Морфология животных и их приспособление к среде обитания
МИНИСТЕРСТВО АГРАРНОЙ ПОЛИТИКИ УКРАИНЫ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РЫБНОГО ХОЗЯЙСТВА УКРАИНЫ
КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
МОРСКОЙ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРА: «ВОДНЫЕ БИОРЕСУРСЫ И МАРИКУЛЬТУРА»
На тему: Морфология животных и их приспособление к среде обитания
1. Основные свойства животных
1.1 Форма тела
1.2 Нервная система
1.3 Эндокринная система
1.4 Двигательная система
1.5 Система переноса веществ
1.6 Дыхательная система
1.7 Выделительная система
1.8 Пищеварительная система
1.9 Размножение
1.10 Индивидуальное развитие
2. Среда обитания животных
Морфология животных - (от греч. morphe — форма и ... логия), учение о форме и строении животных организмов в их индивидуальном (онтогенез) и историческом (филогенез) развитии.
Наиболее разработанная теория происхождения жизни на нашей планете принадлежит ученому А.И. Опарину .
Первыми организмами были гетеротрофами и в основном питались органическими веществами ,возникшими без участия организмов . Размах их синтетических процессов был еще незначителен , создавать из неорганических соединений органические вещества они не могли ввиду отсутствия у них необходимых для этого аппаратов . В атмосфере , окружавшей рассматриваемые организмы , свободного кислорода не было , так как он был поглощен при остывании Земли в процессе различных реакций . Следовательно, у первых организмов диссимиляция происходила по типу брожения с освобождением небольшого количества энергии, что ограничивало их активность и уменьшало возможности синтеза органических веществ , образующихся с поглощением энергии. Строение их было простое ,специальных частей, выполняющие определенные функции , еще, вероятно, не было.
В процессе эволюции ,которая шла очень медленно ,естественный отбор благоприятствовал тем организмам , у которых размах органического синтеза постепенно возрастал , и они могли использовать для ассимиляции менее сложные органические вещества. Очевидно, усложнялось и их строение. Повторный этап в описываемой эволюции наступил тогда, когда у некоторых организмов появились пигменты , способные поглощать световую энергию , которую можно было использовать для превращения неорганических соединений в органические , то есть возникли примитивные процессы фотосинтеза. Таким образом появились первые автотрофы , дальнейшие прогрессивные изменения которых обусловили появление в атмосфере свободного кислорода и переход ряда организмов к процессам дыхания.
Основные свойства животных.
Причина постепенного, все возрастающего в процессе эволюции расхождения животных и растений кроется в главном различии между ними , а именно в характере обмена веществ : первые являются гетеротрофами , вторые – автотрофами . Неорганические соединения , которыми питаются растения , рассеяны в непосредственной близости от них ( в воде, почве , атмосфере ). Поэтому растения могут питаться , ведя неподвижный образ жизни. Животные же могут синтезировать органические вещества только из органических веществ , содержащихся в телах других организмов. Следовательно, они в поисках пищи должны двигаться , что и обусловило типичные различия между представителями обоих царств.
Форма тела. Животные имеют компактную форму тела ,что облегчает им
передвижение в пространстве. Только сидячие животные , относящиеся , как
правило , к низшим типам , могут иметь разветвленную форму благодаря развитию хватательных придатков ( щупалец и др.)
Нервная система. Подвижный образ жизни связан с большей сменой условий окружающей среды , с необходимостью воспринимать и отвечать на большее количество раздражений , чем при сидячем образе жизни , искать добычу , часто тоже подвижную , все более совершенно согласовывать работу всех частей тела. Поэтому уже у самых низших многоклеточных животных появились нервные клетки и органы чувств, обеспечивающие выполнение указанных функций. В процессе дальнейшей эволюции в связи с увеличивающейся активностью животных организмов происходило усложнение нервной системы и ее роль в различных процессах жизнедеятельности животных все больше возрастала .
Развитая нервная система состоит из центральной нервной системы (у позвоночных животных это спинной и головной мозг) и периферической (многочисленных нервов и органов чувств) . Различные раздражения воспринимаются соответствующими органами чувств ( световые – органами зрения, звуковые – органами слуха и т.д. ) и по центростремительным нервам передаются в центральную нервную систему , а оттуда идут импульсы по центробежным нервам к различным органам тела, обеспечивающим целесообразный ответ организма на раздражение.
Ответ животного организма на раздражение, осуществляемый нервной системой , называется рефлексом. При помощи рефлексов организм быстро реагирует на изменения внешней и внутренней среды. Различают рефлексы безусловные и условные. Безусловные рефлексы являются врожденными реакциями живого организма на те или иные раздражения, например рефлексы, обеспечивающие акты глотания, сосания, чихания и т.д. Условные рефлексы возникают в течение всей жизни животного. Так, например, собака бежит к человеку , который неоднократно кормил ее, и убегает от человека , который причинял ей боль . Как показал И.П. Павлов , условные рефлексы развиваются на основе безусловных или на основе раннее возникших условных рефлексов. В то время как безусловные рефлексы сохраняются всю жизнь, условные рефлексы без упражнения исчезают. Благодаря условным рефлексам животные могут приспосабливаться к новым, ранее отсутствующим условиям среды.
Животным, нервная система которых хорошо развита, свойственны проявления сложной врожденной нервной деятельности – инстинкты . Каждый инстинкт складывается из ряда безусловных рефлексов, осуществляемых животными в определенной последовательности.
Постепенное развитие в процессе эволюции нервной системы, усложнение ее центров привели к возникновению у высших животных способности к простейшей рассудочной деятельности , как это в настоящее время доказано специальными опытами и наблюдениями над птицами и в особенности над высшими млекопитающими.
Эндокринная система. Воздействие на работу отдельных органов и всего организма животных оказывают особые химические вещества – гормоны , вырабатываемые так называемыми железами внутренней секреции. Каждая из желез вырабатывает особые гормоны. Например, гормон, выделяемый особыми частями поджелудочной железы, играет важнейшую роль в обмене углеводов, один из гормонов мозгового придатка (гипофиза) , оказывает воздействие на развитие половых желез. Все железы внутренней секреции функционируют согласованно и являются органами эндокринной системы , на работу которой оказывает регулирующее воздействие нервная система. Наибольшего развития эндокринная система достигла у высших животных.
Двигательная система. Для животных в отличие от растений характерно появление и постепенное совершенствование специальной двигательной системы. Уже у одноклеточных животных имеются сократимые волокна и различные специальные органоиды для передвижения (жгутики, реснички). У многоклеточных животных развитие мышечной системы начинается у одного из самых примитивных типов ( у кишечнополостных) и , постепенно усложняясь, достигает наибольшего совершенства у высших типов – членистоногих и хордовых, у которых появляются специальные органы передвижения ( членистые ноги, плавники, крылья). Эволюция двигательной системы сопровождается развитием опорных тканей (начиная с простых соединительных тканей и кончая костными) , входящих в состав наружных или внутренних скелетных образований.
Система переноса веществ. Организмы могут существовать лишь тогда, когда в их телах постоянно происходит передвижение различных веществ (питательных , кислорода, продуктов диссимиляции и др. ) , без чего обмен веществ невозможен. У животных в связи с их большей общей активностью, чем у растений , и сильно выраженной способностью к передвижению в пространстве перенос веществ приобретает особенно большое значение. Наиболее древний способ переноса веществ в органическом мире – диффузный , который присущ всем организмам, и , следовательно, всем животным, вплоть до самых высших.
Однако по мере увеличения размеров тела, усложнения строения и возрастания активности животных передвижение веществ пустеем диффузии становится недостаточным даже у низших многоклеточных животных (кишечнополостных и плоских червей) , у которых вспомогательную транспортную роль могут играть разветвления пищеварительного аппарата. Затем у более высокоорганизованных животных большое значение в переносе веществ имеют полости тела , жидкость которых находится в постоянном движении. Наконец, после сравнительно длительного эволюционного развития появляется самая совершенная система переноса веществ – кровеносная, имеющаяся у всех высших групп беспозвоночных животных и достигшая наибольшей сложности у позвоночных.
Дыхательная система. Подавляющее большинство организмов для осуществления процессов диссимиляции нуждается в свободном кислороде. У низших типов животных, как и у всех растений, газообмен ( т.е. поступление кислорода в тело и отдача наружу углекислого газа) совершается через наружную поверхность тела. Такой газообмен облегчается, когда появляются полости тела, наполненные водянистой жидкостью, омывающими изнутри кожные покровы. Еще больше усиливается кожный газообмен у тех животных, у которых в коже разветвляются кровеносные сосуды. По мере дальнейшего усложнения организации животных и возрастания их активности интенсивность процессов дыхания усиливается и кожный газообмен становится недостаточным. В связи с этим у высших типов животных развиваются специальные органы дыхания : водного – жабры, воздушного – трахеи и легкие.
Выделительная система. Животные как более активные организмы ( по сравнению с растениями) выделяют большее количество продуктов диссимиляции, и у них в связи с этим, уже начиная с низших типов многоклеточных беспозвоночных , появляются специальные органы выделения. У растений же специальной выделительной системы нет. Органы выделения животных различны по своему строению, но все они представляют систему канальцев. Эффективность работы рассматриваемых органов увеличивается после появления полостей тела, жидкость которых собирает продукты диссимиляции , и особенно после развития кровеносной системы, сосуды которой вступают в тесное взаимодействие с выделительными канальцами. Продукты диссимиляции могут поглощаться у животных и особыми клетками – нефроцитами.
Пищеварительная система. Животные как гетеротрофные организмы питаются органическими веществами : белками, жирами, углеводами и др. Молекулы этих веществ, как правило, очень велики и не могут пройти через оболочки клеток, для того, чтобы проникнуть в разные части организма, где они ассимилируются . Поэтому в организме животных эти вещества подвергаются под воздействием определенных ферментов процессам пищеварения , в результате которых белки расщепляются на аминокислоты , сложные углеводы – на простые, жиры – на глицерин и жирные кислоты. Перечисленные продукты пищеварения , оставаясь достаточно сложными , растворимы , они имеют молекулы значительно меньшей величины, чем исходные органические соединения (белки и др.) и могут диффундировать внутри клеток простейших (одноклеточных) животных и проникать через оболочки клеток в разные части многоклеточных животных.
У простейших, как правило одноклеточных, животных пищеварение может быть только внутриклеточным . У многоклеточных животных, за исключением самых примитивных из них – губок, есть кишечник (который у представителей некоторых групп редуцируется в связи с особенностями их образа жизни), но пищеварение у низших типов совершается чаще всего в клетках стенки кишечника, то есть остается внутриклеточным , а кишечная полость служит в основном для захвата большего количества пищи и предварительного механического распада ее. Лишь после длительной эволюции пищеварение начинает совершаться в полости кишечника, то есть становится более эффективным. По мере совершенствования пищеварительного аппарата улучшаются способы механической обработки пищи ( раздробление ее на мелкие куски) , что убыстряет распад сложных органических веществ. Непереваренные остатки пищи, которые удаляются из низших животных через единственное отверстие кишечника – ротовое , а у более высоко стоящих – через специальное анальное отверстие.
Размножение. В органическом мире известно два главных способа размножения : бесполое и половое. Различают три основных вида бесполого размножения животных : деление материнского организма на два новых организма приблизительно равной величины, почкование – отделение от материнского организма небольшой по сравнению с ним почки, множественное деление всего материнского организма на несколько, часто очень большое количество новых организмов. В царстве животных бесполое размножение свойственно преимущественно низшим группам, хотя встречается у некоторых сравнительно сложных по своему строению животных.
При половом размножении новый организм развивается из особых половых клеток – гамет. Половые клетки у одноклеточного организма образуются из единственной клетки его тела, а у многоклеточного организма – в особых органах , называемых у животных половыми железами. Зрелые гаметы развиваются в результате сложных изменений в ядрах и цитоплазме клеток ,дающих начало гаметам.
Половые клетки бывают мужские, или микрогаметы, и женские, или макрогаметы. Типичные сперматозоиды меньших размеров, чем яйцеклетки ,форма их обычно вытянутая, и они передвигаются при помощи тонкого выроста, или жгутика. Типичные яйцеклетки снабжены запасом питательных веществ, необходимым для развития зародыша , форма их округлая , они неподвижны ( или малоподвижны) .
Половое размножение связано с оплодотворением , т.е. слиянием микрогаметы с макрогаметой, ядер обеих яйцеклеток в одно ядро; сливается и цитоплазма обеих клеток. Образовавшаяся в результате слияния новая клетка называется зиготой – из нее развивается новый организм. Подвижность сперматозоидов способствует соединению с яйцеклетками.
Половое размножение имеет большое физиологическое значение . Процессы, происходящие при слиянии половых клеток, обычно приводят к усилению обмена веществ и улучшению физиологических свойств нового организма, развивающегося из зиготы, особенно при слиянии гамет, происходящих от неродственных организмов (того же вида). В связи с этим в органическом мире развился ряд приспособлений, препятствующих близкородственному половому размножению. Очень важно, что потомство, возникшее в результате полового размножения, более или менее разнообразно, так как гаметы, сливающиеся в зиготу, имеют, как правило, разный состав генов. При бесполом же размножении организмы развиваются из части тела материнского организма и вполне похожи на него. Положительное же значение разнообразия потомства заключается в том, что в борьбе за существование, в особенности при смене условий обитания, среди потомков могут оказаться особи, лучше приспособленные к указанным условиям.
Индивидуальное развитие (онтогенез). Любой организм, появившийся в результате бесполого или полового размножения, должен для достижения вполне сформированного (взрослого) состояния пройти определенные стадии индивидуального развития. При бесполом размножении различия между начальной и взрослой стадиями обычно невелики. При половом размножении онтогенез начинается с зиготы ( или яйцеклетки при партеногенезе ), которая даже у одноклеточных организмов имеет некоторые существенные отличия от вполне сформированной особи.
У многоклеточных организмов различия между зиготой и взрослой особью по мере усложнения строения растений и животных становятся все более значительными. Онтогенез подразделяется на два периода : зародышевый (эмбриональный) и послезародышевый ( постэмбриональный).
У животных первый период заканчивается выходом из яйцевых оболочек или из тела матери ( при живорождении) сформированного организма. У одних животных эмбриональное развитие заканчивается образованием организма, во всех существенных чертах похожего на взрослый организм . Такой тип развития называется прямым. У других животных эмбриональное развитие заканчивается образованием личинки, которая отличается по строению и образу жизни от взрослой формы. Такой тип развития называется развитием с превращением или метаморфозом.
Среда обитания животных.
Общеизвестно, что животные, как и все живые существа, теснейшим образом связанны с окружающей их средой. Любая группа организмов может жить и размножаться только при наличии более или менее определенных внешних условий , которые в совокупности составляют среду обитания этой группы. Условия среды подразделяются на неорганические , или абиотические и органические , или биотические . Среда неоднородна и разделяется на разные места обитания, или биотопы , которые характеризуются на всем своем протяжении приблизительно сходными условиями : определенная часть дна водоема , толща воды , луг с определенными почвенными, температурными и другими условиями , различные места обитания в горах и т.д. Организмы, обитающие в пределах какого-нибудь биотопа , в той или иной степени связаны между собой.
Водные и наземные животные. В течение эволюционного развития органического мира живые существа заселили разные среды обитания. Жизнь зародилась в водной среде и в продолжении огромных периодов времени историческое развитие организмов протекало в различных водоемах или в очень влажных условиях в поверхностных слоях земной коры. Первыми совершили выход на сушу растения, вслед за которыми появились наземные животные . Впоследствии потомки разных групп наземных растений и животных оказались в состоянии стать водными организмами. Так, например , в пресных водоемах обитает большое количество цветковых растений и насекомых, в морях – китообразных и ластоногих . Поэтому следует различать первичноводные и вторичноводные группы растений и животных. Высшие группы наземных животных приобрели приспособления к полету. Наиболее разнообразен органический мир морей и океанов, где все главные группы растений и животных – от низших до высших. На суше главным образом обитают представители высших групп обоих царств.
Водных животных (как морских, так и пресноводных) можно разделить на три биологические группы : бентос, планктон и нектон. К бентосу относятся животные, обитающие на дне водоемов. Бентические животные разнообразны : одни ведут прикрепленный образ жизни , другие зарываются в ил или песок , вбуравливаются в камни, третьи – ползают или бегают по дну, четвертые – плавают в придонных слоях воды и т.д. У этих животных часто хорошо развиты раковины, панцири и другие защитные приспособления , внутренний скелет может быть массивным. Многие из бентических животных достигают большой величины. Тела их разнообразно окрашены, часто под цвет дна, и непрозрачны . К бентосу принадлежат и разнообразные растения, живущие на дне водоемов.
В состав планктона входят животные, обитающие в толще воды. Они парят или самостоятельно передвигаются различными способами, но преодолеть силу течения не могут. Планктонные животные большей частью малы, многие из них имеют микроскопическую величину. У таких организмов отношение поверхности тела к массе велико и им легче, чем крупным организмам, держаться в толще воды. Поверхность тела часто увеличивается благодаря наличию разнообразных выростов. Масса тела планктонных животных сильно облегчена вследствие содержания в нем большого количества воды , капелек жира, пузырьков воздуха и т.д. В состав планктона входят и растительные организмы (преимущественно водоросли). К нектону относятся хорошо плавающие животные, которые могут преодолеть силу течений : многие рыбы, китообразные и др. Форма и строение тела нектонных животных хорошо приспособлены к быстрому передвижению в воде. Нектонных растений по понятным причинам нет. Между бентическими и нектонными животными существуют разнообразные переходы. Многие животные во взрослом состоянии живут на дне, а их личинки обитают в толще воды.
Список использованной
- Левушкин С.И., Шилов И.А. , Общая зоология : Учеб. для студ. биол. спец. вузов . – М. : Высш. шк., 1994. – 432 с. : ил.
- Кузнецов Б.А. , Чернов А.З. , Зоология. Учебник для агрономических специальностей сельскохозяйственных вузов. М. , «Высшая школа» , 1972. 352 с. с ил.
- Наумов С.П. , Зоология позвоночных. Изд. 3-е , перераб. Учебник для студентов биологич. специальностей . М., «Просвещение», 1973. 423 с. с ил.
- Молис С.А. , Книга для чтения по зоологии : Пособие для учащихся . – М ., «Просвещение» , 1981. 224 с. с ил.
- Тинберген Н. , Поведение животных. Пер. с англ. О.Орлова . Предисл. К.Э.Фабри. М., «Мир», 1978. 192 с. с ил.
- Лукин Е.И. , Зоология : Учебник для студентов зооинжернерных и зооветеринарных вузов и факультетов. – 2-е изд. , перераб. и доп. – М., «Высшая школа» , 1981. 400 с., ил.
- Морфология и анатомия подсолнечника
- Морфология и билолгия рыб р. Ижма
- Морфология и биосовместимость внутрикостных имплантатов
- Морфология и механика движения в боксе
- Морфология и функция элементов крови
- Морфология как раздел науки о языке
- Морфология клетки
- Морфологическое строение почвы
- Морфология
- Морфология
- Морфология волшебной сказки
- Морфология генеративных органов растений
- Морфология готского языка
- Морфология готского языка
