Блохин Г.И., Александров В.А. Зоология

Подождите немного. Документ загружается.

Гас гения обычно неподвижны. Клетки животных не имеют плотных

| неточных стенок, построенных из целлюлозных волокон, и не содер-

жа! вакуолей с клеточным соком, которые свойственны клеткам расте-

ши!. Но провести резкую границу между животными и растениями не -

возможно; особенно это трудно сделать для низших их форм, сохра-

няющих черты, общие для двух царств природы. Одна из кардинальных

оОщих черт животных и растений — их клеточное строение.

Клетка. Клетка представляет собой основную структурыо- функцио-

плльную единицу всех живых организмов. В теле многоклеточных живот-

пых клетки дифференцированы в зависимости от выполняемых ими функ-

ций, что обусловливает их различия не только по размерам, но также по

форме и строению. Все клетки организма взаимосвязаны и взаимодейст-

вуй гг друг с другом; такая связь и взаимодействие осуществляются через их

I ижерхностную мембрану. В клетках протекают процессы обмена веществ.

Типичная животная клетка содержит цитоплазму, клеточное ядро

(ими ядра) и различные органоиды, или органеллы; сама клетка огра-

II ичена наружной мембраной, которую называют плазматической мем-

(>раной или плазмалеммой (рис. 3).

Рис. 3. Строение клетки эукариот:

/ — плазматическая мембрана; 2 — митохондрии; 3 — кариоплазма; 4 — ядерная оболоч-

ка; 5 — лизосома; 6— цитоплазма; 7— пиноцитозный пузырек; 8— аппарат Гольджи;

У — центриоли; 10 — ядро; 11 — ядрышко; 12 — эндоплазматическая сеть

Плазматическая мембрана представляет собой сложный белко-

во-липидный комплекс. Она очень тонка и не только защищает клетку

от внешних воздействий, но и участвует в обмене веществами между

клеткой и окружающей средой.

Цитоплазма — это сложная коллоидная система, в которой находят-

ся структурные образования, такие как митохондрии, эндоплазматиче-

ская сеть, аппарат Гольджи, рибосомы и растворенные вещества.

Митохондрии, имеющие вид мелких удлиненных телец, служат

энергетическими центрами клетки, регулирующими биохимические

реакции превращения энергии.

Эндоплазматическая сеть, штэндоплазматическийретикулум, пред-

ставляет собой систему тончайших трубочек, пронизывающих всю ци-

топлазму клетки, и пузырьков. По тончайшим канальцам эндоплазма-

тической сети осуществляется внутриклеточный обмен веществ.

Аппарат Гольджи близок по своему строению к строению эндоплаз-

матической сети и служит для временного хранения продуктов внутри-

клеточного синтеза (в основном гормонов и ферментов) и передачи их

через эндоплазматическую сеть для вовлечения в обменные процессы

всего организма.

Рибосомы в виде мельчайших зерен расположены в основном на по-

верхности мембран эндоплазматической сети; они участвуют в синтезе

белков, которые по каналам сети транспортируются внутри клетки.

Часто в цитоплазме клеток животных имеются различные тончай-

шие нити и волоконца, которые служат опорным каркасом клеток (то-

нофибриллы), могут сокращаться (миофибриллы) или проводить нерв-

ные импульсы (нейрофибриллы). В цитоплазме постоянно наблюдают

временные включения в виде капелек жира, зерен и глыбок резервных

белков, пигментов и т. д., которые возникают и исчезают в процессе об-

мена веществ.

Лишь немногие специализированные клетки (эритроциты млеко-

питающих) не имеют ядра. Ядра клеток разнообразны по форме и ве-

личине. Снаружи ядро ограничено двухслойной мембраной, или ядерной

мембраной, внутри которой находится кариоплазма. Ядерная мембрана

пронизана порами, от которых в сторону цитоплазмы и кариоплазмы от-

ходят небольшие тончайшие канальцы. В кариоплазме находятся хромо-

сомы и ядрышко. Хромосомы являются носителями наследственной

информации.

Ткани организма. В животном организме все клетки, кроме половых,

находятся в составе тканей. Ткани — это сложившиеся в процессе фи-

логенеза многоклеточных организмов структуры, образованные клет-

ками. Ткани входят в состав органов, участвуя в выполняемых ими

функциях. Многообразие функций тела животного отражено в строе-

нии органов и тканей. Различают четыре типа тканей: нервную, эпите-

лиальную, соединительную и мышечную.

Нервная ткань воспринимает и передает раздражения, поступаю-

щие как из внешней, так и из внутренней среды организма. Раздражи-

мость — одно из свойств, характеризующих живую материю. Нервная

II .in I, состоит из нервных клеток, или нейронов, клеток глии и межкле-

Hi'iiioro вещества. В зависимости от выполняемой функции нейроны

пенится на чувствительные и двигательные. Каждый нейрон имеет

• •/•nil или несколько отростков. Короткие разветвленные отростки на-

п.шлются двндритами, а один длинный отросток называется нейритом

и in аксоном. Концевые разветвления аксона чувствительной клетки

nix принимают раздражение и называются рецепторами. Их много на

поиерхности тела и во внутренних органах. От рецептора возбуждение

III сдается по аксону к телу нейрона, а затем по его дендритам — к ден-

Ч'птам двигательного нейрона. В результате возникает соответствую-

м 1,1 и реакция — двигательная, секреторная и т. п.

Эпителиальная ткань представляет собой пласты клеток, плотно

прилегающих друг к другу и соединенных межклеточными контакта-

ми. Под эпителиальным пластом располагается слой межклеточного

пещества, называемого базальной мембраной. Эпителий бывает одно-

| мойным (его клетки лежат в один ряд) и многослойным (его клетки

располагаются в несколько рядов). Для эпителия характерна высокая

• I к к:обность к регенерации, поскольку его клетки из-за своего положе-

ния (на поверхности тела или на внутренней поверхности полых орга-

нон, например пищевода) быстро изнашиваются, погибают и должны

«ч.| п> заменены новыми.

Кожный эпителий находится в постоянном контакте с внешней

средой, что определяет его специфику у разных видов животных. На-

пример, кожа рыб обильно снабжена слизистыми клетками, а у насе-

комых эпителий пропитан хитиновым веществом, защищающим тело

111 пысыхания. Вместе с тем энтодермальный эпителий кишечника вы-

иожен в один слой клетками цилиндрической формы, через этот эпи-

I слий осуществляется избирательное всасывание переваренной пищи.

Соединительная ткань относится к системе тканей внутренней сре-

/и.|. Для соединительной ткани характерно наличие большого количе-

ства межклеточного вещества и сравнительно небольшого числа клеток.

И кости межклеточное вещество плотное, а в крови — жидкое. Соеди-

нительная ткань выполняет многообразные функции: трофическую

(связанную с питанием организма), опорную, защитную и др. В зави-

симости от выполняемых функций соединительную ткань делят на:

I) собственно соединительную ткань, 2) жировую ткань, 3) кровь,

•t) хрящевую ткань, 5) костную ткань и 6) мезенхиму, которую можно

I тссматривать как соединительную ткань зародыша.

В состав крови входят ее жидкая часть (плазма) и форменные эле-

менты — клетки крови. Форменные элементы у животных разных ти-

пов существенно различаются. У позвоночных это эритроциты (крас-

ные кровяные клетки), лейкоциты (белые кровяные клетки) и тромбо-

I и «ты. Главным органом кроветворения является костный мозг. Особая

роль принадлежит эритроцитам, поглощающим кислород и транспор-

тирующим его к тканям. Лейкоциты наиболее разнообразны у позво-

I ючных по форме и по выполняемым функциям, среди которых важное

место принадлежит нейтрализации ядов и чужеродных тел.

Наряду с кровеносной системой у позвоночных имеется лимфатиче-

ская система. Представлена она лимфатическими узлами и лимфатиче-

скими сосудами. Лимфоциты, циркулирующие по лимфатической сис-

теме, играют важную роль в защитной функции организма.

Ретикулярная ткань в виде рыхлого скопления звездчатых клеток

является основой селезенки. Наличие большого количества лимфоци-

тов способствует процессам фагоцитоза, определяя защитные функ-

ции этой ткани.

Рыхлая волокнистая соединительная ткань входит в состав многих

органов и подкожной клетчатки. Плотная волокнистая соединитель-

ная ткань составляет основу связок (эластиновые волокна) и нижнего

слоя кожи (коллагеновые волокна).

Хрящевая ткань входит в состав скелета позвоночных и ряда беспо-

звоночных животных. Она составляет основу ушных раковин, образует

межпозвоночные диски. Из костной ткани сформированы кости. Ко-

стная ткань состоит из клеток и межклеточного вещества, построенно-

го из коллагеновых волокон и аморфной массы, пропитанной мине-

ральными солями. Костная ткань — это живая ткань; в ней находятся

кровеносные сосуды и нервы. Кости в организме служат депо кальция,

фосфора и других минеральных элементов.

Мышечная ткань. Мышцы делятся на гладкие и поперечно-полоса-

тые. Основу мышц составляют тончайшие мышечные волоконца —

миофибриллы. Гладкие мышцы характеризуются плавностью сокра-

щения и расслабления. Они находятся во внутренних органах. Попе-

речно-полосатые мышцы способны совершать быстрые сокращения и

выносить большую нагрузку. При этом скорость их сокращения может

колебаться в значительных пределах. Поперечно-полосатые мышцы

обычно прикреплены к костям наружного или внутреннего скелета и

относятся к мышцам произвольного сокращения.

Из тканей формируются различные органы многоклеточного жи-

вотного. Функционирование любого органа происходит в тесном взаи-

модействии со всеми другими органами, что свидетельствует о целост-

ности всего организма. То же самое наблюдается и в деятельности раз-

личных органелл у одноклеточных животных; особенно четко это

прослеживается у высших простейших — инфузорий. Каждый орган

функционирует как неразрывная часть единого организма.

Особенности строения и функционирования различных органов

изучаются в разделах систематики животных.

Размножение — это свойство живых организмов воспроизводить се-

бе подобных особей. Животные размножаются бесполым и половым

путем. Бесполое размножение характерно в основном для низших жи-

вотных. При бесполом размножении от материнской особи либо отде-

ляется часть ее тела, либо вся материнская особь делится на две или

большее число частей. При этом каждая часть в дальнейшем развива-

ется в самостоятельное животное. Существует несколько способов бес-

полого размножения: деление, почкование и шизогония.

При размножении простым делением

ма re р и некая особь делится на две одина-

ковые дочерние особи (рис. 4). У одних

простейших (жгутиконосцы) тело делится

п продольном направлении, у других (ин-

фузории) — в поперечном, у третьих, обла-

гающих шарообразной или изменчивой

формой (например, амебы), деление мо-

жет происходить в любом направлении.

При почковании на теле материнского

организма образуется вырост — почка, ко-

горая постепенно приобретает форму и

строение взрослой особи. После отделения

(огпочковывания) от материнского орга-

низма новая (дочерняя) особь начинает

мести самостоятельную жизнь. При поч-

ковании у многих видов кишечнополост-

ных животных, ведущих сидячий образ

жизни, в результате неполного отделения

дочернего организма (почки) от материнского и сохранения связи с по-

следним образуются колонии. При этом могут возникать целые корал-

ноиые «города» — рифы.

У ряда паразитических форм простейших наблюдается множествен-

I юе деление — шизогония. В этом случае ядро материнского организма

многократно делится и образуется многоядерный шизонт. Вокруг каж-

дого ядра внутри шизонта обособляется участок цитоплазмы. Шизонт

распадается (делится) на многочисленные мелкие дочерние особи — ме-

рашиты. Такое множественное деление позволяет паразиту в очень ко-

роткий срок достичь высокой численности в организме своего хозяина.

Половое размножение свойственно всем типам животных. При раз-

множении половым путем новый организм развивается из зиготы, ко-

торая образуется в результате слияния женской (яйца) и мужской

(снермия) половых клеток.

Спермий — мужская гаплоидная половая клетка — обычно состоит

из головки, шейки и хвоста. Последний служит для передвижения

спермия в жидкой или вязкой среде (рис. 5).

Яйцеклетка — женская половая клетка — имеет округлую форму

и состоит из цитоплазмы и ядра. По своим размерам яйцеклетка пре-

восходит спермий во много раз.

У некоторых животных наблюдается наружное оплодотворение, т. е.

женские и мужские гаметы выделяются в воду, где и происходит их

слияние. Другим животным свойственно внутреннее оплодотворение:

спермии в составе спермы вводятся в половые пути самки, где и про-

исходит их слияние с яйцеклеткой.

Имеют место случаи развития организмов из неоплодотворенных

яйцеклеток. Такое размножение, называемое партеногенетическим

или девственным размножением, часто встречается у членистоногих.

Рис. 4. Бесполое размножение

одноклеточных животных:

а — деление амебы; б — почко-

вание инфузории сувойки;

в — шизогония малярийного

плазмодия

Рис. 5. Различные формы спермиев животных:

а — улитки; б — медузы; в — рака; г — круглого червя; д,е — низших раков; ж — жука

Начальные этапы развития многоклеточных животных. Развитие орга-

низма начинается с делений дробления зиготы (оплодотворенного яйца) на

ряд клеток — бластомеров. Дробление бывает полным и неполным, что обу-

словлено количеством желтка в яйце. Полное дробление происходит тогда,

когда в яйце содержится мало желтка и он распределен в цитоплазме отно-

сительно равномерно (такие яйца называют гомолецитальными). При

полном дроблении все яйцо делится сначала на 2 бластомера, затем на 4, 8,

16, 32 и т. д. В результате такого полного дробления яйца образуется комо-

чек из клеток — морула. В последующем в центре морулы возникает по-

лость и морула превращается в однослойный зародыш — бластулу (рис. 6).

Рис. 6. Типы дробления яйца:

а — полное равномерное; б— полное неравномерное; в — дискоидальное; г — поверхностное

Рис. 7. Схема полного дробления яйца до стадии гаструлы:

а — равномерное дробление яйца голотурии; 6 — неравномерное дробление яйца лягуш-

ки; / — бластодерма; 2 — бластоцель

2 - 6407 17

Неполное дробление наблюдается в яйцах с большим количеством

•ке НТК л. При этом типе дробления на бластомеры распадается не все яйцо,

.1 ними, та его часть, где содержится ядро, окруженное цитоплазмой — об-

1><новотельной плазмой. Например, в яйцах птиц и рыб образовательная

и 11; I iM а расположена на одном из полюсов яйца в виде диска. При развитии

мродыша этот диск дробится на ряд бластомеров, которые располагаются

11 од и 11 слой, лежащий на массе желтка. В яйцах насекомых образователь-

ii.nl плазма окружает желток, находящийся в центре яйца. Дробление об-

I иг к «нательной плазмы приводит к возникновению бластулы, внутри кото-

рой имеется первичная полость — бластоцель. Бластоцель ограничена бла-

е гомерами, расположенными в один слой — бластодерма (рис. 7).

Следующий этап развития зародыша заключается в превращении

однослойного зародыша — бластулы — в двухслойный — гаструлу.

' >ют процесс называется гаструляцией, который у разных животных

протекает неодинаково. Но как бы ни шел процесс гаструляции, он

Рис. 8. Продольные и поперечный разрезы через различные эмбриональные стадии

ланцетника:

а — бластула; б, в, г — гаструла на разных стадиях развития; д, е, ж — образование мезо-

дермы, хорды и нервной системы; / — анимальный полюс; 2 — вегетативный полюс;

3 — гастральпая полость; 4 — гастропор; 5 — нервная трубка; 6 — нервно-кишечный ка-

нал; 7 — невропор; 8 — складка мезодермы; 9 — целомические мешки; 10 — хорда;

11 — место будущего рта; 12— место будущего заднего прохода; 13,14— мезодермальные

карманы; 15— эктодерма; 16— энтодерма

всегда заканчивается образованием зародыша, состоящего из двух сло-

ев клеток: эктодермы и энтодермы. Между эктодермой и энтодермой

остается небольшое пространство — остатки бластоцеля. Образовавшая-

ся кишечная полость гаструлы — гастроцель — в последующем станет по-

лостью кишечника взрослого животного, а отверстие гастроцеля — блас-

топор — у большинства беспозвоночных животных сохраняется и стано-

вится первичным ртом взрослой особи. Таких животных называют

первичноротыми. Итак, гаструла — это двухслойный зародыш с ки-

шечной полостью, открывающейся наружу первичным ртом.

У другой группы животных (иглокожие и хордовые) бластопор ста-

новится анальным отверстием или зарастает, а рот образуется на проти-

воположном конце тела. Таких животных называют вторичноротыми.

Двухслойное строение тела характерно для губок и кишечнополост-

ных, относящихся к низшим многоклеточным организмам. У высоко-

организованных животных между первым зародышевым листком (эк-

тодермой) и вторым зародышевым листком (энтодермой) образуется

средний (третий) зародышевый листок — мезодерма.

У части хордовых мезодерма закладывается в виде ряда парных вы-

пячиваний стенки кишечника зародыша (рис. 8). Эти карманообраз-

ные выпячивания отшнуровываются от кишки и образуют мезодер-

мальные (целомические) мешки — сомиты. В каждом из них имеется

полость, которую называют вторичной полостью тела или целомом, а

стенки сомитов представляют собой мезодерму Таким образом, соми-

ты располагаются в первичной полости тела между эктодермой и энто-

дермой. Разрастаясь, сомиты вытесняют первичную полость тела, а ко-

гда перегородки между сомитами рассасываются, полости сомитов

сливаются, образуя вторичную полость тела. Остатки первичной по-

лости сохраняются в виде лакун и каналов. Животные, имеющие це-

лом, называются вторичнополостными.

Первичнополостные животные не имеют кровеносных сосудов и

функцию крови в их организме выполняет полостная жидкость, омы-

вающая внутренние органы.

У примитивных вторичнополостных животных (моллюски, членисто-

ногие) первичная полость тела частично сливается с целомом, образуя сме-

шанную полость тела — миксоцель. Кровеносная система у таких живот-

ных незамкнутая, т. е. кровь у них движется то по сосудам, то по лакунам.

В процессе развития эмбриона из зародышевых листков путем диф-

ференцировки образуются ткани и органы. В формировании эпители-

альной ткани участвуют все три зародышевых листка. Эктодерма дает

начало наружным покровам и их производным (кожные железы, воло-

сы, перья, чешуя, когти), наружному скелету беспозвоночных живот-

ных, эпителию переднего и заднего отделов пищеварительной систе-

мы, нервной системе и органам чувств, мочевым протокам, висцераль-

ному скелету и наружным жабрам.

Из энтодермы образуются средний (пищеварительный) отдел кишеч-

ника и все его железы (печень, поджелудочная железа и др.), хорда, пла-

вательный пузырь и внутренние жабры у рыб, легкие у высших животных.

Мезодерма дает начало скелету у иглокожих и позвоночных живот-

ных, мышцам, соединительной ткани, в том числе крови, части крове-

носной системы, органам выделения и половым органам.

Симметрия тела животных. У большинства животных части тела

расположены симметрично, но у некоторых тело имеет неправильную

форму, лишенную симметрии. Различают два типа симметрии: ради-

альную и двустороннюю (рис. 9).

Радиальная симметрия свойственна животным, у которых одинако-

вые части тела и органы располагаются от срединной продольной оси

животного по радиусам таким образом, что тело таких животных мож-

I ю разделить на условно равные части. Обычно такая симметрия харак-

терна для представителей водной фауны, ведущих малоподвижный об-

раз жизни: медузы, морские звезды и др.

а — асимметричная (амеба); б

пой рак)

Рис. 9. Типы симметрии:

— радиальная (морская звезда); в - - двусторонняя (реч-

Двусторонняя симметрия характеризуется тем, что тело животного

может быть разделено плоскостью только на две равные половины, т. е.

у таких животных можно различить левую и правую половины или пе-

редний и задний концы тела. Этот тип симметрии всегда бывает относи-

тельным, так как в расположении многих внутренних органов ее нельзя

достигнуть (сердце у приматов лежит в левой части грудной клетки, а у

кур-несушек яичник расположен в левой части таза и т. п.).

Тип симметрии является важным систематическим признаком различ-

ных групп животных. Встречаются случаи, когда с возрастом животного

меняется симметрия его тела. Например, плавающие личинки морских

ежей обладают двусторонней симметрией, а взрослая особь — радиальной.

Симбиоз и паразитизм в животном мире. Отношения животных,

обитающих в разных условиях среды, строятся на прямом, непосредст-

венном или косвенном взаимном влиянии. Питание — основной фак-

тор, который определяет взаимоотношения животных. Именно на этой

основе складываются пищевые связи между животными и растениями,

а также между разными видами животных. По характеру питания одни

животные являются плотоядными, другие — растительноядными, тре-

тьи — всеядными.

Животные делятся также на монофагов и полифагов. Монофаги пи-

таются растениями или животными, принадлежащими к одному виду

(тля филлоксера питается только соком виноградной лозы). Для поли-

фагов пищей служат растения или животные разных видов (полевка

обыкновенная поедает до 100 видов растений). Многие животные ис-

пользуют в пищу существенно ограниченный круг животных или рас-

тений. Это так называемые олигофаги (например, комары рода анофе-

лес питаются кровью только крупных стадных млекопитающих).

В процессе эволюции органического мира возникли различные

формы тесного сожительства разных видов животных, животных и рас-

тений. Существуют три формы такого сожительства: комменсализм,

симбиоз и паразитизм.

Комменсализм — такая форма сожительства, при которой только

один организм получает пользу от другого, не причиняя ему вреда. Так,

например, многие инфузории, поселяясь на поверхности тела других

животных, облегчают себе добывание пищи, получение кислорода и

т. п. Простейшие, живущие в ротовой полости животных, могут не

причинять им вреда, но извлекать пользу для себя.

Симбиоз — форма сожительства, когда оба организма получают вза-

имную пользу. Типичным примером симбиоза могут служить панцир-

ные инфузории, живущие в рубце жвачных животных: питаясь бакте-

риями содержимого рубца, они сами затем становятся высокобелковой

пищей для хозяина. В 1 см

содержимого желудка насчитывают не-

сколько сотен тысяч инфузорий из рода Entodinium.

Паразитизм — это форма сожительства двух организмов, при кото-

ром паразит поселяется на поверхности или внутри организма хозяина

и питается частями его тела или продуктами пищеварения хозяина. На-

ружные паразиты называются эктопаразитами, а паразитирующие