Сделай Сам Свою Работу на 5

Класс Пресмыкающиеся (Reptilia)

Цель:на примере вскрытой ящерицы рассмотреть черты строения рептилий как первого класса из группы амниот. Познакомиться с разнообразием и значением пресмыкающихся.

Материалы и оборудование:влажные и сухие макропрепараты рептилий, плакаты, альбомы, карандаши.

 

I. Теоретическая часть

Пресмыкающиеся – это первый класс из группы первичноназемных позвоночных (Amniota). Их вероятными предками являются девонские тонкопозвонковые земноводные – антракозавры, давшие в каменноугольном периоде начало так называемым сеймуриям (Seymouriamorpha). Последних некоторые ученые относят также к амфибиям, однако немало зоологов, полагающих, что сеймурии – это первые, весьма примитивные рептилии.

Важнейшим эволюционным завоеванием пресмыкающихся явилась способность размножаться и развиваться на суше. Названное свойство обеспечивается такими важнейшими прогрессивными адаптациями, как внутреннее осеменение, появление скорлуповых оболочек яйца (пергаментообразных или известковых) и, главное, возникновение в эмбриогенезе зародышевых оболочек: амниотической, которая заполнена жидкостью и окружает эмбрион, осуществляя защитные функции, серозной, располагающейся под скорлупой, и аллантоиса («зародышевого мочевого пузыря»), обеспечивающего поступление питательных веществ, газообмен и выведение метаболитов у зародыша.

Поскольку эмбриогенез завершается появлением на свет вполне сформированного животного, постэмбриональное развитие стало прямым.

Ароморфозы затрагивают и другие стороны биологии рептилий. Ороговевает эпидермис и исчезают кожные железы (их остатки обнаруживаются у крокодилов и водных черепах). Окостеневает, становясь более прочным, скелет. Позвоночный столб рептилий подразделяется на пять отделов: шейный из большого числа позвонков, при этом первые два дифференцированы (атлант и эпистрофей); грудной с ребрами, достигающими грудины (таким образом, формируется замкнутая грудная клетка); поясничный со свободными ребрами; более мощный, чем у амфибий, крестцовый отдел; хвостовой. Увеличивается объем мозгового черепа, имеющего в затылочном отделе всего один мыщелок. Усложняется рельеф его боковых поверхностей как место прикрепления более мощной жевательной мускулатуры (у ящериц, крокодилов здесь присутствуют по две височные ямки – такой череп называется диапсидным).



Укрепляется добавочный скелет туловища. Элементы плечевого пояса за счет их соединения с позвоночником посредством грудины и ребер создают лучшую опору для передних конечностей. Хотя постановка конечностей у рептилий еще не совершенна (в спокойном состоянии перпендикулярно к субстрату ориентированы только медиальные отделы), однако при необходимости они могут выпрямляться, что обеспечивает возможность более быстрого передвижения. Из особенностей устройства дистальных отделов ног рептилий следует отметить интеркарпальные (внутризапястные) и интертарзальные (внутризаплюсневые) суставы.

Функционально прогрессирует пищеварительная деятельность рептилий. Приобретает ферментативную активность слюна (у ядовитых змей и ящериц- ядозубов эта тенденция сопровождается появлением у слюны токсических свойств). Формируется зачаток слепой кишки, особенно хорошо выраженный у морских черепах и игуан.

В желудочке сердца рептилий появляется неполная перегородка (у крокодилов она практически полная, но имеет сквозное отверстие), при этом артериальный конус исчезает, и три главных артериальных ствола: левая дуга, правая дуга аорты и легочной ствол – берут начало от разных частей желудочка, что, в конечном счете, обеспечивает более совершенное, чем у амфибий, разделение крови (хотя и не окончательное!).

Легкие приобретают ячеистое строение, поэтому существенно возрастает поверхность газообмена; одновременно обособляются трахея и бронхи как воздухоносные пути. В связи с появлением грудной клетки, мускулатура которой обеспечивает изменения объема полости тела, совершенствуется механизм вентиляции легких (всасывающий механизм дыхания).

На наружной поверхности полушарий переднего мозга появляются скопления тел нейронов – зачатки новой коры (неокортекса), увеличивается мозжечок, возникает вертикальный изгиб продолговатого мозга; число черепно-мозговых нервов возрастает до 11 пар.

Совершенствуются аккомодация и слух рептилий. У крокодилов в составе перепончатого лабиринта присутствует улитка (лагена), имеется зачаток наружного слухового прохода.Многие рептилии легко распознают запахи.

В выделительной системе появляются вторичные, или тазовые, почки (метанефрос), отличающиеся удлиненными, дифференцированными канальцами нефронов, в которых происходит активная реабсорбция воды из состава первичной мочи. В итоге выделяемая моча у рептилий полусухая, кристаллическая (основной продукт азотного обмена – мочевая кислота).

Класс пресмыкающихся объединяет около 7 тыс. современных видов, сгруппированных в три подкласса и четыре отряда.

Наиболее примитивно устроены клювоголовые (отряд Rhynchocephalia), представленные единственным ныне живущим видом – гаттерией, обитающей на островах Новой Зеландии. У гаттерий сохранились амфицельные позвонки, зубы на небных костях и сошнике, брюшные ребра, венозная пазуха (синус) в сердце, теменной глаз.

Большинство представителей класса относятся к отряду чешуйчатых (Squamata) из подкласса лепидозавров (Lepidosauria). Отряд делится на три подотряда: ящериц, змей и амфисбен. Представители двух последних утратили конечности в связи с ползающим (змеи) или роющим (амфисбены) образом жизни.

Отряд черепах (Chelonia) из подкласса анапсид (Anapsida) и отряд крокодилов (Crocodilia), входящий в подкласс архозавров (Archosauria), включают соответственно около 200 и 20 видов. Многие черепахи (пресноводные, морские, мягкотелые, бокошейные, бесщитковые), а также все крокодилы представляют собой вторичноводных рептилий.

Крокодилы, несмотря на то, что существуют с конца триасового периода мезозойской эры (то есть с начала «эпохи динозавров»), являются наиболее сложно организованными пресмыкающимися; у них, как уже отмечалось, четырехкамерное сердце, крупный головной мозг, вторичное костное небо, зубы расположены в ячейках челюстных костей (текодонтная система).

Некоторых рептилий человек добывает ради мяса, ценной кожи, рогового панциря (крокодилов, суповую черепаху, биссу, логгерхеда, крупных ящериц, змей). Деликатесом считаются яйца черепах. Яд некоторых змей (гадюк, кобр) используется при изготовлении лекарств. Ящерицы (прыткая, живородящая, веретеница – представители нашей фауны, тропические гекконы, сцинки и др.) и змеи (ужи, полозы и др.) истребляют немалое число насекомых и грызунов, вредящих сельскохозяйственным культурам.

С другой стороны, укусы ядовитых змей приводят к тяжелому отравлению (иногда – смертельному) людей и домашних животных; особенно опасными видами являются тигровая змея, черный тайпан, смертельная змея, королевская кобра, пеламиды и некоторые другие. Опасны укусы американских ящериц – ядозубов. Известны случаи нападения на людей и домашних млекопитающих крокодилов, крупных удавов, варанов.

Ящерицы, змеи, черепахи могут являться хозяевами-прокормителями личинок и нимф паразитиформных клещей, резервуарными и промежуточными хозяевами гельминтов (мезоцестоидесов, алярий).

 

II. Самостоятельная работа

Задание 1

Рассмотрите препарат вскрытой ящерицы. Обратите внимание на особенности ее внешнего и внутреннего строения. Найдите на препарате сердце, легкие, трахею, желудок, печень, тонкий и толстый кишечник, тазовые почки, селезенку, половые органы, мочевой пузырь. Зарисуйте вскрытого самца прыткой ящерицы (Lacerta agilis) в альбоме, сделайте обозначения.

 

Задание 2

Рассмотрите демонстрационные макропрепараты скелета, кровеносной, пищеварительной и нервной систем пресмыкающихся, а также муляж головного мозга ящерицы. Сравните строение скелета ящерицы и змеи. Обратите внимание на особенности опорно-двигательной системы змеи, связанные с ползанием. Познакомьтесь с влажным препаратом яиц ужа.

Зарисуйте разрез сердца ящерицы с отходящими от него сосудами, сделайте обозначения.

 

Задание 3

Познакомьтесь с демонстрационными препаратами различных видов пресмыкающихся (черепах, ящериц, змей). Обратите внимание на отличительные признаки представителей разных отрядов и видовые особенности.

Контрольные вопросы

1. Назовите прогрессивные и примитивные черты организации пресмыкающихся как первичноназемных позвоночных.

2. Охарактеризуйте размножение и развитие рептилий.

3. Что такое зародышевые оболочки и каково их значение?

4. На какие отряды и подотряды делится класс пресмыкающихся? Укажите главные особенности и представителей каждой из названных групп.

5. Каково значение пресмыкающихся в природе и их практическое значение?

Домашнее задание:заполните в таблице Б. 4 (Приложение Б) колонку по классу рептилий.

Занятие 16

Класс Птицы (Aves)

Цель:рассмотреть внешнее и внутреннее строение птиц как высших позвоночных животных, освоивших воздушную среду. Выявить адаптации к полету, познакомиться с разнообразием и значением.

Материалы и оборудование:макропрепараты по анатомии и развитию птиц, коллекции перьев, чучел, плакаты, альбомы, карандаши.

I. Теоретическая часть

Птицы – эволюционно самая молодая группа позвоночных животных (известна с юрского периода мезозойской эры), берущая начало от древних рептилий из подкласса архозавров – псевдозухий. Многие псевдозухии вели древесный образ жизни. Это, вероятно, привело к появлению у них сначала способности планировать, перемещаясь с ветки на ветку, а в дальнейшем (у их потомков – первых птиц, называемых протоависами) – способности летать.

Полет птиц как способ передвижения в воздухе подразделяют на машущий (активный) и планирующий (пассивный). Освоение воздушной среды птицами сопровождалось не только многочисленными ароморфозами, из которых наиболее общим прогрессивным приобретением, затрагивающим многие системы органов, является интенсификация всех обменных процессов, но и разнообразными специализациями. Эти два направления адаптивных изменений в эволюции птиц разграничить бывает достаточно трудно.

К числу основных ароморфозов птиц относится гомойотермность, т.е. способность поддерживать температуру тела на постоянном уровне (средняя температура тела равняется 42-440С). Это обусловлено совершенствованием механизмов терморегуляции, как химической (регуляции теплопродукции), так и физической (регуляции теплоотдачи). Теплоизолирующую роль играют возникающие как усложнение роговых чешуй рептильных предков перья, в первую очередь пуховые и собственно пух (особенно хорошо они развиты у водоплавающих птиц), а также подкожная жировая клетчатка. Контурные перья покрывают тело и создают опорную поверхность крыльев и хвоста. Из других роговых производных эпидермиса следует упомянуть когти, роговой чехол клюва (рамфотеку), щитки и т.п.

Высоко дифференцирована скелетная мускулатура птиц. Мышцы располагаются компактно: в основном на туловище и проксимальных отделах конечностей; у хорошо летающих видов самыми крупными мышцами являются большие грудные, лежащие по бокам киля грудины. Подобное расположение мускулов придает телу птицы устойчивость при движении в воздухе и поэтому может рассматриваться как адаптация к полету.

В рамках общей интенсификации метаболизма у птиц можно отметить высокую скорость пищеварительных процессов.

За счет появления в дыхательной системе воздушных мешков, представляющих расширения части воздухоносных путей, у птиц возникает двойной газообмен. Воздух, поступивший в дыхательную систему при вдохе, делится на две части. Одна часть по мельчайшим ответвлениям бронхов (бронхиолам) достигает ячеек легких и отдает кислород в кровь, забирая из нее углекислый газ (присутствовавший до этого момента в легких отработанный воздух выталкивается в передние воздушные мешки); другая часть свежего воздуха по ветвям некоторых бронхов второго порядка сразу попадает в задние воздушные мешки. При выдохе отработанный воздух из передних мешков по транзитным бронхам выталкивается наружу, воздух же из задних мешков поступает в легкие, участвуя в газообмене с кровью. Более полному извлечению кислорода из воздуха способствует течение крови в капиллярах легких навстречу движению воздуха (противоточный газообмен).

В кровеносной системе птиц происходит полное разделение кругов кровообращения; сердце стало четырехкамерным, а от левого желудочка отходит только правая дуга аорты.

Относительно велик и сложно устроен головной мозг птиц. Сильно развит мозжечок. Большие полушария крупнее, чем у рептилий, однако структура коры по-прежнему достаточно ё, который их «водит»: охраняет и обучает. Именно поэтому выводковые виды, как правило, не строят сложных гнезд, в отличие от птенцовых.

Насчитывается около 8600 ныне существующих видов птиц, объединенных в два надотряда: плавающих (Impennes) с единственным отрядом пингвинов и новонебных, или типичных (Neognathae). Последний, в свою очередь, распадается еще на две группы, не имеющие определенного таксономического статуса (в прежних классификациях они нередко рассматривались как надотряды): бегающих с четырьмя современными отрядами (страусообразных, казуарообразных, нандуобразных и кивиобразных) и летающих, или типичных. К типичным относятся примерно 15 отрядов (воробьинообразных, соколообразных, ржанкообразных, дятлообразных, гусеобразных, курообразных, совообразных и др.).

Птицы как участники пищевых цепей биоценозов, обладающие высоким уровнем метаболизма, способствуют ускоренному биологическому круговороту; некоторые виды (колибри и нектарницы, например) опыляют цветы; зерноядные и плодоядные представители распространяют семена цветковых и голосеменных растений; падальщики выполняют роль санитаров. Для многих видов птиц (перелетных, кочующих) характерны сезонные миграции, которые влияют на распределение живого вещества и структуру экосистем разных участков Земного шара.

Известно немало промысловых видов птиц, дающих ценное мясо, пух; насекомоядные и хищные птицы уничтожают вредных беспозвоночных и грызунов; декоративные виды имеют эстетическое значение. Наконец, ряд птиц одомашнен человеком и разводится ради мяса и яиц (отрасли птицеводства).

С другой стороны, есть виды, которые наносят ущерб урожаю сельскохозяйственных культур (ткачики, воробьи, скворцы и др.). Дикие птицы часто являются прокормителями клещей, блох, пухоедов, распространителями возбудителей заболеваний, опасных для человека и домашних животных (чумы, туляремии, бруцеллеза, гриппа, орнитоза, сингамоза и т.п.); некоторые хищники (коршуны, например) могут истреблять домашнюю птицу и ценную дичь. Существует также проблема аварий воздушных судов, связанная с птицами, поселяющимися вблизи аэродромов.

 

II.Самостоятельная работа

Задание 1

Изучите строение скелета сизого голубя (Columba livia). Обратите внимание на преобразования конечностей (редукцию кисти, формирование вилочки, срастание костей голени и проксимального ряда костей заплюсны, появление цевки), срастание позвонков во многих отделах, киль грудины, тонкостенный череп с клювом и т.п.

Задание 2

Рассмотрите демонстрационные влажные препараты по анатомии птиц. Отметьте особенности строения, связанные с полетом. Зарисуйте самца вскрытого голубя в альбоме, сделайте обозначения.

Задание 3

Рассмотрите демонстрационные препараты, иллюстрирующие зародышевое развитие выводковой и птенцовой (гнездовой) птицы. Познакомьтесь также с коллекцией чучел птиц, обратите внимание на отличительные признаки представителей разных отрядов и их видовые особенности.

Контрольные вопросы

1. Назовите прогрессивные черты организации птиц.

2. Какие особенности строения и физиологии птиц являются приспособлениями к полету?

3. Охарактеризуйте особенности размножения и развития птиц. Что такое «гнездовой паразитизм»? Каким птицам он свойственен?

4. Назовите надотряды и важнейшие отряды птиц, их отличительные биологические особенности и представителей.

5. Какие птицы называются: а) оседлыми; б) кочующими; в) перелетными? Приведите примеры. Каковы причины сезонных миграций птиц?

6. Каково значение птиц в природе и их практическое значение? Приведите примеры.

Домашнее задание:заполните в таблице Б. 4 (Приложение Б) колонку по классу птиц.

 

Занятие 17



©2015- 2019 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.