечехвостов и даже скорпионов, в девонских отложениях найдены остатки ногохвосток, а московский палеонтолог Б.Родендорф установил, что в девоне жили и крылатые насекомые. Все эти данные свидетельствуют о том, что тип Ч. отделился от каких-то животных, похожих на кольчецов. Очень давно. Поэтому, точно установить родственные связи различных Ч. очень трудно. Несомненно, что одной из первых оформившихся групп Ч. были трилобиты. В палеозое трилобиты достигли расцвета, они буквально кишели в прибрежной зоне морей и океанов 500 млн. лет назад. Трилобиты сохранились в ископаемом состоянии настолько хорошо, что по некоторым остаткам удалось не только исследовать их внутренне строение, но на шлифах изучить даже микроскопическую структуру тканей этих животных, а также проследить их развитие. А применяя некоторые методы современной химии, удалось даже выяснить, что в их крови был гемоцианин, как у современных высших ракообразных. Из современных групп Ч. наиболее близки к трилобитам, по-видимому, мечехвосты, личинки которых несколько сходны с трилобитами, а зародыши –с личинками трилобитов.

Мечехвосты и паукообразные имеют ряд общих черт строения, позволяющих их объединить в единый подтип Хелицеровых.

По характеру органов дыхания и ряду других признаков некоторые общие с трилобитами черты имеют и ракообразные. Однако, непосредственных родственных связей между трилобитами и ракообразными установить нельзя. Ракообразные представляют особый подтип жабродышащих в типе Ч. А так как среди современных ракообразных многие имеют более примитивное строение, чем хелицеровые, принято начинать рассмотрение подтипа с них.

Последний подтип – Трахейнодышащие объединяет многоножек и насекомых, т.е. типично наземных Ч.

В настоящее время не вызывает сомнения происхождение насекомых от каких-то древних членистоногих, близких к многоножкам, а многоножек – от очень примитивных червеобразных членистоногих.

Вероятно, водные хелицеровые произошли от общих предков с трилобитами – это была другая ветвь эволюционного развития Ч. А приспособившиеся к водной среде ракообразыне, сохранившие много черт древних членистоногих, представляют третью основную ветвь развития Ч.

Студентки 2 курса 32 группы

Направление 38.03.01 «Экономика»

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 66; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!