Зоология (от греч. «зоон» - животное и «логос» - учение) - это наука, изучающая строение, жизнедеятельность, видовое многообразие животных, а также их значение в природе и жизнедеятельности человека.

По современной систематике, все животные организмы объединены в единое царство, насчитывающее свыше 1,5 миллиона видов. Среди них есть крохотные организмы, видимые только под микроскопом (амеба обыкновенная - 0,2-0,5 мм) и великаны, например киты до 30 м. По количеству видов царство животных превосходит все другие царства, вместе взятые. Одни из них приспособлены к жизни на суше, другие - в воде, третьи - в воздухе. Многие животные обитают в земле.

Значение животных в природе трудно переоценить. Они участвуют в опылении многих растений, распространении семян, почвообразовании; в разрушении остатков умерших растений и животных, в очистке водоемов.

Животные играют важнейшую роль не только в биоценозах, но и в жизни человека. Домашние животные - источник пищи, шерсти, кожи. Животные широко используются для научных исследований - на них изучают строение и функции органов, влияние лекарств, реакцию живого организма на условия окружающей среды. Животные - помощники человека в труде, спорте, отдыхе. И наконец, это «меньшие братья», друзья человека. Человек приручил и одомашнил около 40 видов животных.

Вместе с тем чрезвычайно многообразна и отрицательная роль животных в жизни человека. Существенный вред наносят они сельскохозяйственным растениям, запасам продовольствия, изделиям из кожи, шерсти и дерева. Немало животных вызывают различные заболевания (малярию, дизентерию, аскаридоз и др.) или являются переносчиками возбудителей опасных болезней.

Среди животных есть одноклеточные организмы, колониальные и многоклеточные виды.

Между растениями и животными наблюдается много общих черт:

1. все они имеют клеточное строение и сходный химический состав;
2. общность происхождения одноклеточных форм;
3. обмен веществ и энергии (питание, дыхание, выделение);
4. рост и способы размножения;
5. раздражимость;
6. передача наследственной информации.

Однако между растениями и животными есть существенные различия.

Различия между растениями и животными

Зеленые растения	Животные
Способ питания
Автотрофный (фотосинтез).	Гетеротрофный.
Обмен веществ
Идет за счет расщепления органических веществ, образующихся в процессе фотосинтеза из неорганических веществ.	Идет за счет расщепления органических веществ, полученных с пищей.
Клетка
Имеет целлюлозную стенку, пластиды и вакуоли с клеточным соком. Запасные вещества в виде крахмала.	Целлюлозной стенки нет, есть тоненькая, называемая гликокализ, нет хлоропластов, вакуолей с клеточным соком. Запасные вещества в виде гликогена.
Ткани
Образовательпая, покровная, механическая, основная, проводящая. Межклеточное вещество отсутствует.	Эпителиальная, мышечная, соединительная, нервная. Имеется межклеточное вещество.
Система органов
Вегетативные : корень, стебель. лист. Репродуктивные : цветок, семя, плод.	Соматические : опорно-двигательная, кровеносная, дыхательная, пищеварительная, выделительная, эндокринная и нервная. Репродуктивные : половая.
Способность к передвижению
Неподвижны. Имеются лишь ростовые движения.	Активно передвигаются. Имеют амебоидные, жгутиковые, ресничные и мышечные движения.
Способность к росту
Растут на протяжении всей жизни.	Растут в основном лишь в молодом возрасте.
Активность в поисках пищи
Не активны.	Активны.
Циклы развития
Зигота - зародыш - проросток - молодое растение - плодоносящее растение - стареющее растение - отмершее растение.	Зигота - зародыш - детеныш (личинка)- молодое животное - взрослое животное - половозрелое активное животное - стареющее животное - умершее животное.

Отмеченные различия произошли в процессе эволюции (исторического пути развития) в результате расхождения признаков. Сходство доказывается родством и единством происхождения.

Слово «зоология» состоит из двух слов - «зоон» (животное) и «логос» (учение). Зоология наука о животных, их строении, жизнедеятельности, разнообразии, классификации, взаимодействии между собой и с окружающей средой.

Что изучает

При изучении обширной области зоологии науки о животном мире - затрагиваются следующие биологические дисциплины:

• цитология - наука о клетках;
• физиология - наука о функционировании организма и регуляции жизненных процессов;
• анатомия (морфология) - внешнее и внутренне строение организма;
• эмбриология - наука о развитии зародыша;
• палеонтология - наука об ископаемых животных;
• генетика - наука о развитии и наследственности организмов;
• систематика - разработка принципов классификации.

Каждая из этих дисциплин даёт понятие о происхождении, развитии, видоизменении и строении животного.

Человек является частью животного мира, поэтому изучается по такому же принципу, как и любое другое животное.

В зависимости от объекта изучения зоология подразделяется на следующие дисциплины:

Рис. 1. Животные.

Зоология тесно связана с другими смежными науками - медициной, ветеринарией, экологией.

ТОП-1 статья которые читают вместе с этой

Отличия от растений

Животные имеют черты живого организма, что доказывается следующими особенностями:

• клеточное строение;
• рост;
• обмен веществ;
• дыхание;
• выделение продуктов жизнедеятельности;
• размножение.

Однако животных от растений отличает ряд признаков:

• отсутствие целлюлозной клеточной оболочки, вакуолей, хлоропластов;
• гетеротрофное питание, т.е. использование в пищу других организмов;
• наличие системы органов или её зачатков;
• активное движение;
• наличие инстинктов и поведения.

Рис. 2. Сравнение клетки животного и растения.

Виды животных

В мире насчитывается более 1,6 млн. видов животных. Большую часть животного мира составляют членистоногие (1,3 млн. видов). К ним относятся насекомые, пауки, раки.

Рис. 3. Членистоногие - многочисленные животные.

Для описания многообразия видов используется классификация, включающая девять категорий:

• Надцарство (Домен);
• Царство;
• Подцарство;
• Класс;
• Отряд;
• Семейство;

Самое маленькое животное состоит из одной клетки (не более 0,5 мм в длину). Гиганты встречаются не только среди млекопитающих (синий кит), но и пресмыкающихся, птиц, земноводных.

Что мы узнали?

Зоология изучает животных, включает множество дисциплин и затрагивает смежные науки. По строению и образу жизни животные значительно отличаются от растений. Классифицируются по девяти категориям.

Оценка доклада

Средняя оценка: 5 . Всего получено оценок: 8.

В том числе и простейших – амеб, инфузорий, прочих одноклеточных. Также предмет изучения зоологии – развитие животных, их , многообразие, взаимоотношения с окружающей . В состав зоологии большое количество различных дисциплин. В частности, это морфология и физиология животных, изучающие строение и функции их организмов, систематика, описывающая и систематизирующая весь животный мир по различным признакам, этология ( о поведении), зоогеография, эмбриология и многие другие.

В зависимости от исследуемых объектов зоологию подразделяют на такие дисциплины, как протозоология (изучение простейших), энтомологию (изучение насекомых), ихтиологию (изучение рыб), орнитологию (изучение птиц). Териология изучает , или млекопитающих. Также существуют такие разделы зоологии, как герпетология, исследующая рептилий и амфибий, гельминтология, все виды червей и так далее – каждой группе живых организмов соответствует определенный раздел зоологии.

История зоологии насчитывает многие сотни лет – первые описания животных были составлены еще древнегреческим философом Аристотелем. Самостоятельной наукой зоология стала в конце 18 века. Огромный вклад в исследование животного мира внесли основоположник систематики К. Линней, французские Ж. Бюффон и Ж. Кювье, создатель эволюционного учения Ч. Дарвин, а также такие русские биологи, как К.Ф. Рулье и И.И. Мечников. В современные дни благодаря новым технологиям и постоянно пополняющимся знаниям об окружающем мире зоология получает новый толчок к развитию – найдены и описаны новые виды животных, ранее человечеству неизвестные.

Видео по теме

Ученые энтомологи изучают насекомых, а в биологии этой науке отведен довольно обширный раздел. Когда и где зародились основы энтомологии, сказать трудно, ведь интерес у человека к насекомым был всегда, с самых древних времен.

История возникновения науки энтомологии

Принято считать, что интерес к насекомым возник с той поры, когда человек начал осваивать скотоводство и земледелие. В древних рукописях ассирийского и египетского происхождения, датированных 3-им тысячелетием до нашей эры, обнаружены записи об опустошительных налетах саранчи, а древнекитайские источники того же времени рассказывают о методике разведения тутового и различных способах борьбы с огородными вредителями. То есть уже в те времена насекомым уделялось особое внимание.

В 4-ом веке до нашей эры уже была составлена сводная бескровных животных, из группы энтома, автором которой был древнегреческий философ Аристотель. Но возникновением энтомологии и признанием ее научным течением принято считать 17 век, когда были опубликованы труды голландских, итальянских и английских ученых по классификации, анатомии и развитии насекомых.

Основы энтомологии

На вопрос о том, что же энтомология, есть простой ответ – о возникновении, развитии и значении насекомых в жизни человека и природы планеты.

В течение последних 400 лет учеными была проделана огромная работа по систематизации видов насекомых, особенностях их размножения и , способах и методах увеличения численности полезных особей и уничтожения вредных видов. Но без изучения основ энтомологии невозможно дальнейшее развития этой науки.

Являясь одним из самых обширных разделов зоологии, энтомология и сама подразделяется на несколько так называемых под-наук, специальных разделов. Этнофауна систематизирует уже существующие и изучает новые виды насекомых, ведь ежегодно выявляются и находятся неопознанные и не квалифицированные особи.

Морфология и физиология – это разделы, в которых исследования направлены на строение организма насекомых, их особенности и типы функционирования.

Биохимия изучает поведение насекомых, их способы общения и передачи информации, а энтемогеография – области их проживания, плотность популяций и принципы распространения.

Большое значение в энтомологии имеет и палеэнтомология – раздел, изучающий ископаемые останки древних насекомых. Результаты подобных исследований имеют огромное значение и в историческом, и в зоологическом, и в медицинском плане.

Практическое применение энтомологии в жизни человека

Наука энтомология помогает человечеству не только в разработке способов борьбы с насекомыми, как ошибочно считают многие обыватели. Благодаря исследованиям ученых энтомологов был изучен, к примеру, язык пчел, было установлено то, какие из насекомых разносят опасные заболевания, а какие помогают человеку справиться с ними.

Изучение повадок и физиологических особенностей вредных для человека особей позволяют увеличить эффективность борьбы с ними, уменьшить их популяцию, не нанося вреда окружающей среде.

Современный органический мир со всей его многообразной биомассой можно разделить на пять :

• животные;
• растения;
• грибы;
• бактерии;
• вирусы.

Изучением каждого из них занимается целый комплекс наук. Мы рассмотрим, какие науки занимаются изучением представителей царства животных, как данные дисциплины называются, с каких пор возникли и каких результатов на сегодняшний день добились.

Наука зоология

Главная наука, посвятившая себя изучению многообразия и образа жизни животных, - зоология. Именно она является тем фундаментом, на котором держатся знания о братьях наших меньших.

Что такое зоология? Ответить одним предложением вряд ли получится. Ведь это не просто одна сухая наука, построенная на теории, это целый комплекс разделов и поднаук, собирающих материалы обо всем, что касается животного мира.

Поэтому ответить на этот вопрос можно примерно так: зоология - это наука о той части биомассы нашей планеты, которая относится к животным. Таким образом, объектом изучения зоологии являются все животные - от простейших одноклеточных до многоклеточных млекопитающих. Предметом данной науки считают изучение внешнего и внутреннего строения, физиологических процессов, распространения в природе, образа жизни и особенностей поведения, взаимодействия между собой и с окружающим миром.

Цели и задачи науки

Более полно понять, что такое зоология, помогут ее как заключаются в следующем:

• изучить особенности функционирования, строения, эмбрионального и исторического развития всех представителей животных;
• рассмотреть способы приспособления к условиям среды и проследить особенности этологии;
• определить их роль в ;
• выявить роль человека в охране и защите животного мира.

В связи с поставленной целью задачами зоологии являются такие пункты:

1. Изучение внешнего и внутреннего строения, а также физиологических особенностей всех представителей животных.
2. Сопоставление их потребностей и ареалов их обитания.
3. Установление значения и роли отдельных групп в природе и хозяйственной деятельности человека.
4. Проведение анализа систематики животного мира, определение наиболее уязвимых групп, обеспечение их охраны и защиты.

Рассмотрев цели, задачи, объект и предмет зоологии, можно с уверенностью сказать, что изучает зоология именно животный мир во всех его проявлениях.

Классификация зоологических разделов

Известно свыше двух миллионов видов животных. Каждое имеет свои уникальные особенности, а при взаимодействии друг с другом они вообще представляют собой уникальнейшую систему. Изучение такой системы требует много времени и сил. Это работа огромного количества людей. Поэтому вся наука представляет собой особые разделы зоологии.

Классификация зоологических разделов по задачам

Также существует классификация зоологических разделов по задачам для науки. Она представляет собой следующие категории:

• систематика - раздел, занимающийся классификацией и определением места в для каждого представителя животных;
• зоогеография - наука, изучающая их распространение и расселение по территории нашей планеты;
• морфология - наука, изучающая особенности внешнего и внутреннего строения;
• филогенетика - изучает основы происхождения и исторического развития животного мира;
• генетика - рассматривает закономерности наследственности и изменчивости во всех поколениях;
• гистология - изучает клеточное строение тканей;
• палеозоология - наука об ископаемых останках и вымерших животных всех периодов жизни планеты;
• цитология - наука о клетке и ее строении;
• этология - изучает особенности поведенческих механизмов у животных в разных ситуациях;
• эмбриология - занимается рассмотрением эмбрионов и установлением сходства и различий между всеми представителями животного мира на основе эмбрионального анализа, а также особенностями онтогенеза;
• экология - изучает взаимодействие животных между собой, а также приспособленность к условиям окружающего мира и взаимодействие с человеком;
• физиология - особенности всех процессов жизнедеятельности;
• анатомия - изучает внутреннее строение животных.

Зоология позвоночных животных

Что такое зоология Это такой раздел, который занимается изучением всех представителей животного мира, имеющих хорду (в течение жизни преобразующуюся в позвоночный столб со спинным мозгом).

В задачи этой учебной дисциплины входит знакомство учащихся с внешними и внутренними особенностями всех классов позвоночных животных, их поведение и образ жизни, распространение и роль в природе и жизни человека.

Основными отличительными особенностями позвоночных, которые характерны только для этой группы, являются следующие:

1. Только у них имеется хорда - прародитель позвоночника. У некоторых видов она так и остается на всю жизнь, но у большинства перерастает в позвоночник.
2. Нервная система таких животных четко дифференцирована на головной и спинной мозг (за исключением строго хордовых, у которых она остается всегда в виде нервного тяжа над хордой).
3. Пищеварительная система у представителей разных классов открывается наружу ротовым отверстием на передней части тела, конец пищеварительной трубки преобразуется у морских обитателей в жабры. У наземных внутри формируются легкие.
4. У всех представителей имеется сердце - центр кровеносной системы.

Именно таким животным и посвящен раздел зоологии о позвоночных животных.

Зоология беспозвоночных животных

Что изучает животных? Это особенности строения, образа жизни и значения в природе всех животных, не имеющих вышеперечисленных признаков. К таким животным относятся представители следующих типов:

• губки;
• кишечнополостные;
• кольчатые, круглые и плоские черви;
• моллюски;
• иглокожие;
• членистоногие (паукообразные, насекомые, ракообразные).

Беспозвоночные составляют большую часть из всех известных животных. Кроме того, они играют важную роль в хозяйственной деятельности человека.

Именно поэтому изучение беспозвоночных имеет важное значение и представляет большой научный интерес.

Зоология простейших

К простейшим относятся все одноклеточные животные. А именно:

• саркомастигофоры (амебы, лучевики, фораминиферы, солнечники);
• жгутиконосцы (вольвокс, эвглена, трипаносома, опалина);
• инфузории (ресничные и сосущие инфузории);
• споровики (грегарины, кокцидии, токсоплазмы, малярийный плазмодий).

Некоторые амебы, инфузории и все споровики являются опасными возбудителями серьезных заболеваний и у людей, и у животных. Поэтому подробное изучение их жизненного цикла, способов питания и размножения является важной частью в поиске методов борьбы с ними. Именно поэтому зоология простейших является не менее важным разделом науки, чем все остальные.

Краткий очерк развития науки

Данная наука очень занимательная. Зоология увлекала и прельщала многие умы во все времена. И это, безусловно, оправданно. Ведь наблюдение за братьями нашими меньшими действительно очень интересное и полезное занятие.

Основные этапы, которые проходило развитие зоологии, мало чем отличаются от таковых в других науках. Это основные четыре периода:

1. Древнее время. Древняя Греция - Аристотель, Древний Рим - Плиний старший.
2. Средневековье - время застоя. Все науки находились под влиянием церкви, изучение всего живого было строго запрещено.
3. Эпоха Возрождения - самый активный период в развитии зоологии. Накоплено множество теоретических и практических данных о жизни животных, сформулированы основные законы, введена в обиход систематика и таксоны, бинарная номенклатура названий животных и растений. Самыми громкими именами в этот период стали: Чарльз Дарвин, Жан Батист Ламарк, Карл Линней, Джон Рей, Сент-Илер, Антони ван Левенгук.
4. Новое время относится к XIX-XX веку. Это период развития знаний о молекулярном и генетическом строении животных, открытие биогенетических законов и механизмов эмбрионального и физиологического развития животных всех типов. Самые громкие имена: Сеченов, Геккель и Мюллер, Мечников, Ковалевский.

Современная зоология

XXI век - время цифровых технологий и торжества уникальной сверхмощной техники. Это дает большие преимущества всем наукам, изучающим живую природу, но при этом и ставит перед ними новые задачи.

Что такое зоология современного этапа развития? Это наука, которая готовится дать ответы на вопросы:

• Что представляет собой животный мир?
• По каким законам он живет и какими особенностями обладает?
• Как может человек без вреда для природы использовать животное разнообразие мира в своих целях?
• Возможно ли искусственное воссоздание утраченных (вымерших) видов животных?

Поиск ответов займет у ученых еще очень много времени, несмотря на обладание столь совершенной техникой.

Значение зоологии переоценить сложно. Уже не раз выше упоминалось о том, какую большую роль она играет в жизни людей, их здоровье и хозяйственной деятельности. Она изучалась века и будет изучаться всегда, потому что нерешенных вопросов о животных остается еще очень большое количество.

РАЗДЕЛ 1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ЗООЛОГИЧЕСКОЙ НАУКИ.

ПОДЦАРСТВО ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ

Зоология - наука, которая изучает: многообразие животных (систематика), строение и жизнедеятельность (морфология и физиология), взаимосвязь животных с живой и неживой природой (экология) и т.д.

Общее число известных видов составляет свыше 2 млн. Современный животный мир - это результат длительной эволюции животных, существовавших в предыдущие эпохи жизни Земли.

Объекты зоологии и науки их изучающие

Зоологические науки изучают следующие объекты:

протозоология (Простейшие животные);

малакология (Моллюски);

карцинология (Ракообразные);

арахнология (Паукообразные);

акарология (Клещи);

энтомология (Насекомые);

ихтиология (Рыбы);

герпетология (Земноводные и Пресмыкающиеся);

орнитология (Птицы);

маммология (Млекопитающие животные).

Краткая история зоологии

Научная зоология берет начало от ученого и мыслителя Древней Греции Аристотеля (384–322 гг. до н. э.), который опубликовал следующие труды: «История животных», «Возникновение животных», «О частях животных».

В Древнем Риме Гай Плиний Старший (23–79 гг. до н. э.) написал труд «Естественная история». В Средние века очень мало занимались зоологией.

Только в 15 веке, в эпоху Возрождения, развивается естествознание, и зоология в частности. Происходит накопление сведений о многообразии животных, их строении, образе жизни.

После изобретения микроскопа Антони Ван Левенгук положил начало изучению микромира.

В конце 17 и первой половине 18 века закладываются основы системы животного мира.

Значение животных в природе и жизни человека

Роль животных в природе и жизни человека:

– функции потребителей органического вещества, созданных растениями;

– могут участвовать в распространении растений, грибов, бактерий;

– многие представители являются источниками пищи, сырья, медикаментов;

– некоторые представители являются возбудителями заболеваний;

– имеют научное значение как объекты исследований;

– некоторые животные имеют эстетическое значение.

Сравнение животных и растительных организмов

Основные различия между растениями и животными указаны в таблице 1

Таблица 1

Различия растений и животных на различных уровнях организации

Сходства растительных и животных организмов

– клеточное строение;

– наличие ядра в клетке (эукариотные организмы);

– внутреннее строение клетки (митохондрии, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, рибосомы, лизосомы и др.);

– сходные процессы обмена веществ и энергии (дыхание, питание, выделение);

– рост и способы размножения;

– передача и реализация наследственной информации;

– единый универсальный генетический код

Сходство между растениями и животными доказывает родство и единство происхождения, различия - дивергентный (расходящийся) путь развития органического мира.

Основные экологические понятия

Среда обитания и условия существования организмов

Среда обитания - совокупность абиотических и биотических условий, непосредственно окружающих живые организмы и оказывающих прямое или косвенное влияние на их состояние, рост, развитие, размножение, выживаемость и т. п.

От понятия «среда обитания » следует отличать понятие «условия существования ». Это совокупность необходимых факторов среды, без которых живые организмы не могут существовать (свет, тепло, влага, воздух, почва). Существуют факторы среды, которые оказывают существенное влияние на организмы, но не являются для них жизненно необходимыми (например, ветер, естественное и искусственное ионизирующее излучение, атмосферное электричество и др.).

Экологические факторы

Этоэлементы окружающей среды, которые оказывают прямое или косвенное воздействие на живые организмы и их сообщества.

По происхождению и характеру действия экологические факторы подразделяются на:

- абиотические (элементы неорганической, или неживой, природы);

- биотические (формы воздействия живых существ друг на друга);

- антропогенные (все формы деятельности человека, оказывающие влияние на живую природу).

Экологические факторы действуют на организмы по-разному. Они могут выступать как раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических функций; как ограничители, обусловливающие невозможность существования тех или иных организмов в данных условиях; как модификаторы, определяющие морфологические и анатомические изменения организмов.

Влияние абиотических факторов на организм животных

Абиотические факторы:

– физические, или климатические (свет, температура воздуха и воды, влажность воздуха и почвы, ветер),

– эдафические, или почвенно-грунтовые (механический состав почв, их химические и физические свойства),

– топографические, или орографические (особенности рельефа местности),

– химические (соленость воды, газовый состав воды и воздуха, рН почвы и воды и др.).

Влияние воды на организм животных

Вода является основной средой в клетке, где осуществляются процессы метаболизма, служит важнейшим исходным, промежуточным или конечным продуктом биохимических реакций. Поэтому вся эволюция наземных организмов шла в направлении приспособления к активному добыванию и экономному использованию влаги. Для многих видов животных вода является непосредственной средой их обитания.

Поддержание осмотического давления в теле животных с помощью механизмов водно-солевого обмена

– удаление поступающей в организм воды с помощью пульсирующих вакуолей или органов выделения.

Пресноводные рыбы избыток воды удаляют с помощью выделительной системы, а соли поглощают через жаберные лепестки. Морские рыбы приспособлены к поглощению морской воды, а излишки солей, поступающих с водой выводят из организма через жаберные лепестки.

Фильтрация

Процеживание взвешенных в воде частиц органического происхождения и многочисленных мелких организмов (Пластинчатожаберные моллюски, Иглокожие, Асцидии, Планктонные рачки и др.). Животные - фильтраторы выполняют важную роль в биологической очистке водоемов.

Способы ориентации животных в водной среде

Ориентация на звук развита у гидробионтов в целом лучше, чем зрительная. Ряд видов улавливает даже колебания очень низкой частоты (инфразвуки). Многие обитатели водоемов – Млекопитающие, Рыбы, Моллюски, Ракообразные сами издают звуки при помощи различных частей тела. Звуковая сигнализация служит чаще всего для внутривидовых взаимоотношений, например для ориентации в стае, привлечения особей другого пола и т. п., и особенно развита у обитателей мутных вод и больших глубин, живущих в темноте.

Ряд гидробионтов отыскивает пищу и ориентируется при помощи эхолокации – восприятия отраженных звуковых волн (Китообразные ).

Многие воспринимают отраженные электрические импульсы, производя при плавании разряды разной частоты для обнаружения беспозвоночных (рыба Водяной слон ), для защиты и нападения (Электрический скат, Электрический угорь и др.).

Для ориентации в глубине служит восприятие некоторыми животными гидростатического давления.

Наиболее древний способ ориентации, свойственный всем водным животным – восприятие химизма среды. Хеморецепторы многих гидробионтов обладают высокой чувствительностью. Многие рыбы, совершая миграции на нерест, ориентируются в основном по запахам. Тонкость обоняния чрезвычайно велика у рыб, совершающих особенно далекие миграции.

Адаптации животных к водному режиму

Способы регуляции водного баланса у животных можно разделить на поведенческие, морфологические и физиологические.

К числу поведенческих приспособлений относятся поиски водоемов, выбор мест обитания, рытье нор и т. д. В норах влажность воздуха приближается к 100%, что снижает испарение через покровы, экономит влагу в организме.

К морфологическим способам поддержания нормального водного баланса относятся образования, способствующие задержанию воды в теле; это раковины наземных моллюсков, отсутствие кожных желез и ороговение покровов пресмыкающихся, хитинизированная кутикула насекомых и др.

Физиологические приспособления регуляции водного обмена делятся на три группы:

– способность к образованию метаболической воды и использование влаги, поступающей с пищей (многие Насекомые, мелкие пустынные Грызуны );

– способность к экономии влаги в пищеварительном тракте за счет всасывания воды стенками кишечника, а также образования высококонцентрированной мочи (Овцы, Тушканчики );

– развитие выносливости к обезвоживанию организма благодаря особенностям систем организма, эффективной терморегуляции потоотделением и отдачей воды со слизистых оболочек ротовой полости (Верблюды, Овцы, Собаки ).

Приспособления животных к жизни в пересыхающих водоемах

Общими особенностями обитателей пересыхающих водоемов являются способности давать за короткие сроки многочисленное потомство и переносить длительные периоды без воды.

– гипобиоз - состояние пониженной жизнедеятельности (Планарии, Малощетинковые черви, Моллюски, некоторые Рыбы – Вьюн, Африканский протоптерус)

– образование цист(Солнечники, Инфузории, Корненожки, Турбеллярии)

– переживание неблагоприятного периода в стадии яиц

– полное обезвоживание (Коловратки, Тихоходки, Нематоды и др.).

Экологические группы животных по отношению к влаге:

а) животные морской толщи (Простейшие, Морские кишечнополостные, Полихеты, рыбы, Киты, Дельфины );

б) животные прибрежных морских зон (Тюлени, Моржи, Морские слоны );

в) животные прибрежных пресных водоёмов (Амфибии, Полихеты и др.);

Экологические группы гидробионтов

а) Нектонные организмы – это совокупность активно передвигающихся животных, не имеющих непосредственной связи с дном. Они имеют обтекаемую форму тела и хорошо развитые органы движения (Рыбы, Кальмары, Киты, Ластоногие) . К нектону в пресных водах кроме рыб относятся земноводные и активно перемещающиеся насекомые.

б) Планктонные организмы – это совокупность организмов, которые не обладают способностью к быстрым активным передвижениям. Это зоопланктон который не может противостоять течениям.

в) Плейстонные организмы – организмы, которые пассивно плавают на поверхности воды или ведут полупогруженный образ жизни. Они используют пленку поверхностного натяжения как опору или образуют воздушные полости (Сифонофоры, некоторые Моллюски и др. ).

г) Бентосные организмы – это совокупность организмов, обитающих на дне водоемов. Подразделяется на зообентос и фитобентос. Представлен прикрепленными, или медленно передвигающимися, или роющими в грунте животными (Фораминифоры, Губки, Кишечнополостные, Черви, Моллюски, Асцидии, Рыбы и др ).

д) Нейстонные организмы – сообщество организмов, обитающих у поверхностной пленки воды (Простейшие, Моллюски, Водомерки, Вертячки ).

е) Перифитонные организмы - совокупность организмов, которые поселяются на подводных предметах и образуют обрастания на твердых поверхностях (Усоногие раки, Моллюски, Губки и др .).

Плавающие, или водные

Группы животных:

– водные животные (Рыбы, Кишечнополостные и др.);

– полуводные плавающие, неныряющие (Утки, Гуси );

– полуводные плавающие, ныряющие (Гагары, Пингвины );

– полуводные, собирающие в воде корм (Цапли, Кулики ).

Роющие

Группы животных:

– абсолютные землерои (Дождевые черви, Кроты );

– относительные землерои (личинки Майских жуков, Цикад ).

Наземные

Группы животных:

– не делающие норы (бегающие – Копытные, Хищные, Страусы ; прыгающие – Кенгуру ; ползающие – Змеи );

– делающие норы (бегающие – Суслики, Полевки ; прыгающие – Тушканчики ; ползающие – некоторые Змеи и Безногие ящерицы ) и др.

Древесные

Группы животных:

– не сходящие с деревьев (обитатели крон – Обезьяны, Ленивцы ; обитатели дупел – различные Членистоногие , некоторые Рептилии ; ствололазы – различные Членистоногие )

– сходящие с деревьев (некоторые Обезьяны, Белки, Куньи ).

Воздушные

Группы животных:

– добывающие пищу в воздухе (Стрижи, Ласточки, Летучие мыши )

– высматривающие пищу с воздуха (большинство Птиц и Насекомых ).

Но эта классификация не получила признания, т.к. животные настолько многообразны по экологическим местам обитаниям и жизнедеятельности, что трудно найти им экологическое место.

К сходным жизненным формам зачастую относятся виды, далеко отстоящие друг от друга по систематическому положению. Тушканчик и кенгуру также представляют сходную жизненную форму, но кенгуру – сумчатое, а тушканчик – плацентарное млекопитающее.

Сходные жизненные формы могут объединять даже представителей разных классов (дельфин – млекопитающее и акула – хрящевая рыба) и даже типов (крот – хордовое, медведка – членистоногое).

Формы биотических отношений

1. Нейтрализм – форма нейтральных взаимоотношений, при котором виды не оказывают никакого воздействия друг на друга.

В природе истинный нейтрализм крайне редок или даже невозможен, поскольку между всеми видами возможны косвенные взаимоотношения. В связи с этим понятие нейтрализма часто распространяют на случаи, когда взаимодействие между видами слабое или несущественно.

Например: животные разных ярусов (лось и дятел).

2. Симбиоз – это форма взаимополезных отношений при совместном существовании разных видов организмов.

Протокооперация - форма факультативного (необязательного) взаимовыгодного сожительства организмов двух и более видов.

Это, например, взаимоотношения краба и актинии: актиния защищает краба и использует его в качестве средства передвижения

Мутуализм - форма облигатного (обязательного) взаимовыгодного сожительства организмов двух и более видов.

Мутуализм может возникать на основе различных типов взаимоотношений: трофических (питание одного из партнеров продуктами фотосинтеза, неиспользованными остатками пищи другого), пространственных (поселение на поверхности или внутри тела другого, совместное использование нор, гнезд, муравейников, раковин и т. п.).

Симбионты обычно характеризуются противоположными признаками: автотрофы -гетеротрофы, подвижные – неподвижные, ведущие прикрепленный образ жизни и т. п.

Комменсализм - форма симбиотических полезнонейтральных взаимоотношений между организмами,при которой одна популяция извлекает пользу от взаимоотношения, а другая не получает ни пользы, ни вреда.

Выделяют следующие типы комменсализма:

- зоохория – перенос семян и пыльцы животными на или в различных органах. Наиболее древняя форма эндозоохория - распространение семян, остающиеся неповрежденными, проходя пищеварительный тракт животного.

- синоийкия (квартирантство ), при котором один организм использует другого (его самого либо его жилище: нору, гнездо, раковину и т. п.) в качестве жилища, не принося своему «хозяину» ни пользы, ни вреда.

Например, пресноводные рыбы горчаки откладывают икринки в мантийную полость двустворчатых моллюсков. Развивающиеся икринки надежно защищены раковиной моллюска и не питаются за счет хозяина.

В муравейниках, термитниках, норах грызунов, гнездах птиц, в дуплах, на стволах деревьев поселяются многие виды членистоногих, грибов, лишайников, используя их как местообитания с более стабильным и благоприятным микроклиматом.

- энтойкия – обитание одного организма в теле другого (хозяина).

- нахлебничество или сотрапезничество - потребление остатков пищи хозяев. Таковы, например, взаимоотношения львов и гиен, подбирающих остатки не доеденной львами добычи, крупных акул и рыб-прилипал и др.

Антибиоз

Инцистирование

При наступлении неблагоприятных условий большинство простейших образуют цисты

Реакция на раздражение

Раздражимость проявляется в виде таксисов - движений всего организма, направленных либо в сторону раздражителя, либо от него.

Систематика

Типы Саркомастигофоры, Инфузории, Споровики и др. Около 40 тысяч видов

Экология

Среда обитания: морские и пресные водоемы, почва, организмы растений, животных и человека

Значение в природе

Положительное : компонент биоценоза в цепи питания, морские корненожки имеют известковую раковину и в процессе эволюции образовали осадочные горные породы – мел, известняк; по некоторым видам корненожек судят о существовании нефти, живут со многими животными в симбиозе

Значение в жизни человека

Положительное: биологическая очистка воды, являются объектами лабораторных исследований, биологические индикаторы степени загрязненности воды

1.8. Тип Саркомастигофоры (саркожгутиконосцы) (Sarcomastigophora)

Класс Саркодовые

Подкласс Корненожки

Корненожки характеризуются разнообразной формой, подвижными псевдоподиями и отсутствием дифференцировки тела на постоянные зоны. В подклассе различают 3 отряда:

Отряд Амёбы

Выделение

Размножение

Бесполое, осуществляемое путем деления надвое. Этот процесс начинается с митоза. Ранее считали, что ядра амеб делятся путем амитоза, но эти суждения оказались ошибочными.

Полового процесса нет

Инцистирование

Происходит при наступлении неблагоприятных условий. В таком состоянии амебы могут сохраняться долгое время (месяцами), а затем вновь переходить к активной жизни.

Реакция на раздражение

Положительный и отрицательный хемотаксис (движение в сторону или от химического воздействия пищи)

Экология

Свободноживущее животное. Среда обитания – пресная вода

Значение в природе

Положительное: компонент биоценоза в цепи питания

Рис. 1.4. Амеба протей

Рис. 1.5. Кишечная амеба с захваченными эритроцитами

Отряд Раковинные амебы

Представители этого отряда отличаются от амеб защитной раковиной, из которого выдаются псевдоподии, имеющие у разных видов неодинаковую форму и длину.

Раковина у одних форм - тонкий слой плотного органического вещества, у других она образуется частицами (песчинки и т.п.), склеенными выделениями цитоплазмы (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Раковинные амёбы

Отряд Фораминиферы

Фораминиферы, обитатели моря, устроены сложнее корненожек. Более 1000 видов. Форма раковины фораминифер чрезвычайно разнообразна, состоит из плотного органического вещества – псевдохитина, которое выделяется эктоплазмой. У других видов к этой тонкой пленке приклеиваются песчинки (рис. 1.7).

Большинство фораминифер живет на дне водоемов, иногда на глубинах в тысячи метров, питаясь разными мелкими организмами. Лишь немногие виды, например Globigerina (рис. 1.8) , входят в состав планктона.

Раковинки этих видов снабжены обычно длинными радиальными шипами, сильно увеличивающими поверхность и позволяющими "парить" в толще воды.

Рис. 1.7. Фораминиферы

Рис. 1.8. Globigerina

Отряд Лучевики (Радиолярии)

Лучевики (радиолярии) (7000-8000 видов) - исключительно морские животные, ведущие планктонный образ жизни.

Они встречаются на всех глубинах (до 8000 м). Наиболее многочисленны они в теплых морях.

Отличительной особенностью их является наличие кремнеземового панциря -минерального сложно устроенного внутреннего скелета. От тела во все стороны отходят многочисленные нитевидные псевдоподии.

В скелете радиолярий сочетаются прочность и легкость и выполняет он двоякую функцию - защищает тело простейшего и способствует парению в воде в результате увеличения поверхности путем образования различных выростов (рис. 1.9).

В цитоплазме лучевиков часто имеются одноклеточные симбиотические водоросли. Эти симбионты снабжают лучевика кислородом, сами же частично перевариваются и служат источником питания.

Рис. 1.9. Радиолярии

Подкласс Солнечники

К солнечникам относятся несколько десятков видов пресноводных и морских простейших. Тело, чаще всего шаровидное. Имеются многочисленные радиально расположенные лучи. Большинство видов лишены минерального скелета. Один из известных представителей Actinosphaerium eichhorni (рис. 1.10).

Рис. 1.10. Actinosphaerium eichhorni

Класс Жгутиковые

Класс жгутиконосцев характеризуется наличием от одного до множества жгутиков, которые являются органоидами движения. У некоторых жгутик проходит вдоль тела и соединяется с последним при помощи цитоплазматической перепонки (ундулирующая мембрана), которая волнообразными колебаниями вызывает движение простейшего. В основе движения жгутика винтообразное движение. Жгутики служат не только для движения, но и способствуют захвату пищи.

У гамет саркодовых также имеются жгутики, но у них стадии со жгутиками временные. У жгутиконосцев жгутики присутствуют постоянно в течение большей части жизненного цикла. Наряду с этим у некоторых видов жгутиконосцев встречаются и псевдоподии. Все это указывает на отсутствие резкой границы между саркодовыми и жгутиконосцами, что дает основание объединять эти два класса в тип Саркожгутиковые.

Класс имеет два подкласса: растительные жгутиконосцы, способные к фотосинтезу и подкласс жгутиконосцы с гетеротрофным типом питания (животные жгутиконосцы).

Растительные жгутиконосцы способны к фотосинтезу. Зеленый пигмент хлорофилл находится в хроматофорах (разного вида и количества), имеющих подобное строение, как и хлоропласты высших зеленых растений. Доказано, что у некоторых видов эвглен существуют оба типа обмена веществ - аутотрофный и гетеротрофный. Они осуществляют и фотосинтез, и сапрофитное питание. Такой смешанный тип обмена называется миксотрофным. Это свидетельствует о том, что данные организмы находятся на границе между растительным и животным миром.

Рис. 1.11. Отряд Dinoflagellata

Для большинства известен только бесполый способ размножения делением надвое. Деление всегда происходит в продольном направлении.

Среди жгутиконосцев распространена способность формировать колонии, которые образуются в результате незавершенного деления (например, колонии Dinobryon, Volvox, Gonium) (рис. 1.12-1.14).

Рис. 1.12. Колонии динобриона Dinobryon

Рис. 1.13. Колонии вольвокса Volvox

Рис. 1.14. Колонии гониума Gonium

Половой процесс имеется не у всех жгутиконосцев. Он в основном распространен у растительных форм. Первые два деления зиготы представляют собой мейоз. Таким образом, диплоидна у них лишь зигота, все же остальные стадии жизненного цикла гаплоидны. У жгутиконосцев, следовательно, наблюдается зиготическая редукция в отличие от многоклеточных животных, где мейоз предшествует образованию гамет (гаметическая редукция) и все клетки тела, кроме зрелых половых, диплоидны.

В пределах класса жгутиконосцев наблюдаются различные формы полового процесса. У вольвокса Volvox, происходит формирование настоящих активно подвижных сперматозоидов и яйцеклеток

Автотрофные (растительные) жгутиконосцы играют важную роль в биологическом круговороте веществ биосферы как первичные продуценты органического вещества (планктонные организмы). Кроме того, многие жгутиковые (как окрашенные, так и бесцветные) служат биологическими индикаторами степени загрязненности вод. По видовому составу жгутиковых можно составить представление о степени загрязненности водоема органическими веществами.

Некоторые виды бесцветных жгутиконосцев, поглощая и усваивая органические вещества (наряду с другими простейшими), играют важную роль в процессе биологической очистки сточных вод.

Дыхание

Газообмен осуществляется через наружную клеточную мембрану. Дыхательным и энергетическим центром служат митохондрии.

Питание

На свету питание автотрофное (фотосинтез), как у растений.

При длительном отсутствии света питание становится гетеротрофным, сапротрофным. (смешанное питание - миксотрофное). Пищеварительная вакуоль не образуется.

Выделение

Вода и конечные продукты жизнедеятельности собираются в сократительную вакуоль и выносятся наружу.

Размножение

Осуществляется вследствие деления клеток путем митоза вдоль оси клетки.

Половой процесс

Отсутствует

Инцистирование

Происходит при наступлении неблагоприятных условий

Реакция на раздражение

Положительный таксис на пищу, свет, отрицательный – на раздражающие факторы

Экология животных

Среда обитания: пресная вода. Место обитания: освещенные места

Значение в природе

Положительное : компонент биоценоза в цепи питания

Отрицательное: вызывает цветение воды в водоемах

Значение в жизни человека

Положительное : имеет познавательное значение для изучения общих предков растений и животных.

Рис. 1.15. Строение эвглены зеленой

Рис. 1.16. Эвглена зеленая (под микроскопом)

Широко распространен род трихомонад (Trichomonas), характеризующийся наличием 4 свободных жгутиков и короткой ундулирующей мембраной (рис. 1.17, 1.18) .

Заражение происходит чаще всего половым путем при незащищенном половом контакте, а также при пользовании общей постелью и предметами личной гигиены. Фактором передачи могут послужить и нестерильный инструментарий.

Рис. 1.17. Жгутиконосцы рода Trichomonas: А - Trichomonas vaginalis; Б - Trichomonas hominis из кишечника человека. 1 - жгутики; 2 - ундулирующая мембрана; 3 - базальные зерна жгутиков; 5 - аксостиль

Рис. 1.18. Различные виды рода Trichomonas

Рис. 1.19. Строение трипаносомы: 1 - ядро, 2 - жгутик, 3 - ундулирующая мембрана, 4 - кинетопласт

Рис. 1.20. Цикл развития Trypanosoma gambiense

Leishmania tropica вызывает кожное заболевание, известное под именем лейшманиоза или пендинской язвы. Эта болезнь широко распространена в Южной Азии, Северной Африке, в некоторых районах Южной Европы (Италия). В дореволюционное время пендинская язва часто наблюдалась в Средней Азии (Туркестан, Узбекистан).

Безжгутиковая форма очень мелкая (3–5 мкм), округлая. Жгутика не имеет. Обитает в клетках ретикулоэндотелиальной системы человека и некоторых животных (грызунов, собак).