ответы экзамен. Эволюция пищеварительной системы и особенности питания у представителей разных классов позвоночных животных
 Скачать 7.56 Mb.
|
 Магистр (Биология) Зоология Эволюция пищеварительной системы и особенности питания у представителей разных классов позвоночных животных. Общие направления эволюции органов пищеварения позвоночных: - дифференциация кишечной трубки на отделы; - удлинение кишечника; - увеличение всасывающей поверхности; - развитие и усложнение пищеварительных желез; - совершенствование челюстного аппарата; - дифференцировка зубов. Пищеварительный тракт начинается ротовой полостью, крыша которой образована основанием черепа. У низших хордовых - слабая дифференцировка пищеварительной трубки, печеночный вырост. Пищеварительный трактрыб по сравнению с низшими хордовыми дифференцирован на рот, глотку, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник, имеются складки и появляются ворсинки тонкого кишечника. Имеются: поджелудочная железа, печень, желчный пузырь. Желудок мешковидный, развиты челюсти, зубы однородные. Рыбам присущ широкий спектр пищевых объектов и способов питания. В целом все рыбы могут быть разделены на растительноядных, хищников, детритофагов и всеядных. Некоторые из таких рыб приспособлены к питанию планктоном, фильтруя его специализированными жаберными тычинками на жаберных дугах: так, разные виды толстолобиков (Hypophthalmichthys molitrix, Hypophthalmichthys nobilis) питаются исключительно за счёт этого ресурса и являются строго определёнными рыбами-фильтраторами микроскопических водорослей, которые живут в толще воды. Морские рыбы из семейства Pomacentridae питаются бентосными макроводорослями, причём каждая рыба имеет определённый участок, где она вырывает все водоросли, оставляя для роста только те виды, которыми питается,— при этом не вырывая их во время питания, а лишь частично объедая. Хищные рыбы используют в качестве пищевого ресурса широчайший спектр объектов. Планктонные фильтраторы (такие как китовая акула) отфильтровывают зоопланктон из толщи воды; кроме того, рыбы могут питаться ракообразными, моллюсками, плоскими, круглыми и кольчатыми червями, а также другими рыбами. Наиболее специализированными из хищных рыб являются те, которые питаются эктопаразитами других рыб (Labridae, Chaetodontidae и прочие): они выбирают паразитов и отмершие кусочки кожи с поверхности тела рыб-«клиентов», которые специально посещают места обитания «чистильщиков». Многие виды рыб изменяют тип питания на протяжении жизни: например, в молодом возрасте питаются планктоном, а позже — рыбами или крупными беспозвоночными. У амфибий - ротовая полость не отделяется от глотки. Зубная система гомодонтная. Появляются слюнные железы для смачивания пищи, химического действия не оказывают. В рото-глоточную полость открываются хоаны, евстахиевы трубы и гортанная щель. Полость продолжается в пищевод, переходящий в желудок. Кишечник делится на тонкий отдел и толстый, открывающийся в клоаку. Печень, поджелудочная железа, мелкие, однорядные зубы. Пища земноводных довольно однообразна. Отличия в кормах наших видов невелики: все они во взрослом состоянии питаются различными беспозвоночными — насекомыми, червями, ракообразными, моллюсками. У рептилий - полость обособлена от глотки. Гомодонтная зубная система. Подъязычные, губные и зубные железы. У змей зубные железы превращены в ядовитую железу. Зачатки вторичного неба боковые складки верхней челюсти. Строение глотки, пищевода, желудка не имеют существенного отличия от такового же у амфибий. Тонкий и толстый кишечник, на границе - слепой вырост (зачатки слепой кишки). Длина кишечника увеличивается, имеется клоака. Корма пресмыкающихся, как и способы добывания пищи, весьма разнообразны; среди них встречаются насекомоядные, рыбоядные, хищники, растительноядные и т. д. Насекомыми кормится большинство ящериц. Основу питания большого числа видов змей составляют позвоночные животные. Есть змеи, пожирающие других змей. Так, распространенная у нас в Нижнем Поволжье и на Кавказе ящеричная змея (Malpolon monspesstilanus) кормится не только ящерицами, ко и степными гадюками, предпочитая последних. Большинство пресмыкающихся активно разыскивает добычу. Так, пользуясь слухом и зрением, отыскивают добычу гекконы, сцинки, ящурки, ящерицы, варан. Отыскивают добычу, используя главным образом осязание, кобра, эфа, щитомордник, стрела-змея, полозы. Напротив, подстерегают свою добычу, подобно кошкам, агамы, круглоголовки, а из змей— гюрза, удавчики. У млекопитающих - пищеварительный тракт достигает наибольшей дифференцировки. Наружный отдел пищеварительной системы образуется на боках глотки. 4 жаберных глоточных кармана: из I - евстахиева труба, среднее ухо; II - тонзиллярный синус; III-IY - зобная и щитовидная железы. Ротовая полость ограничена сверху твердым небом, которое продолжается в мягкое, отделяющее полость от глотки. Гетеродонтная зубная система. Число зубов сокращается. Ротовые железы достигают наибольшего развития: мелкие слизистые, слюнные - подъязычная, заднеязычная, подчелюстная и околоушная. В глотку открыты носоглоточные ходы, евстахиевы трубы, гортанная щель. Разнообразие желез желудка. Кишечник дифференцирован на отделы - двенадцатиперстная, тонкая, толстая, слепая, прямая кишка. Млекопитающие характеризуются большим разнообразием кормов. По роду питания их обычно разделяют на плотоядных, всеядных и растительноядных. Усложнение строения выделительной системы у хордовых животных. Выделительная система развивается из мезодермы. В ее состав входят почки (органы выделения), мочевой пузырь и мочевыводящие пути. Ф у н к ц и и о р г а н о в выделения: · образование мочи; · участие в поддержании гомеостаза, в регуляции уровня кровяного давления, объема крови и тканевой жидкости; · синтез биологических активных веществ (ренин, простагландины и др.). Направления эволюции выделительной системы: · появление компактного органа выделения – почки; · смена трех типов почек; · эволюция нефрона: сближение с кровеносной системой и увеличение длины почечных канальцев; · увеличение всасывающей поверхности почек за счет увеличения числа нефронов. Выделительная система ланцетника представлена нефридиями. В области жаберных щелей ланцетника находится до 100 пар нефридиев, один конец которых (воронка) открывается во вторичную полость тела, другой конец (короткий извитой канал) – в околожаберную полость. Нефрон – структурная единица почки любого типа. Предпочка, или головная почка – pronephos – функционирует у личинок рыб и амфибий. Она состоит из 6-12 нефронов. Каждая воронка (нефростом) открывается в целом (рис. 55). Короткие канальцы воронок впадают в пронефрический канал, который выполняет функцию мочеточника. Недалек от нефростома в стенке целома располагается сосудистый (капиллярный) клубочек. Продукты обмена из крови через целом попадают в нефростом, дальше через каналец – в мочеточник. Мочеточник открывается в клоаку. Первичная, или туловищная, почка – mesonephros – функционирует у взрослых рыб и амфибий. Она закладывается позади предпочки и содержит около 100 нефронов. В нефронах вокруг части клубочка капилляров образуется вырост стенки канальца в виде двустенной капсулы. В этой части продукты диссимиляции из крови поступают непосредственно в каналец нефрона. Из части клубочка капилляров, которую не охватывает вырост канальца они поступают в целом, а затем в нефростом. Канальцы нефронов удлиняются и начинают дифференцироваться. На поздних стадиях эмбриогенеза пронефрический канал (мочеточник предпочки) расщепляется продольно на два канала – вольфов и мюллеров. У самок низших позвоночных вольфов канал превращается в мочеточник, а мюллеров – вяйцевод. У самцов низших позвоночных вольфов канал одновременно выполняет функции мочеточника и семяпровода, а мюллеров канал у них атрофируется. У высших позвоночных в тазовом отделе сзади первичной закладывается вторичная, или тазовая почка – metanephros. Она содержит около 1 млн. нефронов. У нефронов отсутствуют воронки, полностью исчезает связь с целомом. Нефрон начинается с капсулы, в которой находится сосудистый (мальпигиев) клубочек. Происходит дифференцировка отделов канальца: проксимальный и дистальный извитые отделы канальца и петля нефрона. В сосудистых клубочках происходит фильтрация, а в канальцах – реабсобция в кровь из первичной мочи воды, аминокислот и глюкозы. Расширение задней части мочеточника образует мочевой пузырь. Вольфов канал у самцов высших позвоночных преобразуется в семяпровод, мюллеров канал у самок выполняет функцию яйцевода. Онтофилогенетически аномалии развития выделительной системы у человека: · одна или три почки; · различные уровни расположения почек; двойной мочеточник (с одной или с двух сторон). Усложнение строения половой системы и процессов размножения у позвоночных животных. Половая, или репродуктивная, система имеет мезодермальное происхождение. Большинство хордовых животных являются раздельнополыми. Направления эволюции половой системы: · от гермафродитизма к раздельнополости и дифференциации полов; · от наружного осеменения к внутреннему и внутриутробному развитию; · развитие и дифференциация половых путей. У ланцетника имеется около 25 пар гонад (половых желез), которые не имеют половых протоков. Гаметы через разрывы стенок гонад попадают в околожаберную полость, а из нее выходят в воду, где происходит оплодотворение и развитие зародыша. Развитие проходит с неполным метаморфозом. Половые железы позвоночных закладываются в виде парных складок на вентральных краях туловищных почек. Сначала мужские и женские гонады имеют одинаковое строение, специализация их происходит позже и устанавливается связь с различными частями выделительной системы. У самок низших позвоночных из мочеточника предпочки образуется яйцевод. Наиболее сложная дифференцировка яйцеводов у млекопитающих. Они образуют 3 отдела – маточные трубы, матку и влагалище. У плацентарных млекопитающих срастание дистальных отделов яйцеводов на разных уровнях дает разные варианты матки: - простая матка (полуобезьяны, обезьяны, человек, некоторые летучие мыши); - двойная матка (грызуны); - двурогая матка (хищники, парнокопытные). Яичник у рыб обычно непарный, семенники чаще парные и имеют семявыносящие канальцы. Выводные протоки у рыб тесно связаны с выделительными каналами почек. У большинства рыб осеменение наружное. Выносящие протоки семенников амфибий проходят через почку и открываются в мочеточник – вольфов канал, который является и семяпроводом. Яйца самок выходят в полость тела, затем попадают в яйцеводы – мюллеровы каналы. И вольфов, и мюллеровы каналы открываются в клоаку. У бесхвостых амфибий осеменение наружное, у хвостатых – внутреннее. У высших позвоночных осеменение внутреннее. У рептилий закладываются парные половые железы, но развиваются они неравномерно. У многих рептилий слабее развит левый яичник. Усложнение половой системы млекопитающих связано с образованием плаценты и внутриутробным развитием. Расширение задней части яйцеводов и их срастание образуют матку. У самцов некоторых млекопитающих семенники могут находиться в брюшной полости. Половые железы млекопитающих закладываются впереди почки, затем перемещаются в тазовую область. Яичники остаются в задней части брюшной полости, а семенники через паховый канал спускаются в наружное мешковидное образование – мошонку. Филогенетическая связь выделительной и половой систем выражается в том, что: · половые железы позвоночных закладываются как парные складки на вентральных частях первичной почки; · канальцы предпочки и ее мочеточник образуют воронку и яйцевод у самок; мочеточник первичной почки выполняет функцию семяпровода у самцов. У рыб и земноводных оплодотворение наружное: самки и самцы выделяют половые клетки в воду, где происходит оплодотворение и развитие зародышей. Но икринки в большинстве остаются неоплодотворенными и гибнут, икра нередко выбрасывается на сушу и высыхает. Многочисленные животные поедают не только оплодотворенную икру, но и мальков и головастиков. И лишь немногие развившиеся из икринок зародыши заканчивают свое развитие - становятся способными производить потомство. Пресмыкающиеся ведут наземный образ жизни. В связи с этим изменилось и их размножение. Оплодотворение у них внутреннее. Самки пресмыкающихся откладывают оплодотворенные яйца, богатые питательными веществами и защищенные от высыхания плотной кожистой оболочкой. Внутри яиц в жидкой среде, содержащей много питательных веществ, зародыши проходят все развитие. Из яйца вылупляется уже вполне сформировавшееся животное. Но и у пресмыкающихся много яиц поедается другими животными, много зародышей погибает от неблагоприятных условий окружающей среды. У млекопитающих - наиболее высокоорганизованного класса позвоночных животных - наблюдается новый этап в эволюции размножения. Внутри организма самок млекопитающих происходит не только оплодотворение, но и развитие зародышей. Они защищены от неблагоприятных условий окружающей среды, получают питательные вещества и кислород из крови матери, отдают, туда продукты жизнедеятельности. Поэтому у млекопитающих зародыши имеют несравненно большую возможность к сохранению, чем у других классов позвоночных. Вскармливание детенышей материнским молоком позволяет большинству из них уцелеть в первый период жизни вне организма матери. Человек унаследовал такое размножение от своих предков - млекопитающих животных. Сравнительная характеристика классов Хрящевых и Костных рыб.
Сравнительный анализ морфологии и анатомии классов Пресмыкающиеся и Птицы.
Особенности эмбрионального развития млекопитающих. По особенностям эмбрионального развития млекопитающие подразделяются на три группы: яйцекладущие – низшие звери (утконос, ехидна); сумчатые (кенгуру, сумчатые куница, волк); и плацентарные – высшие млекопитающие с внутриутробным развитием плода. Особенности эмбрионального периода развития разных групп млекопитающих представлены в таблице 4. Отличительными особенностями эмбриогенеза сумчатых животных является формирование трофобласта из внезародышевых клеток на стадии целобластулы. Трофобласт выполняет трофическую функцию, т.к. контактирует со слизистой оболочкой матки. Кроме того, у некоторых сумчатых животных образуется полуплацента, в состав которой входит хорион – ворсинчатая оболочка, связанная с материнским телом и выполняющая трофическую и дыхательную функции. Отличительными особенностями эмбриогенеза плацентарных животных является образование нового внезародышевого органа – плаценты (placente – «лепёшка»), или детского места. У приматов, насекомоядных и рукокрылых млекопитающих серозная оболочка не образуется. Поэтому плаценту образуют трофобласт и его производные – хорион и аллантоис. Хорион является аналогом серозной оболочки, входит в состав плаценты и выполняет трофическую, дыхательную, выделительную, защитную функции. Ворсинки хориона разветвленные, что значительно увеличивает поверхность соприкосновения. Аллантоис у плацентарных млекопитающих не является мочевым мешком и функцию выделения выполняет плацента. Особенности эмбриогенеза млекопитающих
Характеристика класса Жгутиковые. Отряд Кинетопластиды. Природно-очаговые заболевания. Простейшие – это тип одноклеточных животных, изучение которых возможно только при помощи использования микроскопирующего устройства. Жгутиковые являются представителями простейших, обладающие характерной особенностью: наличием жгутика – органоида, ответственного за перемещение животного в пространстве. Содержание: Общая характеристика класса Тип Эвгленозои Лямблии Трихомонады Общая характеристика класса Существует более 6000-8000 видов представителей класса Жгутиковых. Они обладают не изменяющейся формой тела, проживают в морских и пресных водоемах. Как было сказано выше, имеют жгутик – органоид, реализующий передвижение данной группы простейших в пространстве. Жгутик представлен выростом цитоплазмы в форме нитевидного образования, внутри которого расположено множество микрофибрилл – сократительных белков, посредством сокращения которых достигается движение микроорганизма. Тело жгутиконосцев окружено пелликулой, которая обеспечивает постоянную форму тела микроорганизмов данного класса. Представители класса Жгутиконосцев могут быть как гетеротрофами, так и автотрофами, как свободноживущими организмами, так и паразитами человека. Размножение данной группы микроорганизмов бывает двух форм: бесполое и половое (в частности, копуляция). Представители обладают ядром (иногда несколькими ядрами), погруженным в цитоплазму. Класс кинетопластиды Кинетопластиды представляют собой класс простейших, для которых характерно наличие свободноживущих и паразитарных форм животных. Основными, наиболее примечательными, представителями класса кинетопластид являются трипаносомы и лейшмании. К данной группе относятся трипаносомы и лейшмании. Эти паразиты передаются кровососущими паразитами-переносчиками, которые одновременно являются промежуточными хозяевами. В организме позвоночных животных паразиты присутствуют в крови и тканевых жидкостях, а также внутри клеток. Размножение всегда происходит путем бинарного деления. В теле жгутиконосцев у основания жгута имеется особый органоид - кинетопласт, функция которого связана с выработкой энергии для движения жгута. У некоторых жгутиконосцев один из жгутиков проходит вдоль тела и соединен с ним тонкой перепонкой, образуя волнообразную (ундулирующую) мембрану, которая обеспечивает поступательное движение простейшего. Род Лейшмания (Leishmania) +Морфология. Лейшмании имеют две морфологические формы: лептомонадную (жгутиковую, удлиненную) - в организме переносчика, и лейшманиальную (безжгутиковую, округлую) - в организме человека и других позвоночных. Лейшманиозы - трансмиссивные природно-очаговые заболевания. Специфическими переносчиками всех видов лейшмании являются москиты, у которых паразиты размножаются в пищеварительном тракте и накапливаются в хоботке. Заражение человека происходит при укусах москитом. Патогенное действие.В клетках хозяина они интенсивно размножаются. После разрушения этих клеток они выходят в окружающие ткани и поражают здоровые клетки. Оказывают токсико-аллергическое действие.Болеют чаще дети. Род Трипаносома (Trypanosoma) Трипаносомозы - трансмиссивные природно-очаговые заболевания. Переносчик - муха цеце. Поражает человека, свиней и собак +Заражение человека происходит при укусах мухами человека, при переливании крови и неоднократном использовании нестерильных шприцов. Имеются указания на возможность трансплацентарной передачи трипаносом. Преимущественная локализация трипаносом - спинномозговая жидкость, откуда они расселяются в головной и спинной мозг. Продукты жизнедеятельности трипаносом оказывает токсико-аллергическое действие. Особенности морфологии и биологии типа Ресничные как наиболее высокоорганизованных простейших. |