Первое высшее техническое заведение россии санктпетербургский горный университет Кафедра Геоэкологии
 Скачать 1.7 Mb.
|
|
Тип Моллюски На сегодняшний день в составе типа насчитывают более 113000 видов, в России - 2863 вида. Моллюски освоили практически все среды обитания. В основном это свободноживущие организмы, но также в их составе есть некоторое количество паразитических форм. Основные черты: - наличие трех функционально различных части тела: голова, туловища и нога. - тело большинства покрыто кожной складкой (мантией), которая снаружи выделяет раковину, а между ней и телом размещаются жабры, отверстия пищеварительной, выделительной и половой системы. - дыхательная система у водных форм представлена перистыми жабрами, у сухопутных – легким. - кровеносная система незамкнутая. Есть сердце, состоящее из нескольких камер (обычно – три). - органы выделения – почки. - развитие обычно протекает с метаморфозом. На основании различий в процессах размножения и дыхания, типах «ноги» и раковины моллюсков делят на шесть основных классов. Класс панцирные. У этих животных, называемых также хитонами, тело уплощенное, эллиптическое, с восемью перекрывающимися, как черепица, известковыми пластинками на спинной стороне. Длина от 2 мм до 30 см. Спина и бока покрыты мантией, а большую часть нижней поверхности занимает уплощенная нога. Класс беспанцирные. Эти глубоководные моллюски, называемые также бороздчатобрюхими, – самые примитивные. Длина их червеобразного тела обычно ок. 2,5 см, но у некоторых форм достигает 30 см. Класс моноплакофоры (цельнораковинные). Современные представители обнаружены только в середине 20 века. Обитают на больших глубинах в Тихом океане. Класс брюхоногие (Gastropoda, от греч. gaster – желудок, pus, podos – нога). Эти животные, к которым относятся слизни и улитки, встречаются повсеместно: в маленьких прудах и больших озерах, в ручьях и реках, на вершинах гор, в лесах и на лугах, на морском дне и в открытом океане. У типичной улитки на голове находятся сенсорные щупальца, два глаза и рот, снабженный радулой. Органом выделения служит единственная почка. Передвигается улитка при помощи крупной покрытой слизью ноги с нервными ганглиями внутри. Многие наземные виды дышат легкими (группа легочных), остальные – жабрами. Большинство гермафродиты. Класс двустворчатые (Pelecypoda, от греч. pelekys – топор, pus, podos – нога). Среди этих водных форм, называемых также пластинчатожаберными, всем известны гребешки, мидии, жемчужницы, устрицы. Раковины их состоят из двух более или менее одинаковых подвижно сочлененных боковых створок. Многие виды живут частично зарывшись в грунт на дне водоема, однако большинство ползает, оставляя след в виде двух борозд (от краев раковины) и слегка взрыхленной полоски между ними (от ноги в форме топорика). Другие целиком погружены в грунт, и на его поверхность выходят только образуемые мантией длинные сифоны – трубки, по которым вода, а с ней пища и кислород, поступает в мантийную полость и затем выводится из нее. Мидии и некоторые другие виды прочно прикрепляются к камням при помощи секретируемых нитей. Раковина может плотно захлопываться с помощью одной или двух мышц-замыкателей. Обычно органами дыхания, а заодно и фильтрации пищевых частиц, служат пластинчатые жабры. Класс лопатоногие, или ладьеногие (Scaphopoda, от греч. skaphos – лодка, pus, podos – нога). Морские животные; живут почти полностью зарывшись в донный ил. Коническая раковина тонкая, удлиненная и несколько изогнутая, длиной 5–8 см. Из ее широкого устья, находящегося в грунте, высовывается заостренная нога, а узкий конец с отверстием на вершине выступает в воду. Дышат лопатоногие с помощью мантии, жабр у них нет. Голова отсутствует. Раздельнополые животные с наружным оплодотворением. Класс головоногие (Cephalopoda, от греч. kephale – голова, pus, podos – нога). Эти морские животные, к которым относятся кальмары, осьминоги, наутилусы и каракатицы, считаются наиболее развитыми из всех моллюсков. На крупной голове расположены глаза и рот с роговыми челюстями и радулой; он окружен либо 8 или 10 руками, либо множеством щупалец. Размеры варьируют от нескольких сантиметров до 8,5 м. Все виды раздельнополые; оплодотворение внутреннее. Из яиц, окруженных студенистыми капсулами, вылупляются похожие на взрослых миниатюрные неполовозрелые особи. Тип Членистоногие Это самая крупная группа животных, объединяющая по разным оценкам, 1,5–2 млн. современных и ископаемых форм. Один из главных признаков, отличающий ее от всех более примитивных беспозвоночных, – членистое строение конечностей. Сегментированное тело состоит из головы, груди и брюшка. Исходно каждый сегмент несет пару членистых придатков. Наружный скелет (экзоскелет) представлен плотной кутикулой; прочность ей придает хитин – аминополисахарид, похожий по физическим свойствам на рог. Экзоскелет очень слабо растяжим, поэтому рост тела требует периодических линек, при которых старый покров сбрасывается и ему на смену секретируется новый, более просторный. Пищеварительный тракт обычно сквозной. Целом сильно редуцирован, а большую часть тела занимает заполненная кровью полость – гемоцель (незамкнутая кровеносная система). Нервная система, а также простые и сложные глаза, антенны и другие сенсорные органы обычно хорошо развиты. Для членистоногих характерны раздельнополость и внутреннее оплодотворение. У некоторых видов яйца развиваются без оплодотворения (партеногенез). Тип делят на четыре подтипа и около 9 классов, три из которых являются основными. Подтип трилобитоообразные Класс Трилобиты — вымерший класс морских членистоногих, имевший большое значение для фауны палеозойской эры. Известно свыше 10 тыс. ископаемых видов. Трилобит является одним из представителей переходных форм между многощетинковыми червями и ракообразными. Подтип жабродышащие Класс ракообразные (Crustacea, от лат. crusta – корка). Обычно это водные формы, дышащие жабрами, но некоторые, например краб пальмовый вор и мокрицы, – сухопутные. Размеры от микроскопических (веслоногие) до двухметровых (размах клешней у гигантского японского краба). Класс включает около 30 000 видов. Делится на две группы – низшие и высшие раки. Низшие – это мелкие формы, составляющие основу зоопланктона. Имеют непостоянное число сегментов тела и редуцированную кровеносную систему. Сюда относятся веслоногие, рачки (циклоп), карпоеды, листоногие рачки (щитни и дафнии), ракушковые рачки. Высшие раки представлены пятью отрядами из которых наиболее известны равноногие (мокрица и водяной ослик), разноногие (бокоплавы) и десятиногие (креветки, крабы, раки, омары, лангусты. Подтип Хелицеровые Класс Меростомовые – класс водных хелицеровых, к которому относятся два отряда – современные мечехвосты (Xiphosura), в том числе американский мечехвост (Limulus polyphemus) и вымершие ракоскорпионы. Класс Паукообразные (Arachnida, от греч. arachne – паук). К этой группе относятся, в числе прочих, пауки, скорпионы и клещи; всех их легко отличить от других членистоногих по 4 парам ходильных ног; головные и грудные сегменты слиты воедино, образуя головогрудь. Ни антенн, ни настоящих челюстей нет. Хватать и измельчать пищу позволяют две первые пары модифицированных конечностей – хелицеры и педипальпы (букв. – ногощупальца), а иногда и первые членики ходильных ног; питаясь, животное высасывает только жидкую часть корма. Подтип Трахейнодышащие Надкласс Многоножки Тело вытянутое, уплощенное; на каждом из многочисленных сегментов туловища – пара ног. Первая их пара превращена в ногочелюсти с ядовитыми железами и серповидными когтями для охоты и защиты. Надкласс Шестиногие (насекомые). (Insecta, от лат. insectum – рассеченный). Обладают наибольшим разнообразием среди всех остальных животных на Земле; включают бабочек, жуков, мух, муравьёв, пчёл и других. Наука, изучающая насекомых, называется энтомологией. Все эти животные, несмотря на их разнообразие, обладают рядом общих признаков. У них три пары ног на груди и обычно две пары крыльев (у некоторых только одна или нет совсем). Органами дыхания служат ветвящиеся трубки – трахеи, открывающиеся наружу дыхальцами и подходящие ко всем внутренним органам. У большинства видов развитие протекает с метаморфозом. Длина тела – от 0,2 мм до более 30 см; у некоторых тропических бабочек размах крыльев превышает 25 см. Насекомые обильны в местообитаниях любого типа, за исключением океана. Это единственные беспозвоночные, способные к полету. Делятся на два класса – скрытночелюстные (коллемболы) и открыточелюстные – основной класс шестиногих, отличающийся развитой гуморальной системой, разнообразием ротового аппарата и органов движения. Отряды (по эволюционной продвинутости) – (с неполным превращением): поденки, стрекозы, тараканы, богомолы, термиты, прямокрылые (кузнечики, сверчки, медведки, саранчовые), вши, равнокрылые (цикады, тли), полужесткокрылые (клопы); (с полным превращением): сетчатокрылые (муравьиные львы), жесткокрылые (жуки), перепончатокрылые (наездники, осы, пчелы, муравьи), двукрылые (москиты, комары, мошки, слепни, мухи), блохи, ручейники, чешуекрылые (бабочки, моли разные виды мотыльков) Тип Онихофоры (Onychophora, от греч. onyx, onychos – коготь, phoros – несущий). Эти животные, называемые также первичнотрахейными (Protracheata), – одна из древнейших групп, существовавшая еще в кембрии, т.е. 500 млн. лет назад. Они похожи на бородавчатых гусениц, в большинстве своем хищники, питающиеся насекомыми или другими мелкими беспозвоночными. Длина колеблется от 1,5 до 15 см. У них два глаза, две мясистые антенны и одна пара челюстей. Ног с парными коготками от 14 до 43 пар в зависимости от вида и пола животного (у самцов обычно меньше). Онихофоры раздельнополые, обычно живородящие. Обитают во влажных местах; распространены широко, но главным образом в тропиках. Из-за наличия многих общих черт как с кольчатыми червями, так и с членистоногими, онихофор часто называют связующим звеном между этими группами Тип Иглокожие Морские животные с радиально-симметричным несегментированным телом без головы и гибким внутренним скелетом (эндоскелетом) из известковых пластинок. Пищеварительный тракт обычно заканчивается анальным отверстием, однако у некоторых видов оно отсутствует. Иглокожие представляют особый интерес, поскольку многие зоологи считают их близкородственными полухордовым и хордовым. Современных видов ок. 5000. Класс голотурии, морские огурцы, или морские кубышки Класс морские звезды Класс змеехвостки, или офиуры Класс морские лилии Класс морские ежи Тип Щупальцевые Мша́нки (лат. Ectoprocta, или Bryozoa) Водные, преимущественно морские, сидячие, колониальные животные. Размеры отдельных особей не превышают 1—3 мм, при этом стелющиеся колонии мшанок могут занимать площадь более 1 м². Колонии имеют множество форм: одни обрастают доступные поверхности (камни, раковины, водоросли) в виде корочек и комков; другие имеют вееровидный, древовидный или кустикообразный вид. Плеченогие (Brachiopoda, от греч. brachion – плечо, pus, podos – нога). Мелкие одиночные животные, ведущие преимущественно сидячий образ жизни на морских мелководьях. Тело защищено раковиной, и внешне они похожи на двустворчатых моллюсков. Тип Хордовые Подтип личиночнохордовые, или оболочники (Urochordata, от греч. ura – хвост, chorde – струна), или Tunicata (от лат. tunica – одежда типа рубашки). Морские животные диаметром от 1 мм до 40 см; одиночные или колониальные. Некоторые виды и все личиночные стадии – свободноплавающие, но известны и сидячие формы. У всех тело покрыто толстой прозрачной студенистой оболочкой – туникой. Гермафродиты; размножение половое или бесполое, почкованием. Подтип головохордовые (Cephalochordata, от греч. kefale – голова, chorde – струна). Представители этого рода – ланцетники – живут в песке на мелководье теплых морей. Тело ланцетовидное с одной спинной и двумя расположенными по бокам брюшной стороны плавниковыми складками; хвост – позади анального отверстия. Длина тела до 10 см. Раздельнополые существа. Позвоночные — высший подтип хордовых. По сравнению с низшими хордовыми — бесчерепными и оболочниками — они характеризуются значительно более высоким уровнем организации, что наглядно выражено как в их строении, так и в физиологических отправлениях. Среди позвоночных нет видов, ведущих сидячий (прикрепленный) образ жизни. Они перемещаются в широких пределах, активно разыскивая и захватывая пищу, находя для размножения особей другого пола, спасаясь от преследования врагов. Обычно выделяют 7—11 и даже больше классов позвоночных. При этом земноводные, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие — общепризнанные классы, и различия обычно заключаются в количестве и составе остальных классов. Ниже перечислены 9 классов, в том числе два вымерших. Круглоротые (Cyclostomata) или мешкожаберные: миноги и миксины. Иногда миксин выделяют в отдельный класс Myxini. o Хрящевые рыбы, Chondrichthyes: акулы ,скаты и химерообразные o Костные рыбы, Osteichthyes: все остальные современные рыбы (около 96 % всех видов рыб). Данный класс является парафилетичным (переходным) и в современной систематике разделён на два других класса: Лучепёрые (Actinopterygii) (несколько десятков отрядов) и Лопастеперые (два отряда). o Земноводные или амфибии, Amphibia. Три живущих отряда: бесхвостые (лягушки, жабы, чесночницы, жерлянки и др), хвостатые (тритоны, саламандры и др) и безногие. o Пресмыкающиеся или рептилии, Reptilia: крокодилы, клювоголовые, черепахи, чешуйчатые (ящерицы, змеи, двуходки) o Птицы, Aves (около 40 отрядов) o Млекопитающие или звери, Mammalia (около 30 отрядов) класс позвоночных животных, основными отличительными особенностями которых являются живорождение (за исключением инфракласса клоачных) и вскармливание детёнышей молоком В мире известно около 4500 видов млекопитающих (И.М.Фокин, 1990), а в России - 278 (Г.И.Баранова, 1994).[1] В одних классификациях млекопитающие и звери (лат. Theria) рассматриваются как тождественные, в других звери — отдельный подкласс в классе млекопитающие (в который, правда, входит подавляющее большинство современных видов), противопоставляемый по Подклассу Первозверей. Подкласс первозвери, Prototheria: Инфракласс клоачные (во многих классификациях рассматривается как отдельный подкласс, отождествляемый с Prototheria) o Однопроходные, Monotremata: ехидны и утконосы † Инфракласс триконодонты, Triconodonta † Инфракласс Allotheria o † Многобугорчатые, Multituberculata Инфракласс трёхбугорчатые или пантотерии, Trituberculata или Pantotheria — вымерли; от него происходит современный подкласс звери. Подкласс звери, Theria: Инфракласс сумчатые, Metatheria o опоссумы, Didelphimorphia o малобугорчатые, Paucituberculata o микробиотерииды, Microbiotheria, обитающие в Южной Америке o кроты сумчатые, Notoryctemorphia o хищные сумчатые, Dasyuromorphia o бандикутообразные, Peramelemorphia o двурезцовые, Diprotodontia: кенгуру, коала, вомбаты. Инфракласс плацентарные или высшие звери, Placentalia или Eutheria o Неполнозубые, Edentata или Xenarthra: муравьеды, ленивцы, броненосцы и др. o Панголины или ящеры, Pholidota: 7 современных видов o Насекомоядные, Insectivora: ежи, кроты, землеройки и др. o Прыгунчики, Macroscelidea: 14-15 видов o Тенрекообразные, Tenrecomorpha или Afrosoricida: тенреки и златокротовые o Грызуны, Rodentia: мыши, крысы, белки, бобры, хомяки и многие другие o Зайцеобразные, Lagomorpha: зайцы, кролики, пищухи o Трубкозубые, Tubulidentata: единственный современный вид — африканский трубкозуб o Шерстокрылы или кагуаны, Dermoptera: только два современных вида o Рукокрылые, Chiroptera: летучие мыши и крыланы o Тупайеобразные, Scandentia: тупайи o Приматы, Primates: лемуры и обезьяны (в том числе человек) o Хищные, Carnivora: кошки, собаки, медведи, куницы, еноты и др. o Ластоногие, Pinnipedia: моржи, тюлени, морские слоны и др. o Китообразные, Cetacea: дельфины, киты, кашалоты o Непарнокопытные или непарнопалые, Perissodactyla: лошади, зебры, носороги и др. o Парнокопытные или парнопалые, Artiodactyla: олени, коровы, свиньи, антилопы и многие другие o Даманы или жиряки, Hyracoidea: 7-12 современных видов o Хоботные, Proboscidea: слоны и много вымерших видов, включая мамонтов и мастодонтов o Сирены, Sirenia: ламантины и дюгони ЛЕКЦИЯ 12. ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ. СВЯЗЬ С ДРУГИМИ НАУКАМИ. Физиология (от гр. physis –природа, logos – наука) как наука представляет собой систему достоверных знаний о процессах жизнедеятельности и функциях организма. Она изучает функции и механизмы деятельности отдельных клеток, органов, систем органов и организма в целом. Успешно изучать физиологию можно, лишь зная основы макро- и микро- структуры органов (анатомию и гистологию, соответственно) и основы протекания физических и химических процессов в живых тканях (т.е. биофизику и биохимию). В связи со спецификой работы эколога, которому необходимо знать процессы взаимодействия живого организма с окружающей средой, по завершении данного лекционного курса вы должны знать механизмы функционирования органов человека, чтобы в дальнейшем (в курсах токсикологии и безопасности производств) понять принципы химического и физического взаимодействия человеческого организма с внешней средой. Физиология обязана своим возникновением потребностям медицины, а также стремлению человека познать себя, сущность и проявления жизни на различных уровнях её организации. Потребность сохранения жизни человека была на всех этапах его развития, и уже в древние времена формировались элементарные представления о деятельности организма человека, являясь обобщением накопленного опыта человечества. Корни физиологии как науки уходят во времена античности. Основатель медицины Гиппокрит (460 – 377 гг до н.э.) представлял организм человека как некое единство жидких сред и психического склада личности, подчеркивал связь человека со средой обитания и то, что движение является основной формой этой связи. Это определило его подход к комплексному лечению больного. Аналогичный в принципе подход был характерен для врачей Древнего Китая, Индии, Ближнего Востока. В средние века господствовали далекие от реалий представления, основанные на постулатах римского анатома Галена, и засилье церкви серьезно мешало развитию как медицины так и физиологии. Эпоха Возрождения (16-17 век) с ее возросшими потребностями общественного производства пробудила к жизни науку и культуру, а несомненные успехи физики и химии, обращение к ним врачей определили стремление объяснить деятельность организма человека на основе происходящих в нем химических и физических процессов. Однако уровень знаний наук того времени, конечно же, не не мог составить сколько- нибудь полное и адекватное представление о физиологических функциях организма. Вместе с тем изобретение микроскопа и углубление знаний о микроскопическом строении тканей животных побуждает к исследованию функционального назначения открываемых структур. Успехи химии и изучения круговорота веществ в природе направляют интересы человека к судьбе поступающих в его организм веществ, что становится предметом исследовательского интереса. Совершенствование точных наук, естествознания определяет обращение человеческой мысли к механизмам движения. Так, Рене Декарт (1596-1650) формирует рефлекторный принцип организации движений, в основе которого лежит побуждающий их стимул. Особое место в науке о человеке сыграло открытие английским врачом Гарвеем (1578-1657) кровообращения. Обладая обширными анатомическими знаниями, Гарвей проводил экспериментальные исследования на животных и наблюдения на людях, основал физиологию как науку, основным методом которой является эксперимент. Официальной датой возникновения физиологии человека и животных как науки принят 1628 г. – год выхода в свет книг Гарвея «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных». Это произведение послужило стимулом к изучению деятельности организма в экспериментах на животных как «основы объективного источника знаний». В 17 веке выполняется ряд исследований по физиологии мышц, дыхания, обмена веществ. В европе в 18 веке возникает учение о «Животном электричестве» - переросшее в один из разделов современной физиологии – электрофизиологию. Получает дальнейшее развитие принцип рефлекторной деятельности. Вносится много ценного в понимание де5ятельности систем кровообращения, дыхания, обмена веществ. !9 век – период расцвета аналитической физиологии, когда были сделаны выдающиеся открытия практически по всем физиологическим системам. Это происходило одновременно с бурным ростом естествознания, обретением фундаментальных знаний о природе. Это предопределило в середине 19 века выделение физиологии в самостоятельную науку. В университетах России, Англии создаются физиологические лаборатории. Во второй половине 19 – начале 20 века физиология в России становится одной из передовых в мировой науке. Выдающуюся роль здесь сыграли исследования московских школ Сеченова, Павлова, известных школ Рязани, Киева, Одессы, Екатеринбурга. Иван Михайлович Сеченов (1829–1905; «отец русской физиологии») сделал крупнейшие открытия в области физиологии нервной системы, дыхания, утомления. В 1863 опубликовал научный труд “Рефлексы головного мозга” Иван Петрович Павлов (1849–1936): создал методология и методы экспериментальных исследований пищеварения, кровообращения, нервной системы, адаптации. Основал принципиально новое направление – “физиология высшей нервной деятельности”. Ученик Павлова – Леон Абгарович Орбели (1882–1958) является создателем эволюционной физиологии. Исследовал физиологию мышечной деятельности, симпатической (норадреналиновая) нервной системы, мозжечка, органов чувств, двигательной деятельности: координация движений. Николай Евгеньевич Введенский (ученик Сеченова [1852–1922]) – описал механизмы возбуждения и торможения, частые колебания биотоков, мех-мы координации деятельности мышц и мн. др.. Его ученик, Алексей Алексеевич Ухтомский (1875–1942) – развил учение о доминанте в деятельности ЦНС, разработал основы физиологии труда. Физиология тесно связана с рядом наук. В первую очередь следует назвать анатомию, гистологию (ткани), которые явились предтечей физиологии, и в свою очередь, являются частью естествознания (в широком смысле) и биологии, а практически развились вследствие возникновения медицины. Естественным образом проявляется связь физиологии и с другими науками, имеющими то же происхождение – зоологией, ботаникой, экологией, теорией эволюции. Науки, которые можно выделить как следствие развития физиологии – это биофизика, биохимия, бионика, токсикология, безопасность жизнедеятельности. Физиологические процессы и физиологические функции изучаются в организме в целом, в его системах, органах, тканях и клетках (молекулярная биология). |