Зоология. 1. Зоология как комплексная наука
 Скачать 207.42 Kb.
|
|
33. Характеристика и значение класса паукообразные. Общая характеристика класса. К классу относятся сухопутные животные, за исключением некоторых групп, вторично перешедших к обитанию в воде. Представителями класса являются пауки, сенокосцы, скорпионы, клещи и др. У паукообразных верхний слой хитинизированной кутикулы содержит воскоподобные и жироподобкые вещества, резко уменьшающие потери влаги организмом. Тело паукообразных чаще всего расчленено на головогрудь, несущую конечности, и безногое брюшко. Усики отсутствуют. На головогруди расположено шесть пар конечностей, из них две пары —ротовые конечности, чаще всего участвующие в захвате пищи. Первая пара — хелицеры — имеют вид клешней (у скорпионов, сенокосцев), крючков (у пауков) или режущих стилетов (у клещей). У многих паукообразных на вершине хелицер открывается проток ядовитой железы. Вторая пара — членистые ногощупики. Остальные четыре пары — типичные ходильные конечности с коготками на конце. На брюшке конечности отсутствуют. У некоторых паукообразных гомологами брюшных конечностей являются паутинные бородавки. У пауков они располагаются по бокам от анального отверстия в виде трех пар бугорков, пронизанных многочисленными трубчатыми протоками, которые отходят от разнотипных паутинных желез брюшка. Выделяемая ими паутина — белковая жидкость, застывающая на воздухе в виде тонких нитей. Паукообразные — преимущественно хищные животные. Большинству из них свойственно внекишечное пищеварение. С помощью секрета ядовитой железы они убивают добычу, а затем в тело жертвы вводят еще и секреты пищеварительных желез. Затем жидкую полупереваренную пищу они всасывают мускулистой глоткой, действующей как насос. Органы дыхания у паукообразных —легочные мешки (у скорпионов), трахеи (у клещей и сенокосцев) либо и те и другие вместе (у пауков). Легкие представляют собой листовидные складки, напоминающие страницы книги, в полость которых заходит гемолимфа, и через их тонкую хитиновую стенку происходит газообмен. Трахеи — это тонкие кутикулярные разветвленные трубочки, вдающиеся в полость тела и находящиеся в близости с различными органами. Через их стенки непосредственно происходит газообмен. Органы выделения —мальпигиевы сосуды. Органы чувств разнообразны: простые глаза, органы обоняния, вкуса, осязания, химического чувства и др. Все паукообразные раздельнополые. Оплодотворение внутреннее, развитие прямое (кроме клещей, имеющих личиночную стадию). Огромное значение в жизни пауков имеет паутина. Сплетая паутинные нити с помощью гребенчатых коготков в прочную паутину, пауки строят из нее убежище и ловчие сети, яйцевой кокон, а также укрывают в ней неокрепшую молодь. На паутинах в теплые дни «бабьего лета» расселяются молодые паучки. Многообразие и значение паукообразных. Паук-крестовик— один из наиболее обычных видов паукообразных (рис. 11.13). Самка его крупная, размером до 2—2,5 см, самец — до 1 см. На спинной стороне брюшка имеется крестообразный рисунок.Многие виды пауков вырабатывают сильнодействующий яд. Так, укус каракурта опасен для человека, лошади, крупного рогатого скота. Укус тарантула очень болезненный и может вызвать у человека лихорадочное состояние. Самый крупный паук — паук-птицеед. Его длина достигает 15 см, и он способен нападать на мелких птиц и грызунов. Значение паукообразных. Паукообразные играют большую роль в природе. Известны среди них и растительноядные, и хищники, которые поедают других животных. Паукообразными, в свою очередь, питаются многие животные: хищные насекомые, птицы, звери. Почвенные клещи участвуют в почвообразовании. Некоторые клещи являются переносчиками тяжелых заболеваний животных и человека. Паукообразные — первые наземные членистоногие, освоившие почти все условия обитания. Тело их состоит из головогруди и брюшка. Они хорошо приспособлены к жизни в наземно-воздушной среде: имеют плотные хитиновые покровы, обладают легочным и трахейным дыханием; экономят воду, играют важную роль в биоценозах, имеют важное значение для человека. 34. Биология клещей. Роль клещей в распространении заболеваний животных и человека. клещи проходят несколько стадий развития: яйцо → личинка → нимфа → взрослый клещ. Личинки, которые выходят из яиц, имеют шесть ног. После того как они напьются крови, они линяют и превращаются в нимф у которых восемь ног. Нимфы насасываются крови, после чего линяют и превращаются во взрослого клеща. Обычно, личинки и нимфы питаются на мелких животных, но, иногда, могут нападать и на людей. Взрослые клещи тоже питаются кровью, нападают они на крупных животных и людей. Особенно необходима кровь самкам. Они откладывают яйца только после того как напьются крови. Самка клеща, отложив яйца, погибает. Таким образом, за жизненный цикл клещ питается несколько раз на разных хозяевах, при этом он может заражаться возбудителями различных болезней и передавать их при следующем кормлении. Большинство клещей каждый последующий раз питается на новом хозяине. Но некоторые виды клещей проходят первые фазы жизненного цикла или весь жизненный цикл, не меняя хозяина на одном животном. Начало активности клещей совпадает с появлением в лесу первых проталин, поэтому уже в апреле возможны первые укусы. С каждым днем количество активных клещей увеличивается, достигая пика в мае, и остается высокой до середины или конца июня. Поэтому наиболее опасны выезды на природу в майские праздники. С наступлением летней жары численность клещей резко снижается. Для распространенного на территории европейской части России (в том числе в Ленинградской и Московской области) лесного клеща (Ixodes ricinus) характерен второй пик активности, который начинается со второй половины августа. У распространенного на Урале, Сибири и Дальнем востоке таежного клеща (Ixodes persulcatus) осеннего пика активности нет Первые активные взрослые клещи появляются, когда солнце начинает пригревать и в лесу образуются первые проталины (как правило, это март или апрель). Численность клещей быстро увеличивается, достигая пика к маю и остается высокой до середины или конца июня, в зависимости от погоды, затем численность резко снижается, но у некоторых видов иксодовых клещей со второй половины августа начинается осенний подъем активности. Для людей в период осенней активности наиболее опасен лесной клещ. Он распространён в Европе, в том числе в северо-западной и центральной частях России, включая Московскую область. У таёжного клеща, распространенного на Дальнем Востоке, Сибири, Урале и в северо-восточной части Европы, нет второго (осеннего) подъема активности. Своих жертв клещи поджидают сидя на земле или траве, выставив передние лапы, на которых находятся специальные органы чувств, реагирующие на тепло и запах. Когда мимо проходит потенциальная жертва, клещ вцепляется в нее передними лапами. Клещи не прыгают и не летают, за всю свою жизнь клещи способны пройти не более 10 метров. Для того, чтобы клещ попал на тело, надо пройти в непосредственной близости от него. Попав на тело, клещ кусает не сразу. До присасывания клеща может пройти несколько часов. Если клещ будет вовремя замечен, то укуса можно избежать. Выбрав место укуса, клещ прокусывает кожу хелицерами и вставляет в ранку гипостом (специальный вырост глотки похожий на гарпун). Гипостом покрыт хитиновыми зубчиками, которые удерживают клеща. Поэтому клеща сложно вытащить.Место укуса клещ хорошо обезболивает, поэтому укус клеща незаметен. Со слюной клещ вводит различные вещества препятствующие сворачиванию крови, усиливающие кровоток. На теле клещ может находиться несколько суток. Особенно много крови выпивают взрослые самки. Более чем в 100 раз, превышающий их вес. Поэтому самка находится на жертве дольше самца (неделю и более). После того как клещ напился крови, он достает хоботок из тела и отваливается. Клещи являются переносчиками ряда патогенных (вызывающих заболевание) микроорганизмов, включая вирусы, риккетсии (бактериоподобные микроорганизмы, бактерии и простейшие). При этом источником инфекции является животное, при укусе которого микроорганизм попадает в организм клеща. В ряде случаев возбудитель размножается в клещах и передается потомству через яйца. Клещи могут быть ответственны за развитие вирусного энцефалита, риккетсиозов - эрлихиоза, Ку-лихорадки, клещевого риккетсиоза, пятнистой лихорадки Скалистых гор, бактериальных инфекций - болезни Лайма и туляремии и протозойной инфекции бабезиоза. 35.Особенности строения систем органов беспозвоночных в связи с переходом к наземному образу жизни. 36. Общие черты строения членистоногих и его классификация. В теле членистоногих обычно можно различить 3 отдела - голову, на которой находятся основные органы чувств, служащие для ориентировки в пространстве (глаза, усики и др.)» и органы захватывания пищи. Сегменты головы у членистоногих слитные. Далее следует грудь - тот отдел тела, на котором располагаются основные двигательные придатки - ноги, а у насекомых и крылья. Задний отдел тела называется брюшком. У некоторых членистоногих (например, у многоножек, а из ископаемых - у трилобитов) все туловищные сегменты более или менее однородны, и тогда в теле животного различают только 2 отдела - голову и туловище. У многих членистоногих (у паукообразных, десятиногих раков) сливаются головной и грудной отделы, образуя головогрудь. А у клещей вообще утрачиваются границы между отделами тела, тело слитное. Передвигаются членистоногие с помощью конечностей. Поскольку конечности у них, как и все тело, покрыты кутикулой, их движение возможно тоже только при разделении ног на членики. По строению конечностей, на которые опираются членистоногие при движении по твердой поверхности или с помощью которых они плавают, весь тип и получил свое название. Некоторое количество пар конечностей на голове у всех членистоногих превращается в ротовые органы - челюсти, использующиеся хотя бы частично для захватывания или размельчения пищи. Это тоже признак, характерный для типа членистоногих. Ротовые части бывают настолько видоизменены, что их трудно даже признать конечностями, например, хоботок комара или клопа. Число пар ног, которые служат для передвижения, неодинаково у разных членистоногих. Для насекомых характерно развитие 3 пар двигательных конечностей, для паукообразных - 4 пар, а у некоторых многоножек число ног превышает сотню. Мышцы членистоногих обладают исключительно высокой способностью к сокращению. Все они поперечнополосатые, причем обнаруживаемая под микроскопом поперечная исчерченность мышечных волоконец у членистоногих выражена больше, чем у позвоночных, - мышцы членистоногих сильнее наших, если, конеч но, учитывать размеры. Так как панцирь членистоногих служит и местом прикрепления двигательных мышц, он является и скелетом, называемым «наружным» в отличие от привычного нам внутреннего скелета позвоночных. У всех более крупных членистоногих, имеющих и более плотные покровы, обязательно развиваются специальные дыхательные органы, поверхность которых покрыта такой тонкой кутикулой, что через нее легко может поступать кислород. У живущих в воде членистоногих это жабры У членистоногих кровеносная система представлена расположенным в спинной части тела пульсирующим, обычно продолговатым сосудом - сердцем. Кровь поступает в сердце через закрывающиеся клапанами боковые отверстия, а выталкивается из него в полость тела или непосредственно, или через немногие крупные сосуды - система кровообращения незамкнутая Можно выделить группу водных членистоногих, к которым относятся ракообразные, выделяемую в подтип жабродышащих. подтип - трахейнодышащие - представлен типично наземными членистоногими - различными группами многоножек и насекомых подтип членистоногих - хелицеровые - очень существенно отличается и от ракообразных, и от трахейнодышащихСреди хелицеровых есть и водные представители - мечехвосты, обитающие в морях, и наземные - паукообразные. 37. Характеристика насекомого на примере жесткокрылых и чешуекрылых Насеко́мые (лат. Insécta) — класс беспозвоночных членистоногих животных. Согласно традиционной классификации, вместе с многоножками относятся к подтипу трахейнодышащих. Название класса происходит от глагола «сечь» (насекать) и представляет собой кальку с французского «insecte» (латинского insectum, ср. греческое ἔντομον с тем же значением), означающего «животное с насечками». Тело насекомых покрыто хитинизированной кутикулой, образующей экзоскелет, и состоит из трёх отделов: головы, груди и брюшка. Во многих группах насекомых второй и третий сегменты груди несут по паре крыльев. Ног три пары, и они крепятся на грудном отделе. Размеры тела насекомых от 0,2 мм до 30 см и более[1]. Полный жизненный цикл насекомых включает эмбриональное развитие (фаза яйца) и постэмбриональное, сопровождающееся метаморфозом. Выделяют два основных типа метаморфоза — неполное и полное превращение. Неполное превращение характеризуется прохождением насекомым трёх фаз развития (яйцо, личинка и имаго), а полное — четырёх (яйцо, личинка, куколка и имаго). У насекомых с неполным превращением личинки внешне похожи на взрослых насекомых, отличаясь от них меньшими размерами тела, отсутствием или зачаточным состоянием крыльев и половых придатков. Насекомые с полным превращением характеризуются червеобразными личинками, и лишь взрослые особи обладают всеми особенностями, характерными для отряда в целом. В фазе личинки у насекомых происходит рост и развитие, а в фазе имаго — размножение и расселение[2]. Для огромного большинства насекомых отряда чешуекрылых, или бабочек, характерны два признака: чешуйчатый покров на двух парах крыльев и сосущий ротовой аппарат, обычно свернутый спиралью. Усики дневных бабочек обычно булавовидные, ночных — перистые. Червеобразные личинки бабочек (гусеницы) кроме трех пар членистых ног имеют ложные ноги — выросты тела. У гусениц ротовой аппарат грызущий. Отряды насекомых с полным превращением. Отряд жесткокрылых, или жуков, включает насекомых с жесткими передними и перепончатыми задними крыльями. У большинства жуков в состоянии покоя жесткие крылья полностью прикрывают перепончатые и защищают их от повреждений. Ротовые органы у жуков грызущие. К отряду жесткокрылых относятся майские жуки, жужелицы, божьи коровки, долгоносики.Размножение у насекомых преимущественно осуществляется двуполым путём, который включает: осеменение, оплодотворение и откладывание яиц или отрождение личинок]. Типичное наружно-внутреннее осеменение среди насекомых характерно для подкласса первичнобескрылых. У крылатых насекомых типичное наружно-внутреннее осеменение не встречается, а перенос спермы у них всегда сопровождается процессом спаривания. У представителей многих отрядов крылатых насекомых отмечается внутреннее сперматофорное осеменение, при котором сперматофоры прямо вводятся в половые пути самки либо подвешиваются к ним. При внутреннем осеменении сперматофор защищает семенную жидкость от высыхания и обеспечивает её питательными веществами. Оболочка сперматофора растворяется в половых путях самки, сперматозоиды активируются и мигрируют в семяприёмник. У насекомых, чьё спаривание протекает без сперматофоров, при копуляции семенная жидкость свободно вводится самцом в половые пути самки[ Ряд насекомых, обычно размножающихся обоеполым путём, характеризуются способностью к спонтанному партеногенезу, при котором яйца развиваются без оплодотворения. Данный тип партеногенеза известен у тутового шелкопряда. В то же время популяционный партеногенез встречается во всех отрядах насекомых, но чаще у сеноедов. Партеногенетические виды и расы насекомых обычно проживают в условиях пониженной активности и недостаточной численности полов, которые затрудняют возможность встречи особей для спаривания. Типы метаморфоза. В зависимости от характера постэмбрионального развития насекомых различают два основных типа метаморфоза — неполное (hemimetabola) и полное (holometabola) превращение. В процессе развития при неполном превращении насекомые проходят фазы личинки и имаго (рис. 21). Неполное превращение характерно для прямокрылых, клопов, равнокрылых, трипсов и других насекомых. В цикле постэмбрионального развития насекомых с полным превращением добавляется еще фаза куколки (рис. 22). Полное превращение свойственно жукам, сетчатокрылым, бабочкам, перепончатокрылым, двукрылым насекомым. Наряду с основными типами метаморфоза у некоторых групп насекомых встречаются их видоизменения: упрощенное неполное превращение — гипоморфоз, усложненное неполное превращение — гиперморфоз и усложненное, или избыточное, полное превращение — гиперметаморфоз. 38. Особенности размножения и развития насекомых. На основе деления на питающуюся и размножающуюся стадии, видимо, только во второй половине мезозойской эры возникли более тесные взаимоотношения между молодыми и взрослыми особями в форме заботы о потомстве, выражающиеся в накоплении пищи и выкармливании молодых особей, в защите их от неблагоприятного воздействия погоды и от врагов. Особенно ярко это проявилось у муравьев, термитов, пчел, у общественных насекомых, главным образом у самок, что способствовало совершенствованию инстинктов, оттачиванию чувств и более высокому развитию нервной системы, а в результате огромному видовому разнообразию этих насекомых на обширных участках суши. Таким образом, многие насекомые (двукрылые, перепончатокрылые) стали самыми разнообразными и обильными в природе благодаря прогрессивному морфологическому и функциональному изменению, что позволило им стать лучшими летунами среди всех животных и способствовало заселению как лесных, луговых местностей, так и сухих степей и пустынь. Развитие насекомого, как и продолжительность жизни отдельных стадий, происходит двумя путями: эмбриональным и постэмбриональным. Развитие эмбриона в яйце продолжается у разных видов неодинаковое время. У мух зародыш в яйце развивается от нескольких часов до двух-трех дней. Яйца бабочек непарного шелкопряда, зеленой дубовой листовертки, монашенки лежат всю зиму, а у саранчи могут пролежать два года. Яйцо сверху покрыто оболочкой-скорлупой, под которой находится тонкий слой протоплазмы, а затем много желтка. Внутри желтка располагается ядро У многих насекомых наблюдается деление ядра и остальных элементов яйца на две части. При делении количество клеток возрастает и они выходят на периферию яйца (наездники и низшие насекомые). Вышедшие на периферию клетки располагаются в один сплошной ряд, образуя бластодерму, из которой формируется зародышевая полоса. Она увеличивается на брюшной стороне будущего зародыша. Зародышевая полоса постепенно дифференцируется: передний конец расширяется и образует головные лопасти, из заднего конца формируется тело зародыша. Обозначаются границы члеников-сегментов. Из пяти сегментов формируется голова, из трех грудь, из двенадцати брюшко. На брюшной стороне появляются парные бугорки, которые со временем преобразуются в конечности. Передние конечности — усики-антенны перемещаются на спинную сторону, следующие три пары конечностей сближаются и образуют ротовой аппарат. В зародышевой полосе одновременно с наружной происходит внутренняя дифференциация: образуются три зародышевых пласта наружный (эктодерма), внутренний (энтодерма) и средний (мезодерма). Из эктодермы образуются кожные покровы, дыхательная, нервная и выделительная системы (мальпигиевы сосуды), передняя и задняя кишки. Из энтодермы средняя кишка. Из мезодермы формируются мышцы, жировое тело, кровеносная система. В конце эмбрионального развития стенки полости тела разрушаются и происходит вылупление насекомого из яйца. Постэмбриональное развитие насекомого после выхода из яйца сопровождается большими изменениями в организме, связанными с линьками (метаморфоз). Если насекомое по выходе из яйца походит на взрослое во всех существенных чертах и ведет одинаковый с ним образ жизни, это насекомое с неполным превращением, т. е. развитие его заключается в росте. Период роста, личиночная стадия, продолжается различно: от нескольких дней до пяти лет (майский хрущ), а у североамериканской цикады — 17 лет. У некоторых насекомых бывает задержка в развитии (диапауза), когда насекомое не питается и находится в недеятельном состоянии. Так, яблоневая плодожорка, сосновый пилильщик останавливаются на стадии личинки. Если по выходе из яйца насекомое совсем непохоже на взрослое, то это полное превращение, при котором имеется стадия куколки. Куколочная стадия продолжается различно. У малярийного комара — два дня, а у сосновой пяденицы и сосновой совки куколки лежат всю зиму. Взрослая стадия имаго менее продолжительна, чем остальные. Так, многие бабочки живут по несколько месяцев и могут зимовать, впадая в спячку или улетая в теплые края. Другие живут несколько дней — дубовый походный шелкопряд — пять-восемь дней. Жуки живут 2—3 года, пчелиная матка — 5—8 лет, самка муравья — 15—20 лет, а термита — 50 лет. Зная продолжительность развития стадий, можно определять оптимальные сроки борьбы с вредными видами. В биологии насекомых огромную роль играют способы их размножения. Различают половое и бесполое размножение, которое делят на несколько видов. Девственное размножение (партеногенез), при котором наблюдается развитие яйца без оплодотворения, свойственно отдельным бабочкам и тлям. Педогенез (размножение детей) характерен для некоторых видов комариков рода Миастор, живущих под гниющей корой лиственных пород. При таком размножении личинки производят на свет личинок и только через несколько поколений образуются куколки и появляются взрослые насекомые. Совсем недавно был открыт еще один способ размножения у мелких наездников, развивающихся в яйцах, а затем в гусеницах молей (черемуховая паутинная моль). Самки наездника откладывают в яйца моли по одному яйцу. Начинается процесс дробления яйца паразита (зародыш делится на 100 частей, которые затем превращаются в отдельных особей, гусеница моли имеет паразитов, которые ее съедают, оставляя лишь одну шкурку). Такое бесполое размножение называют полиэмбрионией (многозародышевое размножение), оно характерно для паразитических перепончатокрылых (наездников). Различают Куколки: свободные (открытые), придатки которых не спаены с телом; покрытые, облеченные кутикулярным чехлом с рельефом не отделенных от тела придатков; скрытые (или пунарии), которые под несброшенной и принявшей форму бочонка кутикулой личинки последнего возраста скрывают типичную свободную К. У некоторых насекомых с неполным превращением (червецы — самцы, белокрылки, трипсы) необходимость радикальных преобразований организации нимф в организацию имаго ведет к развитию покоящихся фаз, сравнимых с Куколкой. Типы личинок: 1. комподиовидная личинка – хорошо развита голова и бегательные ног, твердый грудной отдел, грызущий ротовой аппарат. 2. мокрицеобразная личинка – небольшие ноги, жуки из семейства листоедов 3. гусеницеобразная личинка: а) настоящие гусеницы – брюшные ноги 2-5 пар – бабочки б) ложные гусеницы – брюшные ноги 6-8 пар - пилильщики 4. червеобразная личинка: а) личинка с головой и грудными ногами – хрущи б) личинка с головой, но без грудных ног - короеды в) личинка без грудных ног и без голов |