Лекции по "Зоологии "

Распространение паразитических простейших зависит от ареала хозяев и экологических условий местности, а для некоторых – и от наличия переносчика. Подробнее о паразитических видах речь пойдет позже.

Происхождение простейших и время появления этой группы окончательно не установлены. Это связано с тем, что одноклеточные организмы  практически не сохраняются в геологических слоях. Исключение составляют лишь простейшие с минеральным скелетом. Остатки раковин фораминифер и радиолярий найдены в ранних кембрийских отложениях возрастом около 600 миллионов лет. Однако несомненно, что простейшие, как группа, появилась гораздо раньше.

Систематика простейших. К простейшим относят около 60 тысяч видов, которых ранее объединяли в один тип Простейшие с классами саркодовые, жгутиковые, инфузории, споровики и книдоспоридии. С внедрением в биологию методов электронной микроскопии, молекулярной генетики и других систематика этой группы претерпела существенные изменения, и единого мнения по этому вопросу в ученом мире нет. По мнению одних исследователей достаточно перечисленные выше классы возвести в ранг типов. По данным других  только группу жгутиковых необходимо разделить на 9 типов. 

Филогения простейших. По современным представлениям предками современных простейших были жгутиковые организмы, от которых  происходят современные жгутиконосцы. В процессе эволюции от этой группы произошли саркодовые (переход к амебовидному питанию и движению), споровики и миксоспоридии (переход к паразитическом образу жизни) и инфузории (дифференцировка и усложнение).

Значение простейших огромно.

Свободноживущие виды простейших служат пищей многим мелким беспозвоночным животным и занимают одно из ведущих мест в пищевых цепях биоценозов.

Некоторые инфузории, питаясь  бактериями, оказывают заметное влияние на численность микробов в воде, тем самым, очищая водоемы.

Велика и геохимическая роль простейших. Одноклеточные, имеющие известковый скелет, в течение сотен миллионов лет образуют мощные осадки, которые со временем превращаются в горные породы. Примером такой породы служит известняк и мел, состоящий из раковин фораминифер и некоторых других простейших.

В последние десятилетия  особое значение приобрели ископаемые фораминиферы. Исследование видового состава этих простейших в породе во время геологоразведочных работ может свидетельствовать о наличии нефтеносных слоев.

Паразитические  виды служат серьезным фактором регуляции численности своих хозяев. Заражение различными паразитическими простейшими наряду с другими патогенами значительно ограничивает численность таких быстро размножающихся животных, как насекомые.

Важнейшее значение имеют  паразитические простейшие и в жизни  человека. Так, например, смертность от малярии в настоящее время  составляет более 100 тысяч человек в месяц.

Простейшие, паразитирующие у сельскохозяйственных животных, вызывают иногда массовый падеж. Кокцидиозы кроликов и кур, пироплазмозы рогатого скота, трипаносомозы животных приносят огромный экономический ущерб.

Имеется группа так называемых условно-патогенных простейших, которые живут внутри или снаружи организма своего хозяина и обычно не оказывают никакого вредного влияния. Однако при ослаблении иммунитета хозяина эти же виды могут вызвать тяжелые болезни. Примером может служить токсоплазма.

В некоторых случаях  простейшие просто необходимы для своих хозяев. Таких простейших называют мутуалистами или симбионтами. Например, в кишечнике термитов и тараканов, питающихся древесиной, живет множество жгутиковых, которые переваривают растительную клетчатку, поедаемую насекомыми. Термиты, лишенные таких простейших, быстро погибают от голода. Аналогичное значение имеют и инфузории, населяющие рубец жвачных животных и толстую кишку лошадей.

 

Общая характеристика типа Губки

 

Губки – многоклеточные животные на клеточном уровне организации. Клетки их организма не образуют настоящих тканей.

Внутри бокаловидного  или мешковидного тела находится  парагастральная (атриальная) полость, которая открывается в верхней  части устьем (оскулюм).

Губки – двухслойные животные. В их теле  можно выделить наружный (эктодермальный) слой, внутренний (гастральный) слой и находящуюся между ними мезоглею.

Наружный слой - эктодерму - образуют уплощенные эпителиальные клетки.

Внутренний слой образуют хоаноциты (воротничково-жгутиковые клетки).

В мезоглее находятся  различные клетки, выполняющие различные функции. В этом же слое расположен и скелет. Среди клеточных элементов следует назвать:  пороциты – трубчатые клетки, пропускающие воду в тело губки; склеробласты  - образуют спикулы; амебоциты – захватывают и переваривают пищу; археоциты – недифференцированные клетки.

Скелет представлен многочисленными спикулами разной формы. Они состоят из кремнезема или известняка. У ряда видов скелет состоит из спонгина – рогоподобного вещества.

Мезоглея пронизана  системой каналов и камер, выстланных изнутри хоаноцитами. Своими жгутиками эти клетки создают постоянный ток воды в этой системе и захватывают пищевые частицы. Пищеварение внутриклеточное. Отфильтрованная вода выходит через оскулюм.

В зависимости от степени  развития каналов и камер различают три типа строения губок – аскон, сикон и лейкон.

Бесполое размножение  происходит путем почкования  и  образования геммул.

При половом размножении  из археоцитов образуются половые клетки. Зигота претерпевает полное неравномерное  дробление, в результате которого формируется бластула, состоящая из мелких жгутиковых и крупных безжгутиковых клеток. Гаструляция идет по типу инвагинации. При этом вворачиваются безжгутиковые клетки.

После выхода зародыша из материнского организма происходит обратное выпячивание крупных клеток.

Далее происходит вторичная  инвагинация, только на этот раз впячиваются  мелкие жгутиковые клетки. Образовавшимся широким бластопором личинка  прикрепляется к субстрату и  формируется взрослая губка.

Губки древние животные, возникшие в докембрийскую эпоху. Своего расцвета группа достигла в мезозойскую эру. Насчитывается более2500 современных видов. Практическое значение невелико: в гигиенических целях используется спонгиновый скелет туалетной губки и скелет бадяги.

 

Общая характеристика типа Кишечнополостные.

 

Кишечнополостные – двухслойные животные с радиальной симметрией.

Симметрия.  В теле кишечнополостных имеется главная ось, на одном из концов которой находится ротовое отверстие. Через главную ось проходит несколько осей симметрии, по которым располагаются придатки и внутренние органы животного. Такой тип симметрии называется радиальным.

Жизненные формы. Основными жизненными формами кишечнополостных являются полип и медуза.

Тело полипа в общем случае цилиндрическое, на одном конце его находится ротовое отверстие, окруженное различным числом щупалец, а на другом - подошва. Полипы обычно ведут сидячий образ жизни или малоподвижны. Полипы большей частью образуют колонии.

Тело медузы имеет вид правильного зонтика или колокола, на нижней, вогнутой стороне которого расположено ротовое отверстие. По краю зонтика и иногда вокруг рта имеются щупальца или лопасти. Медузы ведут, как правило, подвижный образ жизни и не образуют колоний.

Разные виды кишечнополостных либо существуют в виде только одной из этих жизненных форм (медуза или полип), либо на протяжении своего жизненного цикла проходят обе стадии.

Систематика. В типе кишечнополостных   выделяют три класса:

Гидроидные (гидры, обели, полиподиум, сифонофоры);

Сцифоидные (медузы аурелии, корнероты, цианеи, морские осы);

Коралловые (черный и красный кораллы, акропоры, фунгии, актинии, альциониумы).

Всего насчитывается 9000 современных  видов кишечнополостных.

Размеры тела кишечнополостных варьируют в широких пределах. Одни виды полипов во взрослом состоянии не превышают нескольких миллиметров, тогда как некоторые актинии могут достигать 1 метра в поперечнике. У медуз диаметр зонтика может быть от 2 мм до 2 метров. К тому же щупальца некоторых медуз могут растягиваться до  30 м.

Движение. Полипы малоподвижны. Они могут изгибать тело, сокращаться, двигать щупальцами. Гидры могут «шагать», подобно гусеницам-землемеркам (личинкам бабочек-пядениц). Актинии могут медленно ползти на своей подошве.

Медузы активно передвигаются путем сокращения зонтика. Большую роль играют так же морские течения, переносящие медуз на большие расстояния.

Строение тела. Как уже говорилось, кишечнополостные являются двухслойными животными. Стенка тела их состоит из двух клеточных слоев – эктодермы (наружного) и энтодермы (внутреннего). Между ними находится мезоглея – слой бесструктурного студенистого вещества. Единственная полость в теле кишечнополостных – кишечная, или гастральная.

Эктодерма представлена однослойным плоским, кубическим или цилиндрическим эпителием. Помимо обычных эпителиальных клеток в состав эктодермы входят эпителиально-мускульные клетки, основание которых вытянуто в продольном направлении сократимое (мышечное) волокно. У некоторых кораллов мышечные волокна обособляются от эпителия и залегают под ним либо погружаются в слой мезоглеи, образуя самостоятельную мышечную систему. Между эпителиальными клетками имеются интерстициальные клетки, дающие начало различным клеточным элементам эктодермы. Характерной чертой кишечнополостных является наличие в эктодерме щупалец так называемых стрекательных клеток. Каждая такая клетка содержит капсулу, в которую впячена спирально свернутый длинный полый отросток – стрекательную нить. Снаружи клетки имеется чувствительный волосок, при раздражении которого стрекательная нить резко выворачивается, распрямляется и вонзается в тело добычи или врага. При этом из капсулы изливается ядовитый секрет, вызывающий паралич мелких животных, а также чувство жжения у крупных.

Энтодерма. Эпителий, выстилающий гастральную полость, состоит из жгутиковых клеток. Часть этих клеток носит характер эпителиально-мускульных, однако мускульные отростки располагаются в поперечном направлении, образуя в совокупности,  слои кольцевых волокон. Клетки эктодермального эпителия способны образовывать псевдоподии, с помощью которых захватывают пищевые частицы. Имеются также и железистые клетки.

Мезоглея. У полипов мезоглея развита слабо (за исключением кораллов), а у медуз этот слой достигает значительной толщины. В мезоглее содержится некоторое количество эктодермальных клеток, принимающих участие в образовании скелета.

Скелетные образования. Скелет имеют только полипы. У гидроидных полипов тело покрыто тонкой хитиновой текой – плотной оболочкой, которая выполняет защитную функцию. У большинства видов кораллов  скелет известковый, иногда – роговой. Развитие скелета может варьировать от отдельных спикул, разбросанных в мезоглее, до мощных камнеподобных образований разных размеров и формы (у мадрепоровых кораллов). Эти скелеты – производное эктодермы.

Образование скелета у кораллов в большой мере обусловлено присутствием в теле полипов симбиотических водорослей. Рассмотрим химические реакции, которые протекают при образовании известкового скелета. Исходные вещества – ионы кальция и двуокись углерода – содержатся в морской воде в достаточном количестве.

Углекислый газ, растворяясь  в воде, образует очень нестойкую  угольную кислоту:

Н₂О + СО₂ ↔ Н₂СО₃ , которая тут же диссоциирует на ионы:

Н₂СО₃ ↔ Н⁺ + НСО₃^-.

При взаимодействии ионов  Са и НСО₃ образуется гидрокарбонат кальция:

Са⁺⁺ +  2 НСО₃^- ↔ Са (НСО₃)₂.  Это вещество растворимо в воде, но и оно не прочно и легко превращается в нерастворимый карбонат кальция:

Са (НСО₃)₂ ↔ Са СО₃↓ + Н₂О + СО_2.

При избытке СО₂  эта реакция сдвигается влево и образуется растворимый гидрокарбонат. При уменьшении концентрации  СО₂ реакция сдвигается вправо и выпадает осадок извести.

Водоросли, живущие в  теле полипов, постоянно изымают  из тканей кишечнополостных углекислый газ для процесса фотосинтеза, постоянно  создавая пониженную концентрацию СО₂. Такие условия благоприятствуют образованию нерастворимого карбоната кальция и постройке полипами мощного скелета.

Пищеварительная система и питание. Пищеварительная система представлена гастральной полостью. Большинство кишечнополостных – хищники. Добычу, убитую или оглушенную стрекательными клетками, они подносят щупальцами к ротовому отверстию и заглатывают.

У гидроидных полипов  гастральная полость имеет вид  простого мешка, который сообщается с окружающей средой ротовым отверстием. Различные мелкие животные, попадающие в гастральную полость, чаще всего поглощаются клетками энтодермы (внутриклеточное пищеварение). Более крупная добыча может быть переварена ферментами, выделяемыми железистыми клетками. Непереваренные остатки выбрасываются через ротовое отверстие.