систематика живых организмов
методическая разработка по биологии

КЛАССИФИКАЦИЯ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ

Еще сравнительно недавно по всеобщему признанию все организмы подразделяли на два царства — царство животных и царство растений. Основное различие между животными и растениями сводили к способу питания. Животными считали тех, кто использовал в качестве пищи готовый органический материал (гетеротрофный способ питания), растениями — организмы, сами синтезирующие необходимый органический материал из неорганических соединений (автотрофный способ питания).

Если точнее, то гетеротрофные организмы — это те, которые должны получать углерод в виде его органических соединений, а автотрофные организмы способны использовать углерод в неорганической форме, а именно в виде диоксида углерода (ССЬ, углекислый газ). Животным обычно приходится разыскивать пищу и поэтому они должны быть способны к локомоции. А это предполагает наличие нервной системы, обеспечивающей координацию движений у более высокоорганизованных животных. Растения же ведут неподвижный образ жизни, они неспособны передвигаться и, следовательно, нервная система им не нужна.

А. Классификация по Маргелису и Шварцу: все организмы разделяются на пять царств. Вирусы не соответствуют ни одной из групп в данной классификации живых организмов, поскольку они устроены слишком просто, не имеют клеточного строения и не способны существовать независимо от других организмов. Б. Эволюционные взаимоотношения между пятью царствами. Как видно из схемы, начиная с протоктистов, эволюция происходила в направлении многоклеточности.

Однако в этой классификации упускается из виду тот очевидный факт, что все клеточные организмы распадаются на две естественные группы, называемые теперь прокариотами и эукариотами.

Между двумя этими группами существует фундаментальное различие, для убеждения в этом надо посмотреть питомник растений. Термины «прокариоты» и «эукариоты» отражают различие в локализации ДНК (генетического материала) в клетке. У прокариот ДНК не окружена ядерной мембраной и свободно плавает в цитоплазме. Иными словами, у этих клеток нет истинного (оформленного) ядра (pro — перед; karyon — ядро). В клетках же эукариот имеется настоящее ядро (ей — полностью, хорошо). Эукариоты эволюционировали от прокариот.

Деление всех организмов на животных и растения сталкивается с определенными трудностями. Например, грибы — гетеротрофы, но при этом они не способны передвигаться. Так куда же их отнести? Чтобы выйти из этого положения, было решено, что должно существовать более двух царств. В 1982 г. Маргелис и Шварц (Margulis, Schwartz) предложили систему, предусматривающую наличие пяти царств — царство прокариот и четыре царства эукариот (рис. 2.4). Система Маргелиса и Шварца получила широкое признание и именно ее теперь рекомендуют использовать. Считают, что эукариоты образуют надцарство Eukaryotae. Самая противоречивая группа — это протоктисты, возможно потому, что это не естественная группа.

Все мельчайшие организмы, хотя они и не образуют естественной таксономической единицы, часто объединяют в одну группу под общим названием микроорганизмы или микробы. Эта группа включает в себя бактерий (прокариоты), вирусы, грибы и протоктисты. Такое объединение удобно в практических целях, поскольку методы, используемые для изучения этих организмов, как правило, схожи. Так, в частности, для их визуального наблюдения нужен микроскоп, а их культивирование следует проводить в асептических условиях. Наука, изучающая микроорганизмы, образует одну из ветвей биологии, называемую микробиологией. Микроорганизмы приобретают все большее значение в таких областях науки, как биохимия, генетика, агробиология и медицина; кроме того, они составляют основу важного направления в промышленности, называемого биотехнологией. Некоторые микроорганизмы, такие как бактерии и грибы, играют еще и важную экологическую роль в качестве редуцентов.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА

Царство прокариоты (доядерные)

Цель: Обобщить знания об особенностях строения, функциях и значении бактерий.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА

Царство грибы.

Цель: Обобщить знания об особенностях строения, размножения, питания и значении грибов и лишайников.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА

Царство растения. Подцарство  низшие растения.        

Цель: Обобщить  знания о строении, размножении и значении низших растений в природе и в жизни человека.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА

Царство растения. Высшие споровые растения.

Цель: Обобщить  знания об особенностях строения, размножения и значении в жизни человека высших споровых растений.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА

Царство растения. Высшие семенные растения

Цель: Обобщить, углубить и закрепить знания об особенностях строения, размножения и значении растений, имеющих семена.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА

Признаки семейств отдела покрытосеменные растения.

Цель: Обобщить, углубить и закрепить знания семейств отдела покрытосеменные растения, а также значение этих растений в жизни человека.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА

Царство животные. Подцарство одноклеточные (простейшие).

Цель: Обобщить знания о строении одноклеточных животных, их размножении и значении.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА

Царство животные. Тип губки и тип кишечнополостные.

Цель: Обобщить знания об особенностях строения, питания, размножения и значении в природе и в жизни человека низших многоклеточных животных.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА

Царство животные. Черви.

Цель: Обобщить знания об особенностях строения, размножения и значения червей в природе и в жизни человека.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА

Царство животные. Тип моллюски.

Цель: обобщить знания о классах типа моллюски, их строении и значении.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА

Царство животные. Тип иглокожие.

Цель: обобщить и углубить знания о строении и значении иглокожих разных классов.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА

Царство животные. Тип членистоногие.

Цель: Обобщить знания о внешнем и внутреннем строении, размножении и значении животных разных классов типа членистоногие.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА

Царство животные. Тип хордовые.

Цель: Обобщить и углубить знания о строении  и значении хордовых животных.

ОБРАЗЕЦ

Зеленые водоросли. Эта группа (3700 видов) представлена в основном мелкими водными формами - одноклеточными, многоклеточными или колониальными. У многих видов хлоропласты представлены мелкими дисковидными тельцами, как и у сосудистых растений; в других случаях они крупные, немногочисленные (иногда один на клетку) и выглядят под микроскопом сложными, нередко очень красивыми структурами. Некоторые одноклеточные виды похожи на эвглену (Euglena), но имеют не один, а два жгутика. Они в изобилии содержатся в планктоне. Неподвижные виды часто образуют зеленый налет на стенах, столбах и стволах деревьев. Колонии бывают в форме пластин, полых сфер, простых или ветвистых нитей. Многие из них приближаются к многоклеточным организмам: у них строго определенная структура, связи между клетками постоянные, и одни клетки дифференцируются из других. Самая крупная зеленая водоросль - обитающая в море Ulva (морской салат). Ее светло-зеленые листовидные пластины прикрепляются к камням в приливно-отливной зоне. Некоторые виды содержат не только хлорофилл, но и другие пигменты; так, наблюдаемый иногда в горах феномен "красного снега" связан с массовым размножением микроскопической зеленой водоросли, содержащей красный пигмент. Способы размножения зеленых водорослей различны. Многие виды образуют свободноплавающие клетки (зооспоры), которые после расселительного периода развиваются в вегетативное слоевище. Большинство видов формирует также половые клетки (гаметы), причем иногда наблюдается регулярное чередование спорового и полового поколений, особи которых могут внешне не отличаться друг от друга. У некоторых видов сливающиеся гаметы морфологически одинаковы (изогамия), но у большинства они делятся на женские и мужские, как у растений и животных. Даже при внешнем сходстве гамет между ними часто существуют физиологические различия, так что слияние возможно только между гаметами двух половых типов. Определенный шаг вперед представляет дифференциация гамет на более крупные и более мелкие (гетерогамия). У одних видов и мужские и женские гаметы выделяются в воду, где свободно плавают до случайной встречи и слияния. В других случаях подвижна только мужская гамета, а женская окружена особой оболочкой, через которую проникает сперматозоид (оогамия). У ряда видов гаметы вообще не образуются, а при половом процессе содержимое одной вегетативной клетки перетекает в другую по формирующейся в ходе этого процесса трубке (конъюгация).
Харовые (лучицы). Это многоклеточные прямостоячие водные организмы, состоящие из центрального стержня ("стебля") с узлами, от которых отходят мутовки боковых выростов. Сосудистой системы у харовых нет, но клетки их неодинаковы: некоторые вытянутые, многоядерные, другие мелкие, одноядерные. Рост верхушечный, как у растений. Процесс размножения включает слияние неодинаковых гамет, которые образуются, в отличие от гамет всех прочих водорослей, внутри особых многоклеточных структур. Этот признак - главное отличие харовых от зеленых водорослей, с которыми они связаны многими особенностями и даже промежуточными формами. Недавние исследования ДНК позволяют с большим основанием предполагать, что харовые - предки наземных растений. У некоторых из них обнаружены такие же особенности митотического клеточного деления и строения жгутиков, как и у ряда наземных растений, хотя другие ближе в этом отношении к зеленым водорослям.
Бурые водоросли. Это многоклеточные, главным образом морские организмы. Часто их можно встретить прикрепленными к камням в приливно-отливной зоне относительно холодных морей. Некоторые виды мелковетвистые, многие - крупные, кожистые на ощупь, внешне разделенные на части, напоминающие стебель и листья. Именно такие крупные водоросли, относящиеся к группе ламинариевых, в ряде стран собирают и используют как удобрение или как источник иода, который они поглощают из морской воды; многие виды используются в пищу, особенно на Дальнем Востоке. Некоторые бурые водоросли отрываются от субстрата и свободно плавают; по названию одного из таких родов - саргассума - названо Саргассово море. У многих видов клетки окружены слизистым чехлом. У крупных видов иногда наблюдается чередование поколений, напоминающее данный процесс у папоротников. При этом поколение, представленное крупными слоевищами, образует свободноплавающие споры; из них развиваются похожие на крохотные растеньица, практически незаметные организмы - половое поколение, производящее гаметы; в результате слияния гамет вновь вырастает крупная водоросль первого типа. Широко распространенный род Fucus размножается только гаметами, причем на клеточном уровне его жизненный цикл очень близок к типичному для цветковых растений и высших животных: его гаплоидная (с одинарным набором хромосом) фаза сведена к минимуму. Некоторые ламинариевые образуют стеблевидную часть длиной более 30 м, переходящую в листовидные структуры с воздушными пузырями, которые поддерживают их в толще воды. У всех бурых водорослей имеется, кроме хлорофилла, еще и особый бурый пигмент. Результаты исследования нуклеотидных последовательностей ДНК наводят на мысль, что бурые водоросли близки к желто-зеленым, входящим в тип Chrysophyta. Если эти данные найдут окончательное подтверждение, бурые водоросли можно будет рассматривать, по аналогии с желто-зелеными, как один из классов этого типа.
Красные водоросли (багрянки). К этому типу относится 2500 видов многоклеточных, преимущественно морских форм среднего размера, особенно обильных в тропиках, где они часто растут на больших глубинах. Некоторые виды обитают в пресных водах и в сырой почве. Многие багрянки образуют тонковетвистые изящные "кустики", другие имеют вид тонких пластин с извилистыми краями. Пигменты, маскирующие зеленый цвет хлорофилла, придают слоевищам различную окраску - от бледно-розовой до коричневатой, синеватой и почти черной. Вероятно, эти пигменты способствуют фотосинтезу, поглощая тот слабый свет, который проникает на большие глубины. Клетки багрянок окружены слизистым чехлом. У некоторых видов они дифференцированы на удлиненные центральные и фотосинтезирующие наружные. Центральные клетки функционально сравнимы с проводящими элементами растений; некоторые красные водоросли, подобно сосудистым растениям, имеют верхушечный рост. И споры и гаметы (хотя мужские и выделяются в воду) лишены жгутиков и способны лишь пассивно дрейфовать. Известно несколько типов жизненных циклов багрянок, причем некоторые из них очень сложные. В процессе размножения мужская гамета прикрепляется к волосовидному выросту женской, в котором образуется отверстие. Ядро мужской клетки переходит в основание женской и сливается там с женским ядром. В случае относительно простого жизненного цикла из зиготы образуются споры, дающие начало новому половому поколению. Более сложные циклы включают чередование поколений. При этом ядро зиготы может мигрировать в другую клетку, вокруг которой постепенно формируется особого рода оболочка. Затем образуются нити, несущие споры. Эти споры отделяются и дают начало поколению, размножающемуся не половым путем, а спорами другого типа ("вегетативными"); из этих спор развиваются половые особи, и цикл повторяется. При таком чередовании поколений особи, различающиеся по способу размножения, могут быть внешне одинаковыми, но чаще бывают настолько разными, что два поколения одного вида иногда описывались как самостоятельные таксоны. Багрянки широко используются человеком. Из некоторых их видов получают углевод агар, на котором выращивают микроорганизмы в лабораториях. Сложные углеводы, добываемые из других видов, применяются как сгустители в пищевой промышленности (например, при производстве мороженого) и в косметике. Многие багрянки считаются в Японии деликатесом.
Золотистые водоросли. Этот тип делится на три класса - диатомовые (Bacillariophyceae), собственно золотистые (Chrysophyceae) и желто-зеленые (Xanthophyceae) водоросли. Некоторые специалисты склонны считать два последних класса самостоятельными типами - Bacillariophyta и Xanthophyta. Собственно золотистые и диатомовые водоросли (диатомеи), по-видимому, ближе друг к другу, чем к желто-зеленым водорослям, а последние, похоже, связаны близким родством с бурыми; как указывалось выше, бурые водоросли могут быть со временем признаны одним из классов типа Chrysophyta. Многие биологи отмечали, что некоторые водные грибы (Oomycota и Hyphochytridiomycota) своим вегетативным мицелием и репродуктивными структурами напоминают желто-зеленые водоросли порядка вошериевых (Vaucheriales). Кроме того, основным компонентом их клеточной стенки, как у водорослей, является целлюлоза, а не хитин. На близость названных групп указывают также результаты анализа ДНК и рибосомной РНК (pРНК). Отметим, что у всех прочих грибов (за исключением слизевиков, которых, впрочем, сейчас грибами уже не считают и относят к царству протистов) клеточная стенка состоит в основном из хитина. Присутствие сложного углевода хитина вместо целлюлозы - признак, сближающий "настоящие" грибы с животными; на тесные родственные связи этих двух царств указывает и сравнительный анализ pРНК.

ГОЛОСЕМЕННЫЕ

Гинкговидные. По своему жизненному циклу и наличию многожгутиковых сперматозоидов род гинкго (Ginkgo) близок к саговникам, однако во многих деталях это дерево настолько своеобразно, что его помещают в самостоятельный отдел. Гинкго столетиями разводят в Китае. В дикорастущем состоянии он неизвестен. Листья небольшие, вееровидные. Семяпочки развиваются по отдельности на черешках и шишек не образуют. Известны близкие к гинкго ископаемые растения.
Хвойные. Это деревья и кустарники главным образом с мелкими жесткими листьями (во многих родах они представлены иглами, т.е. хвоей), обычно сохраняющимися на растении не один год. Пыльца и семена образуются в шишках или производных от них структурах. Хвойные леса занимают огромные пространства в холодных областях и высокогорьях. К этой группе относятся самые крупные на планете растения. Побеги их деревянистые, непрерывно растущие в высоту и толщину, с высоко развитой системой проводящих тканей. Жизненный цикл примерно такой же, как у саговников, но шишки устроены сложнее, а "половое поколение" - проще. В семяпочках формируются архегонии, а спермии (безжгутиковые сперматозоиды) попадают к ним по пыльцевой трубке. По мере развития семени претерпевают изменения и женские шишки. Иногда их чешуи слипаются друг с другом, а затем одревесневают и снова расходятся. Таким образом, семена на некоторое время изолируются от внешней среды, хотя и остаются "голыми" на поверхности чешуй. Женские шишки можжевельника становятся сочными, превращаясь в своего рода "ягоду", похожую на настоящий плод. Наиболее специализирован род тисс (Taxus), у которого вообще нет женских шишек: их заменяет кольцо мясистой ткани - присемянник (кровелька, ариллус); разрастаясь вокруг семени, он образует ягодоподобную структуру, открытую в верхней части. У многих видов хвойных изредка формируются аномальные шишки, дающие как пыльцу, так и семена.

Саговниковидные. Саговники внешне напоминают древовидные виды предыдущего отдела, но размножаются семенами. Возможно, к этой же группе относятся вымершие "семенные папоротники" (Pteridospermales), вряд ли близкие к настоящим папоротникам, и некоторые другие ископаемые таксоны. В современной флоре саговников мало, однако в прошлом они были весьма широко распространенной группой растений. Стебель у них, как правило, короткий, цилиндрический (иногда едва поднимающийся над землей) с розеткой похожих на вайи крупных, перистых листьев на вершине (один из таксонов, пока не обнаружили его семена, относили к папоротникам). Органы размножения - аналоги тычинок и плодолистиков покрытосеменных. "Тычинки" чешуевидные, собранные в мужские шишки. "Плодолистики", производящие семяпочки, у одних видов листовидные и образуют рыхлую розетку, у других - щитовидные, собранные в женскую шишку. Пыльца переносится с тычинок на семяпочки, где формируются архегонии с яйцеклетками. Жгутиковые сперматозоиды, развивающиеся в пыльцевых зернах, по вырастающим из этих зерен пыльцевым трубкам продвигаются к яйцеклеткам и оплодотворяют их. После этого семяпочки постепенно превращаются в семена с зародышем внутри. Если рассматривать клетки, образующие гаметы, как остатки самостоятельного организма, то можно говорить о смене спорового и полового поколений. Действительно, эти клетки гаплоидные, тогда как сосудистое растение в целом диплоидно. Кроме того, слияние гамет происходит в архегонии, как у гаплоидного поколения папоротников. Главное отличие данной группы (как и всех последующих) от папоротников состоит в том, что мужские гаметы плывут к женским не по окружающей заросток воде, а по пыльцевым трубкам, идущим от пыльцевых зерен до яйцеклеток. Вымершие семенные папоротники внешне напоминали современные крупные папоротники, но по краям листьев у них формировались семена. У другой ископаемой группы саговниковидных - беннеттитовых (Bennettitales) тычинки были собраны в рыхлую мутовку, окруженную листовидными выростами; в целом такая структура очень походила на цветок.

Грибы. Общая характеристика

Грибы — это царство одноклеточных и многоклеточных гетеротрофных организмов, отличающихся от растений и животных особенностями строения и размножения, образом жизни и включающее около 100 тыс. видов. Клетки грибов имеют клеточную стенку, состоящую из хитина, полисахаридного матрикса и белков, и содержат от 1 до 30 ядер. Аппарат Гольджи у них развит слабо, а запасным веществом является гликоген.

Тело гриба образовано мицелием (грибницей), состоящим из отдельных нитей - гиф. У низших грибов гифы одноклеточные с большим количеством ядер, у высших — многоклеточные с одним или несколькими ядрами в клетках. Гифы обладают апикальным ростом и боковым ветвлением. Гриб поглощает питательные вещества всей поверхностью мицелия. У шляпочных грибов надземная часть мицелия образует плодовые тела, на которых формируются органы размножения.

Размножение у грибов вегетативное, бесполое и половое. Вегетативное размножение осуществляется участками мицелия или почкованием, бесполое — связано со спорообразованием. Споры образуются в спорангиях или на концах гиф — конидиеносцах.

Половое размножение грибов связано со слиянием двух нитей и возникновением большого количества двуядерных клеток. Слияние двух ядер в одной клетке происходит через большой промежуток времени перед самым образованием спор. Таким образом, жизненный цикл грибов состоит не из двух, а из трех фаз:

1) клетки с одним гаплоидным ядром;

2) клетки с двумя гаплоидными ядрами;

3) клетки с одним диплоидным ядром.

У некоторых грибов все клетки в нити сливаются, но половой процесс происходит по той же схеме. Гамет у настоящих грибов не бывает! Встречаются грибы, у которых нет полового процесса (пеницилл).

Классификация грибов

Низшие грибы: класс зигомицеты (представители: мукор, сапрофитный гриб, развивающийся на пищевых продуктах, — белая плесень). Клетки зигомицетов сливаются друг с другом, образуя многоядерный синцитий.

Высшие грибы: класс аскомицеты (представители: пекарские дрожжи, спорынья пурпурная); класс базидиомицеты (представители: шляпочные, головневые, ржавчинные грибы).

Некоторые группы организмов, включавшиеся раньше в царство грибов, ныне переведены систематиками в царство протистов.

Грибы-паразиты, вызывающие заболевания деревьев (трутовики), злаковых культур (головневые грибы), картофеля (фитофтора, переведена в царство протистов). Они приспособились к разнообразным условиям среды, являются редуцентами органических веществ и способствуют повышению плодородия почвы, а также используются человеком в пищу, служат сырьем для получения антибиотиков, органических кислот, ферментов.

Моховидные. Это мелкие растения без проводящих тканей; многие из них обладают просто устроенными "стеблями" и "листьями" (строго говоря, так можно называть органы только сосудистых видов). Представители класса листостебельных, или просто мхов (Musci), растут в самых разных условиях среды (их 14 000 видов). Стебель у них прямостоячий или стелящийся, а листорасположение спиральное.
Печеночники (класс Hepaticae, 8500 видов) отличаются от мхов уплощенным телом, у которого четко различимы верхняя и нижняя стороны. Они могут выглядеть как лопастные пластины без признаков листьев или как облиственные побеги. Встречаются печеночники преимущественно в сырых местах. Мхи, хотя и редко достигают более 10 см в высоту, широко распространены в природе. Многие их виды способны выдерживать экстремальные температуры и высыхание. Богатый видами род Sphagnum особенно характерен для торфяных болот. В его листьях имеются полости, накапливающие воду, в связи с чем эти растения используют как влагопоглощающий материал. Отмершие их остатки - основной компонент торфа. Следует отметить, что слово "мох" входит в неофициальные названия некоторых растений, к этому отделу не относящихся; так, "олений мох" - это лишайник, "ирландский мох" - красная водоросль, "луизианский мох" - цветковый вид. Мхами в просторечье зачастую называют и различные покрытосеменные растения, разводимые в аквариумах. Печеночники в большей степени зависят от влаги. У облиственных форм (порядок Jungermaniales) половые экземпляры внешне похожи на листостебельные мхи, однако споровое поколение устроено проще и более невзрачно на вид. Представители порядка Marchantiales выглядят как прижатые к субстрату плоские пластины с неровным краем, хотя внутреннее строение их бывает довольно сложным. Антоцеротовые (порядок Anthocerotales) отличаются от прочих печеночников способом формирования своих половых органов (антеридиев и архегониев), строением и типом роста спорового поколения, а также присутствием в клетках одного-единственного хлоропласта. Некоторые считают, что таких особенностей достаточно для выделения этих растений в особый класс моховидных, а ряд ботаников склонен рассматривать листостебельные мхи и печеночники как самостоятельные отделы. Однако исследования хлоропластной ДНК показывают, что все моховидные, хотя и различаются порядком расположения в ней генов, объединены друг с другом близким родством. Это весьма своеобразная группа, не связанная какими-либо переходными формами с другими отделами растений.

Папоротниковидные. Это сосудистые растения обычно с крупными листьями (вайями), разделенными у большинства видов на множество мелких сегментов. Стебель папоротников, распространенных в зоне умеренного климата, укороченный, часто подземный, образующий снизу корни, а сверху - на растущем конце - розетку листьев. Многие тропические папоротники - древовидные с высокими стволами и пышными кронами. В толщину их стволы не растут и сохраняют цилиндрическую форму. Известно 9000 современных видов. Большинство их приурочено к влажным тенистым местообитаниям, но некоторые приспособились к жизни на открытых скалах или в воде. Жизненный цикл такой же, как у прочих споровых сосудистых растений. Папоротниковидные делятся на две группы - эуспорангиатные и лептоспорангиатные, различающиеся прежде всего строением спорангиев, т.е. спорообразующих структур. Группы спорангиев называются сорусами - как правило, это характерные выпуклые штрихи или крапинки на нижней стороне листьев. У эуспорангиатных видов, близких ко многим ископаемым формам и представленных в современной флоре гроздовниками, ужовниками и некоторыми тропическими родами, спорангий развивается из нескольких клеток, его стенка состоит из нескольких клеточных слоев, а внутри него образуется неопределенно много спор. У более молодой группы лептоспорангиатных папоротников (большинство современных видов) спорангий формируется из одной клетки, при созревании стенка его однослойная, а число спор в нем относительно небольшое и вполне определенное - от 16 до 64 в зависимости от таксона. Некоторые лептоспорангиатные виды - свободноплавающие; они не похожи внешне на прочие папоротники и образуют споры двух типов.

Плауновидные. Это сосудистые растения с прямостоячими (у большинства видов) или стелящимися стеблями, покрытыми мелкими листочками. Многие виды образуют споры в шишковидных структурах - стробилах. Плауны обычны в северных лесах, но широко представлены и в тропиках. У полушника, или шильника (род Isoetes) длинные узкие листья отходят от укорененного в иле укороченного стебля. Все растение часто полностью погружено в мелкую воду. Споры у него образуются в полостях у основания листьев. Плауновидные сходны с папоротниками по жизненному циклу, но отличаются от них, во-первых, мелкими размерами листьев, в которых, впрочем, содержатся проводящие ткани (жилка), а во-вторых, присутствием у мужской гаметы (сперматозоида) всего двух жгутиков (у папоротниковидных их много). Последний признак сближает их с мхами и печеночниками. У многих видов спороносные листья формируются только на концах специализированных побегов, отличаются от вегетативных листьев и собраны в длинные узкие стробилы. Из спор развиваются образующие гаметы растения - заростки, обычно представляющие собой компактные подземные структуры. У рода Selaginella, распространенного главным образом в тропиках, споры различаются по размеру и дают заростки двух типов - мужские и женские. Обнаружено много близких к плауновидным ископаемых форм. Некоторые из них были крупными деревьями с дихотомически разветвленными стволами, покрытыми чешуевидными листочками; несколько таких видов размножались настоящими семенами.

Псилотовидные. К этому отделу относятся всего два современных рода редко встречающихся тропических растений с прямостоячими ветвящимися стеблями, которые отходят от горизонтальной подземной части, похожей на корневище. Однако настоящих корней у псилотовидных нет. В стебле находится проводящая система, состоящая из ксилемы и флоэмы: по ксилеме движется вода с растворенными в ней солями, а флоэма служит для транспорта органических питательных веществ. Эти ткани свойственны и всем прочим сосудистым растениям. Однако у псилотовидных ни флоэма, ни ксилема не заходят в их листовидные придатки, отчего эти придатки и не считаются настоящими листьями. Образующиеся на веточках споры прорастают в цилиндрическое ветвистое образование, напоминающее подземный стебель родительского растения, но содержащее в лучшем случае зачатки сосудистых тканей. Этот "заросток" образует гаметы, в архегонии гаметы сливаются, и из зиготы вновь развивается прямостоячее споровое поколение. Псилотовидные очень важны для понимания эволюции растений. Некоторые ботаники считают, что они были первыми сосудистыми растениями. Однако, судя по результатам анализа хлоропластной ДНК, они близки к папоротникам и являются их весьма специализированной группой. Те же данные говорят о том, что наиболее примитивными среди нынешних сосудистых растений являются плауновидные, которые к тому же теснее других групп связаны на молекулярном уровне с несосудистыми моховидными.

СИСТЕМАТИКА РАСТЕНИЙ

раздел ботаники, занимающийся естественной классификацией растений. Экземпляры со многими сходными признаками объединяют в группы, называемые видами. Тигровые лилии - один вид, белые лилии - другой и т.п. Похожие друг на друга виды в свою очередь объединяют в один род, например все лилии относятся к одноименному роду - Lilium. Если у вида близких сородичей нет, он образует самостоятельный, т.н. монотипический род, как гинкго двулопастный (род Ginkgo). Определенные черты сходства между лилиями, тюльпанами, гиацинтами и некоторыми другими родами позволяют объединить их в одно семейство - лилейные (Liliaceae). По такому же принципу из семейств составляются порядки, из порядков - классы. Возникает иерархическая система из групп различного ранга. Каждая такая группа, независимо от ранга, например род лилия, семейство амариллисовые или порядок розовые, называется таксоном. Принципами выделения и классификации таксонов занимается особая дисциплина - таксономия.
Систематика - необходимая основа любой отрасли ботаники, так как она характеризует, насколько позволяют накопленные данные, взаимосвязи между разнообразными растениями и дает растениям официальные названия, позволяющие специалистам различных стран обмениваться научной информацией.

ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ КЛАССИФИКАЦИИ РАСТЕНИЙ

Зарождение ботаники. В литературных памятниках, оставшихся от древнейших цивилизаций, содержится очень мало сведений о классификации и названиях растений. Первым ботаником принято считать грека Теофраста - ученика Аристотеля, жившего в 4 в. до н.э. Он разделял все растения на деревья, кустарники, полукустарники и травы - группы, не являющиеся естественными в современном понимании, но полезные для тех, кто занимался выращиванием растений. Вклад в ботанику древних римлян ограничился известными компилятивными трудами Плиния и несколькими поэмами. Греческий врач Диоскорид в 1 в. составил обзор широко использовавшихся лекарственных трав. После распада Римской империи в науках на несколько веков воцарился застой, после которого ботаника возродилась в Европе в виде "травников" - книг, описывающих целебные свойства широко распространенных растений. Более древние труды были по большей части утрачены европейцами, зато их сохранили арабы.
Эпоха травников. После изобретения в 15 в. книгопечатания стали регулярно публиковаться травники. Например много изданий выдержала книга Сад здоровья (Ortus sanitatis). Эти труды были неточны и полны суеверий, но их распространение стимулировало работу настоящих ученых. В 16 в. в Германии вышло три знаменитых травника - Леонарда Фукса, Отто Брунфельса и Иеронимуса Бока. Авторы были врачами и интересовались лечебными свойствами растений, однако необходимость различать разнообразные растения вынуждала их быть достаточно точными в описаниях и иллюстрациях. Этому примеру последовала вся Европа, и период с 1450 по 1600 можно смело назвать эпохой травников. Наиболее значительные из них составлены Рембертом Додоэном, Матиасом де Лобелем, Шарлем де Л'Эклюзом, Уильямом Тернером и Пьером Андреа Маттиоли. Выдержавший не одно издание труд последнего был составлен как комментарий к работам Диоскорида (что свидетельствовало о проснувшемся интересе к классике), однако автор включил в него и собственные данные. В этот же период стали появляться ботанические сады - в Падуе и Пизе, затем в Лейдене, Гейдельберге, Париже, Оксфорде, Челси и других городах. Сначала ученые разводили в них живые лекарственные травы. Потом появились гербарии, т.е. коллекции сухих растений. Считается, что первый гербарий собрал Лука Гини.
Развитие классификации. Медицинские травники продолжали выходить до конца 16 в. (один из лучших составил английский ботаник Джон Герард), но ученых все больше интересовали сами растения, независимо от их лечебных свойств. Уже в 13 в. Альберт Великий описывал структуру растений в своих трудах по естественной истории. В 1583 Андреа Чезальпино классифицировал растения по строению их цветков, плодов и семян. Близкими методами пользовались в начале 18 в. Пьер Маньоль и его ученик Турнефор. Примерно тогда же, в 17 в., профессор Оксфордского университета Роберт Морисон сумел выделить некоторые "естественные" группы растений, в частности семейства зонтичных (Umbelliferae) и крестоцветных (Cruciferae). Великий английский ботаник Джон Рей пошел еще дальше, объединив семейства в группы более высокого ранга. Он обратил внимание на важность для классификации количества семядолей (зародышевых листьев), предложив различать двудольные (с двумя семядолями) и однодольные (с одной семядолей) растения. Эта "естественная" система исходила из признания стойких сочетаний признаков и предполагала детальное их изучение, выгодно отличаясь от чисто искусственных классификаций, основанных на субъективно выбранных чертах сходства. В этот период появилось несколько объемистых ботанических компиляций, в частности Конрада фон Геснера и братьев Иоганна и Каспара Баугинов. Последний собрал все известные в то время названия видов и их описания.
Система Линнея. Все эти тенденции нашли свое наиболее полное выражение в работах гениального шведского ботаника 18 в. Карла Линнея, с 1741 по 1778 профессора медицины и естественной истории Упсальского университета. Он классифицировал растения главным образом по числу и расположению тычинок и плодолистиков (репродуктивных структур цветка). Эта "половая" система благодаря своей простоте и легкости включения в нее различных видов получила широкое признание. Кроме того, Линней на основе сложных многословных названий, данных "типам" организмов его предшественниками, создал принципы современной биологической номенклатуры. У немецкого ботаника Бахмана (Ривиниуса) он заимствовал двойные видовые названия: первое слово соответствует роду, второе (видовой эпитет) - собственно виду. У Линнея было множество учеников, и некоторые из них в поисках новых растений путешествовали по Америке, Аравии, Южной Африке и даже Японии. Слабость системы Линнея в том, что его жесткий подход временами не отражал очевидной близости между организмами или, наоборот, сближал явно далекие друг от друга виды. Известно, например, что три тычинки характерны как для злаков, так и для тыквенных, а, например, у сходных по многим другим признакам губоцветных их может быть и две, и четыре. Впрочем, сам Линней считал целью ботаники именно "естественную" систему и сумел выделить более 60 естественных групп растений.
Современные системы классификации. В 1789 Антуан Лоран де Жюсье объединил все известные тогда роды в 100 "естественных порядков", а те - в несколько классов. С этого момента можно отсчитывать историю современной классификации растений. Системы, предложенные Жюсье и его последователями, постоянно совершенствовались по мере накопления данных и постепенно вытеснили "половую классификацию". При этом двойная номенклатура, разработанная Линнеем, оказалась настолько удобной, что используется и по сей день. В 1813 Огюстен Пирам Декандоль опубликовал исчерпывающий труд по классификации растений. Выделенные им группы различались особенностями семядолей, лепестков, плодолистиков и других структур. Усовершенствованная Джорджем Бентамом и Джозефом Долтоном Гукером, эта система получила широкое признание. Другая схема, которой следовали главным образом в Америке, была предложена Адольфом Энглером во второй половине 19 в. Эти системы описаны в двух объемистых трудах - Введение в естественную систему царства растений (Prodromus systematis naturalis regni vegetabilis) Декандоля и Естественные семейства растений (Die natrlichen Pflanzenfamilien) Энглера и Карла Прантля. Они появились в период бурного развития описательной ботаники. Недостатком всех более ранних систем было то, что в них не включались мхи, грибы, водоросли и другие низшие растения. Развитие микроскопии в 19 в. пролило свет на особенности размножения этих организмов и позволило провести их классификацию. Параллельно появилась возможность дополнить описание основных частей растений деталями их анатомического строения, способами образования тканей и другими признаками. В это же время во всех уголках мира были собраны тысячи новых видов, и появилась обширная литература по систематике. Она включала монографии по отдельным семействам и родам, списки известных родов, региональные флоры, т.е. описания растений определенных географических областей, обычно с ключами для определения, а также множество учебников и справочников. К наиболее известным авторам, кроме уже названных, относятся Штефан Эндлихер, Иоганн Хедвиг, Альфонс Декандоль, Христиан фон Эзенбек, Карл Фридрих фон Мартиус, Дитрих Франц Леонард фон Шлехтендаль, Пьер Эдмон Буасье, Людвиг и Густав Рейхенбахи, Аса Грей, Джон Торри, Джон Линдли, Элиас Магнус Фрис, Уильям Джексон Хукер, Эме Бонплан и Карл Сигизмунд Кунт.
Влияние Дарвина на развитие таксономии. В 1859 публикация труда Происхождение видов путем естественного отбора в корне изменила взгляды на таксономию. Термин "естественная система" приобрел современное звучание и стал означать родственные связи между организмами, сложившиеся в результате их происхождения от общего предка. Близость между видами стала определяться тем, насколько давно существовал такой их предок. Претендующая на "естественность" схема классификации превратилась в своего рода поперечный срез эволюционного процесса, и все прежние схемы были пересмотрены именно с этой точки зрения. Появилось представление о "примитивных" и "продвинутых" признаках. Август Вильгельм Эйхлер построил на этой основе совершенно новую систему растений, принципы которой были использованы и в более поздних работах Энглера и Чарлза Бесси. Стремление отразить в систематике ход эволюции живого осталось ведущей тенденцией этой области ботаники и в 20 в., чему особенно способствовало развитие микроскопии и генетики. Параллельно продолжают пополняться коллекции растений как хорошо изученных, так и новых для ботаников регионов.

НОМЕНКЛАТУРА

Те немногие виды растений, которые были известны составителям травников, получали названия примерно таким же образом, как в античные времена. Так, конкретный "тип" лилии обозначался словом Lilium, за которым следовала описательная фраза, позволяющая отличить его от лилий других "типов". При этом пользовались латынью - языком, господствовавшем в европейской науке до 18 в. По мере открытия новых видов построенные по такому правилу "научные" названия, во-первых, все более усложнялись, а, во-вторых, неодинаково формулировались различными учеными, что приводило к путанице. Эти трудности исчезли с появлением двоичной (бинарной, биноминальной) номенклатуры и принципа приоритета. С введением системы двойных названий описание одного из видов роз, например, сократилось с Rosa caule aculeato, pedunculis hispidis, calycibus semipinnatis glabris ("роза с шиповатым стеблем, щетинистыми цветоносами и полуперистыми гладкими чашелистиками") до "биномена" Rosa centifolia ("роза столистная"). Кроме того, описывая тысячи новых видов и сотни новых родов, ботаники, работавшие независимо друг от друга, неизбежно называли одни и те же таксоны по-разному. На кого из авторов должны были ориентироваться все остальные? Бывало и так, что одно и то же название давалось различным видам или родам. В 1813 Декандоль предложил принцип приоритета: за таксоном сохраняется первое предложенное для него название. Возник вопрос, где искать "самое первое" название, особенно родовое. У Линнея? В травниках? У Теофраста? Неясно было также, что считать собственно научной публикацией и что делать, если ранг таксона меняется, например вид начинают считать разновидностью или переносят в другой род.
Законы биологической номенклатуры. К середине прошлого века номенклатура растений вновь оказалась на грани хаоса, и на Международном ботаническом конгрессе в Лондоне в 1866 Альфонса Декандоля попросили набросать ее правила, которые помогли бы преодолеть сложившиеся трудности. Через год он опубликовал свои "законы номенклатуры", которые были приняты ботаниками на следующем конгрессе, в Париже. Эти законы четко определяли, как должно даваться название таксону любого ранга (виду, роду, семейству, порядку и т.д.) и какова иерархия этих таксонов. Они устанавливали критерии признания научной публикации приоритетной. Основой номенклатуры были признаны труды Линнея: приоритетным стало считаться название, данное таксону этим ученым, а если сам он этого не сделал, то название, появившееся первым после выхода его трудов.
Венский и Американский кодексы. Несмотря на принятие такого кодекса, противоречия не исчезли. Хотя было признано, что видовая номенклатура ведет свое начало с работы Линнея Виды растений (Species plantarum), где впервые были систематизированы биномены, законы не определяли такой отправной точки для названий родов и других таксонов высшего ранга. К тому же принцип приоритета, как выяснилось, вынуждал отказаться от ряда названий, уже прочно вошедших в научный обиход. В связи с этим группа немецких ботаников предложила список неприоритетных родовых названий, которые следовало бы сохранить в качестве исключений. Они были приведены в "Международных правилах ботанической номенклатуры", принятых в Вене в 1905. Однако эти правила были признаны не всеми: ряд американских ученых настаивал на строгом соблюдении принципа приоритета, одновременно возражая против требования описывать новые таксоны по-латыни. Они же предложили "метод типов", связывающий названия растений с их определенными (типовыми) гербарными образцами или таксонами низшего ранга. В результате появился альтернативный свод правил - Американский кодекс 1907.
Международный кодекс. Таким образом, в начале 20 в. действовало несколько кодексов ботанической номенклатуры. Этой проблемой занимались последующие международные конгрессы, и, наконец, в 1930 в Кембридже (Англия) был достигнут компромисс. Принятый там международный кодекс сохранял неприоритетные "традиционные" названия (сейчас их число намного увеличилось), требовал латинских "диагнозов" таксонов и, что самое главное, признавал "метод типов". Последнее позволяло с большей точностью подходить к вопросу о привязке существующих названий к группам растений при изменении их ранга и т.п. Одновременно были решены и другие технические вопросы. Хотя названия продолжают меняться в результате стремления таксономистов выделить все более естественные группы видов, сами правила использования ботанической номенклатуры приобрели необходимую стабильность. Легко понять, что для выбора названий важна не только адекватная схема классификации, но и глубокое знание ботанической литературы, зачастую вплоть до линнеевской эпохи, а то и более ранней. Библиографическая база данных необходима для систематики не менее, чем гербарий, поскольку только она позволяет решить многие вопросы, касающиеся идентичности и приоритета. В нашем веке эта база данных достигла высокой степени развития; теперь уже не представляет особого труда установить, когда и где были опубликованы первые ботанические работы или же был описан тот или иной таксон. В этой связи следует упомянуть справочник Указатель Королевского ботанического сада в Кью, Англия (Index kewensis), представляющий собой список всех известных биноменов со ссылками на место их первой публикации. Приблизительно такой же номенклатурный кодекс был принят и в отношении культурных растений.

ПРИНЦИПЫ ТАКСОНОМИИ

Работа систематиков включает несколько направлений - от сбора растений и описания новых таксонов до генетических экспериментов. Описание новых таксонов. Хотя сейчас уже известно примерно 300 000 видов растений, обширные области планеты остаются слабо исследованными с ботанической точки зрения. Особенно много новых видов и родов скрывают тропические области. Методы сбора материала были во многом усовершенствованы: ученые берут с собой аппараты для быстрого высушивания и расправления образцов растений, составляют подробные описания мест, где они были собраны, часто дополняют гербарные экземпляры материалом, подготовленным для микроскопии. Многие экспедиции организуются на средства ведущих ботанических садов и научных фондов. Описания новых таксонов, публикуемые в монографиях и научной периодике, даются в соответствии с определенными стандартами. В крупных гербариях Кью, Лейдена, Нью-Йорка, Вашингтона, Кембриджа, Сент-Луиса, Парижа, Женевы и Берлина хранятся миллионы детально этикетированных образцов.
Ревизия таксонов. Углубление знаний по морфологии растений и появление обширных коллекций растений стимулировало пересмотр представлений о некоторых родах и видах. По отдельным родам и целым семействам публикуются подробные монографии. Образцом в этом смысле остается серия Царство растений (Das Pflanzenreich), опубликованная в Берлине под редакцией Энглера и содержащая критический обзор всех известных родов. Такие работы обычно включают точные описания, ключи для определения, иллюстрации, данные по географическому распространению таксонов и списки изученных образцов.
Отбор критериев классификации. На заре систематики растения распределяли по видам и другим таксонам на основе внешних признаков, включая те, которые можно разглядеть через лупу. Позднее к этим внешним признакам добавились микроскопические особенности внутреннего строения (анатомии). Как правило, таксономисты классического периода удивительно точно определяли естественные родственные связи таксонов, так что микроскопические исследования в основном лишь подтверждали уже существующие схемы классификации и подкрепляли их новыми данными. Все же иногда открытия микроскопистов ставили под сомнение устоявшиеся взгляды. Так, Энглер считал цветки без лепестков более примитивными, чем цветки с лепестками, но анатомические исследования подтвердили гипотезу Декандоля, ставившего растения с хорошо развитым венчиком в центр своей системы (с его точкой зрения согласился позднее и Чарлз Бесси). Аналогичным образом, Энглер и другие ботаники прошлого считали важным систематическим признаком срастание лепестков в трубчатый, колоколовидный или воронковидный венчик, однако более поздние исследования заставили отказаться от этого представления. Например, раздельнолепестные гвоздичные и сростнолепестные первоцветные долгое время находились в разных классах, но затем были признаны близкородственными семействами. В целом для классификации важны те признаки, которые не зависят (или мало зависят) от условий среды. Полезны также черты, устойчивые с макроэволюционной точки зрения, т.е. не связанные непосредственно с выживанием, а потому слабее, чем другие, затрагиваемые текущим естественным отбором. Например, такие признаки, как число частей цветка, листорасположение, тип плода и некоторые анатомические особенности, намного более устойчивы, а потому и гораздо важнее для классификации, чем размеры, цвет или опушение, меняющиеся в зависимости от условий среды.
Экспериментальное выращивание. О пользе наблюдений над изменениями, происходящими с растениями при пересадке, писал еще Дж.Рей в 17 в., но систематически к этому методу ботаники стали прибегать только в нашем столетии. Выращивая экземпляры из различных местообитаний в обычном саду, часто можно определить их стабильные, не меняющиеся при перемене условий существования признаки, т.е. те признаки, которые позволяют судить об эволюционных взаимосвязях. Во многих случаях удавалось показать, что различия, которые считались обусловленными особенностями почвы, климата и других внешних факторов в местах произрастания сравниваемых экземпляров, имеют наследственную основу, т.е. важны для таксономии.
География растений (фитогеография). Теория эволюции глубоко повлияла на подходы к исследованию географического распространения (ареалов) таксонов. Уже в конце 19 в. ботаники, в отличие от первопроходцев тропической Африки и Америки, поняли, насколько маловероятно, что в новых для науки регионах будут найдены одни и те же виды и роды растений. Стало ясно, что у каждого вида есть вполне определенное место происхождения, из которого он распространялся в другие доступные для него районы. Геологические процессы могли разделить сложившийся ареал, и тогда популяции растений одного вида, оказавшись в изоляции друг от друга, в ходе независимой эволюции давали самостоятельные таксоны. Так, на Гавайских островах произрастает множество нигде более не известных видов (эндемиков), предки которых попали туда с американского континента. Таким образом, фитогеография служит источником очень важных для классификации растений данных.
Цитология и генетика. Как уже говорилось, естественная система организмов призвана отражать их происхождение от общих предков. Построенные схемы классификации могут быть подтверждены или опровергнуты данными генетики (экспериментальной селекции) и цитологии (в особенности данными, получаемыми при изучении делящейся клетки). Известно, что число и форма хромосом, т.е. нитевидных клеточных структур, содержащих наследственную информацию (гены) и управляющих развитием индивида, зависят от систематического положения организма. Хотя и в рамках одного вида растений число хромосом может варьировать (например, у некоторых фиалок), не приводя к видимым изменениям морфологических признаков, обычно для каждого вида это число является вполне определенным (видоспецифичным). Кроме того, у близких видов хромосомные числа зачастую кратны некому базовому числу (n). Так, в половых клетках различных роз бывает 7, 14, 21 или 28 хромосом. Это позволяет сделать вывод, что один из механизмов образования новых таксонов - удвоение в процессе эволюции предкового хромосомного числа (полиплоидизация). Возникновение полиплоидов часто делает возможной гибридизацию, т.е. скрещивание различных таксонов. Межвидовые гибриды обычно бесплодны (стерильны), поскольку разница между хромосомными наборами родителей препятствует спариванию гомологичных хромосом - необходимому этапу процесса мейоза, лежащего в основе формирования половых клеток (спермиев и яйцеклеток). Если гибрид станет полиплоидным, в его клетках окажется несколько наборов родительских хромосом; в этом случае каждая из хромосом сможет найти себе подобную (гомологичную) и образовать с ней пару, в результате чего мейоз пройдет успешно и растение сможет размножаться, т.е. будет фертильным (плодовитым). Если фертильный полиплоидный гибрид выживет и будет регулярно давать потомство, он станет новой расой, т.е. самостоятельной таксономической группой. В некоторых родах растений легкость межвидовой гибридизации обусловлена присутствием у разных видов гомологичных хромосом. В целом степень сходства хромосомных наборов коррелирует с генетической близостью таксонов.
Биохимическая систематика. Сравнение в целях классификации содержащихся в растениях веществ было впервые проведено в 1960-х годах и оказалось весьма полезным. Присутствие некоторых соединений, например тех или иных алкалоидов, флавоноидных пигментов и терпенов, часто ограничивается вполне определенными таксонами, выделенными на основе других признаков. Так, горчичные масла, придающие острый аромат, например, горчице и хрену, обнаружены не только в семействе крестоцветных, к которому относятся эти растения, но и у представителей нескольких близких к нему групп, в частности каперсовых. С другой стороны, такие соединения представляют собой результат работы (экспрессии) конкретных генов, т.е. участков ДНК. Умение выявлять отдельные гены и определять их специфическую нуклеотидную последовательность стало основой невиданного прогресса в биотехнологии и анализе ДНК, а в области таксономии растений привело к возникновению молекулярной систематики.
Молекулярная систематика. Открытие в конце 1970-х годов бактериальных ферментов эндонуклеаз, "разрезающих" ДНК в строго определенных точках, позволило биологам выделять и изучать отдельные гены и даже целые геномы (полные наборы генов) различных организмов. Почти одновременно появились методы секвенирования, т.е. определения точной нуклеотидной последовательности участков ДНК. Для систематики очень важно знание генетической основы конкретного морфологического (структурного) признака. Если генетическая основа общего признака у двух видов одинакова, значит, можно говорить об их прямом родстве, если различна - перед нами феномены параллелизма или конвергенции, т.е. независимо возникшего сходства у близкородственных или далеких друг от друга таксонов.

Хвощевидные. Это почти вымершая группа, представленная в современной флоре единственным родом хвощ (Equisetum). Его прямостоячие стебли отходят от подземных корневищ; на тех и других через определенные интервалы видны четко выраженные узлы. На корневище от узлов отходят корни, а на надземном стебле - розетки чешуевидных листьев и у многих видов - мутовки боковых веточек. Эти веточки появляются не из пазух листьев, как у всех прочих сосудистых растений, а непосредственно под ними. Стебли со сложной системой сосудистых тканей зеленые, фотосинтезирующие. Они пропитаны кремнеземом и раньше использовались как наждак. Споры образуются на верхушке стебля в компактных стробилах; у некоторых видов для этого развивается особый спороносный стебель, лишенный хлорофилла. Споры прорастают в половые заростки, удивительно похожие на заростки папоротников. Некоторые из ископаемых форм этой группы представляли собой деревья, стебель которых рос в толщину, как у современных деревянистых видов. Анализ хлоропластной ДНК показывает, что хвощевидные - самостоятельная, хотя и близкая к папоротникам, линия эволюции.

Цветковые. К цветковым, называемым также покрытосеменными, относится более половины известных видов растений - примерно 200 000. Размеры и форма их крайне разнообразны: крошечная свободноплавающая ряска, гигантские эвкалипты и баобабы, кактусы и кувшинки, фиалки и подсолнечники, орхидеи и магнолии, омела и луизианский мох. Некоторые виды лишены хлорофилла и питаются мертвой органикой (сапрофиты) или другими растениями (паразиты). Первые покрытосеменные были, скорее всего, деревьями, однако почти во всех эволюционных линиях этого отдела появились травянистые виды, к которым относятся наиболее высокоорганизованные его представители. У многих цветковых растений собственно цветки почти незаметны, например у дубов, ив, злаков, осок. Цветок - это репродуктивная структура, в общих чертах соответствующая розетке спороносных листьев папоротника или шишке хвойных. Его основные части - тычинки и плодолистики. Ярко окрашенный околоцветник, который у большинства людей и ассоциируется со словом "цветок", может отсутствовать. Характерный признак всех покрытосеменных - формирование семяпочек в особом вместилище, образованном одним или несколькими плодолистиками, - т.н. пестике. По мере развития семяпочек в семена окружающая их часть пестика (завязь) превращается в плод - боб, коробочку, ягоду, тыквину и т.п. Как и саговникам, гинкго, гнетовидным и хвойным, для развития цветковым необходимо опыление, но у них пыльца попадает не на саму семяпочку (она находится внутри завязи), а на особую верхушечную часть пестика, называемую рыльцем, в результате чего вырастающая из пыльцевого зерна трубка, по которой движутся к яйцеклетке спермии, гораздо длиннее, чем у представителей перечисленных выше отделов. Женское гаплоидное "растение", дающее единственную гамету, состоит всего из нескольких клеток ("зародышевый мешок") и архегониев не формирует. Именно покрытосеменные - важнейшие для человека растения, а таксономия их уже давно углубленно изучается. Большинство первых схем классификации включало почти одни только цветковые виды. Обычно их делят на два класса - двудольные (Dicotyledoneae), с двумя семядолями, и однодольные (Monocotyledoneae) - с одной. Хотя эти названия касаются только одной особенности растений - числа зародышевых листьев в семени, эти классы отличаются друг от друга и многими другими признаками, в частности характерным числом частей цветка, анатомией стеблей и корней, жилкованием листьев и развитием тканей, обеспечивающих рост стебля в толщину. Каждый класс объединяет множество порядков, состоящих из одного или нескольких семейств. Ниже приведены некоторые из наиболее крупных и хорошо знакомых всем порядков покрытосеменных.

Класс двудольные (Dicotyledoneae) 

Порядок магнолиевые (Magnoliales). Включает в себя, по-видимому, самые примитивные цветковые растения. Цветки их крупные с многочисленными тычинками и плодолистиками. Примеры - магнолия, тюльпанное дерево. Порядок лавровые (Laurales). Ароматические деревья и кустарники, дающие пряности (лавр благородный, коричник), лекарственные вещества (сассафрас), эфирные масла (камфорное дерево) и съедобные плоды (авокадо), а также служащие декоративными растениями (каликант флоридский). Порядок перцевые (Piperales). В основном травы, лианы и мелкие деревца. Известный вид - перец черный. Порядок лютиковые (Ranunculales). Обширная группа, объединяющая в основном травы, но включающая также несколько видов кустарников и деревьев. Примеры - лютик, водосбор, живокость, барбарис. Порядок маковые (Papaverales). К этой группе относится много ядовитых и галлюциногенных видов, например волчья стопа канадская и мак снотворный, а также некоторые декоративные растения, в частности дицентры клобучковая и великолепная. Порядок гвоздичные (Caryophyllales). Неоднородная группа; для большинства составляющих ее видов характерно расположение семяпочек на центральном столбике внутри завязи. Примеры - гвоздика, портулак. Порядок гречишные (Polygonales). Кроме всегда относимых к этому таксону гречихи, горца, щавеля и ревеня, в него входят еще две группы растений, ранее считавшиеся самостоятельными порядками: это маревые (Chenopodiales), к которым относятся шпинат, свекла и щирица, и кактусовые (Cactales), к которым принадлежат опунция, цереус и т.п. Порядок буковые (Fagales). Представлен различными видами деревьев, зачастую доминирующими в лесах. Тычинки и пестики у них развиваются отдельно друг от друга - в мелких однополых зеленоватых цветках. Мужские цветки всегда собраны в сережки. Примеры - бук, дуб, береза, лещина. Порядок крапивные (Urticales). Неоднородная группа трав и деревьев. Цветки обычно мелкие, разнополые или обоеполые. Примеры - крапива, ильм, шелковица, хлебное дерево, инжир. Порядок камнеломковые (Saxifragales). Собственно камнеломки и различные суккуленты - толстянка, очиток, а в некоторых системах классификации также крыжовник и смородина. Порядок розовые (Rosales). Обширная и экономически важная группа растений. Тычинок обычно множество, плодолистиков один или тоже много, а частей околоцветника, как правило, пять. Самые крупные семейства - собственно розовые и бобовые. Примеры - шиповник (роза), малина, клубника, вишня, миндаль, яблоня, горох, фасоль, акация, люцерна, клевер. Порядок гераниевые (Geraniales). У растений этой группы различных частей цветка (например, лепестков, чашелистиков) обычно по пять или по десять. Хорошо известные роды - герань, кислица, пеларгония. Порядок молочайные (Euphorbiales). У этих растений цветки часто редуцированы до единственной тычинки или одного пестика и собраны в плотные соцветия, иногда окруженные прицветниками, похожими на лепестки. Многие виды содержат млечный сок - латекс, нередко ядовитый. Примеры - каучуконос гевея, клещевина, маниок (источник крупы тапиоки), пуансетия, а также различные декоративные и сорные виды рода молочай (Euphorbia). Порядок сельдереевые (Apiales). Для растений этой группы характерны мелкие цветки, собранные в соцветия зонтики, откуда ее прежнее название - зонтичные (Umbellales). Многие дикорастущие виды, например болиголов крапчатый и вех ядовитый (цикута), очень токсичны. К съедобным культивируемым видам относятся сельдерей, петрушка, морковь, пастернак, анис, укроп, тмин, фенхель и женьшень. Порядок каперсовые (Capparales). Эта группа хорошо известна своими съедобными видами, среди которых многие используются в качестве приправ. Примеры - каперсы, горчица, капуста кочанная, брокколи, хрен и т.п. Порядок мальвовые, или просвирниковые (Malvales). Включает травы и кустарники, для которых характерно соединение тычинок в колонку, окружающую пестик, образованный из многих сросшихся плодолистиков. Примеры - просвирник (мальва), гибискус, шток-роза, хлопчатник. Порядок вересковые (Ericales). Обширная, распространенная по всему миру группа растений, главным образом с одревесневающими стеблями и красивыми цветками. Это и южноафриканские деревья рода эрика, и полукустарники северных торфяных болот. Рододендроны и азалии, клюква и голубика, вереск и брусника, грушанка и подъельник - все это вересковые. Порядок пасленовые (Solanales). Травы и кустарники, у которых пять лепестков срослись в воронку или трубку. Группа объединяет много съедобных, лекарственных и ядовитых растений. Примеры - паслен, картофель, баклажан, овощной перец, табак, белладонна (красавка), петуния, вьюнок, батат. Порядок норичниковые (Scrophulariales). Главным образом травы с двусторонне, а не радиально симметричными цветками, лепестки которых срослись и образуют верхнюю и нижнюю лопасти венчика. Тычинок обычно две-четыре. Примеры - львиный зев, наперстянка, пузырчатка, сенполия ("узамбарская фиалка"), катальпа. Порядок яснотковые, или губоцветные (Lamiales). В основном травы с супротивными листьями. Многие виды содержат ароматические масла. По строению цветков в общем похожи на представителей норичниковых, но завязь пестика четырехгнездная и содержит четыре семяпочки. Примеры - мята, душица, розмарин, лаванда, шалфей, тимьян. Порядок мареновые (Rubiales). Включает главным образом кустарники и лианы, преимущественно тропические. Примеры - хинное дерево, кофейное дерево. По-видимому, близок к мареновым кизил. Порядок астровые, или сложноцветные (Asterales). К этой группе относится самое крупное семейство сосудистых растений - собственно сложноцветные (Compositae), объединяющее, вероятно, ок. 20 000 видов и распространенное от приполярных областей до тропиков. Мелкие цветки, которые могут быть двух или трех типов, собраны в плотные, обычно плоские соцветия, сами по себе похожие на одиночные цветки. Примеры - подсолнечник, астра, золотая розга, маргаритка, георгина (далия), одуванчик, цикорий, латук, артишок, амброзия, чертополох, полынь.

Класс однодольные (Monocotyledoneae) 

Порядок лилейные (Liliales). В основном травы с тремя или шестью тычинками, плодолистиками и частями околоцветника. Многие виды образуют луковицы и другие подземные запасающие структуры. Примеры - лилия, гиацинт, тюльпан, лук, спаржа, алоэ, агава, нарцисс, ирис (касатик), гладиолус (шпажник), крокус (шафран). Порядок орхидные (Orchidales). Включает в себя всего одно, но очень крупное (вероятно, ок. 15 000 видов) одноименное семейство. В основном тропические растения, но многие виды обычны на болотах, лугах и в лесах северных областей. Цветки, различных элементов которых в принципе по три, по-видимому, самые сложные по строению: их части образуют уникальные в отделе покрытосеменных структуры. Многие виды удивительно красивы. Примеры - каттлея, ваниль, венерин башмачок, ятрышник. Порядок арековые, или пальмы (Arecales).Деревья, иногда карликовые, с цилиндрическими стволами, не растущими в толщину и обычно достигающими максимального диаметра уже непосредственно под верхушечной почкой. Ствол обычно не ветвится и лишь на вершине увенчан розеткой крупных, как правило рассеченных листьев. Многочисленные цветки (различных их частей - по три) образуются в массивных кистях. Примеры - кокосовая, финиковая, королевская пальмы. Порядок аронниковые (Arales). Главным образом тропические растения с мелкими цветками, собранными в початки, которые часто окружены крупным ярко окрашенным листом - покрывалом. Примеры - калла (белокрыльник), аронник, монстера, филодендрон, таро (пищевая культура в ряде тропических стран). Порядок бромелиевые (Bromeliales). В основном тропическая группа, куда входит множество травянистых эпифитов (аэрофитов), т.е. непаразитических видов, поселяющихся на ветвях и стволах других растений и даже на телефонных проводах. Примеры - луизианский мох (тилландсия), бромелия, ананас. Порядок имбирные (Zingiberales). Тропические растения со сложно устроенными двусторонне симметричными цветками. Примеры - равенала мадагаскарская ("дерево путешественников"), банан, имбирь, канна. Порядок мятликовые, или злаки (Poales). Вероятно, по числу экземпляров (но не видов) - это самые многочисленные растения на планете. В основном травы, распространенные по всему миру. Цветки мелкие, зеленоватые, собранные по несколько штук в т.н. колоски, которые в свою очередь образуют либо рыхлые метелки, либо плотные колосья. Плоды (зерновки) злаков - основная растительная пища человека, а их стебли и листья - хороший корм для скота. Деревянистые злаки из группы бамбуков обеспечивают строительным материалом и волокном многих жителей Азии; имеющие меньшую экономическую ценность виды семейства осоковых характерны для сырых мест. Примеры - пшеница, рис, ячмень, овес, кукуруза, просо, бамбук, папирус.

Классификация растений и само определение последнего термина в ходе развития ботаники постоянно пересматривались. В середине прошлого века все растения было принято делить на тайнобрачные (криптогамы) с "невидимыми" половыми органами и явнобрачные (фанерогамы), у которых репродуктивные структуры хорошо заметны. К тайнобрачным относили папоротники, мхи, водоросли и грибы, т.е. организмы, не образующие семян, а к явнобрачным - семенные виды. Сейчас такая система считается слишком грубой и искусственной. В первые десятилетия 20 в. расширение знаний о родственных связях растений привело к выделению четырех их главных групп: Thallophyta (талломные, слоевцовые, или низшие растения), Bryophyta (моховидные), Pteridophyta (папоротниковидные) и Spermatophyta (семенные). Группа низших растений объединяла бактерии, водоросли и грибы - организмы с талломом, или слоевищем, т.е. телом, не расчлененным на корни, стебли и листья. К моховидным были относены печеночники и листостебельные мхи. У них тоже нет настоящих корней, стеблей и листьев, но от низших они отличаются прежде всего тем, что развитие зародыша из оплодотворенной яйцеклетки происходит у них в особом женском органе на растении, а не в окружающей среде. У папоротниковидных, т.е. папоротников, хвощей, плаунов и близких форм, есть не только настоящие корни, стебли и листья, но и особая проводящая (сосудистая) система, состоящая из специализированных сосудов ксилемы и флоэмы. Однако семян эти растения не образуют. Семенные растения, также обладающие настоящими корнями, стеблями, листьями и сосудистыми тканями, делятся на голосеменные (например, хвойные), не образующие цветков, и покрытосеменные (цветковые). Сегодня и эта система признается неудовлетворительной. Некоторые ботаники стремились усовершенствовать ее, разделив все растения на эмбриофиты (Embryophyta), образующие зародыш внутри родительского организма (моховидные, папоротниковидные, семенные), и лишенные такой особенности низшие растения (бактерии, водоросли, грибы). Другие ученые предложили трехчленное деление царства растений - на сосудистые (папоротниковидные и семенные), или Tracheophyta, низшие (бактерии, водоросли, грибы) и моховидные (мхи и печеночники). Однако и эти системы признаны несостоятельными. В настоящее время получила признание система многих царств. Бактерии, водоросли и грибы растениями (т.е. представителями царства растений) больше не признаются. Первых (вместе с сине-зелеными водорослями, которых теперь называют цианобактериями) либо выделяют в одно царство Monera, либо распределяют между царствами Archaebacteria и Eubacteria. Прочие водоросли, включая одноклеточные, а также ряд относительно близких к ним по строению организмов, составляют царство протистов (Protista). Особое царство Fungi образуют грибы. Хотя по ряду признаков они и напоминают растения, многие их типичные представители, как показывает изучение ДНК, вероятно, ближе к животным. То, что в результате остается от царства растений (Plantae), разные специалисты разделяют на 5-18 крупных групп. Увеличение их числа отчасти обусловлено вполне правомерным отказом от признания сосудистых растений (Tracheophyta) естественным таксоном: теперь каждая их группа считается самостоятельным отделом. В современной системе отдел - второй по иерархическому рангу таксон после царства (у животных и протистов ему соответствует "тип"). Ранее считалось, что многие из отделов более или менее линейно происходят один от другого и соответствуют последовательным этапам эволюции, но сейчас их рассматривают просто как группы растений, сходных по строению и особенностям размножения форм, не обязательно происходящих от одного предкового вида другого отдела. Таким образом, хотя этот таксономический ранг и отражает существенные различия между организмами, прежнего эволюционного содержания ему уже не приписывают. Перечисленные ниже типы царства протистов традиционно относят к растениям.
Царство протисты (Protista)

Тип Chlorophyta (зеленые водоросли)
Тип Charophyta (харовые, или лучицы; иногда их относят к зеленым водорослям) Тип Chrysophyta (золотистые, диатомовые и желто-зеленые водоросли; последние иногда выделяют в самостоятельный тип Xanthophyta) Тип Phaeophyta (бурые водоросли) Тип Rhodophyta (красные водоросли, или багрянки) Тип Pyrrophyta (динофлагеллаты, иногда относимые также к типу Sarcomastigophora)

Царство растения (Plantae), соответствующее эмбриофитам.

Отдел моховидные (Bryophyta): мхи, печеночники, антоцеротовые мхи Остальные отделы раньше объединяли в группу сосудистых (Tracheophyta), но сейчас этот термин используется чисто описательно и не считается, как уже говорилось выше, естественным таксоном. Отдел плауновидные (Lycophyta) Отдел псилотовидные (Psilophyta) Отдел хвощевидные (Sphenophyta) Отдел папоротниковидные (Pterophyta) Остальные отделы, отличающиеся наличием не только сосудистой системы, но и семян, раньше объединяли в группу семенных растений (Spermatophyta), но сейчас этот термин используется чисто описательно и не считается естественным таксоном.
Отдел саговниковые (Cycadophyta) Отдел гинкговые (Ginkgophyta) Отдел хвойные (Coniferophyta) Отдел гнетовые (Gnetophyta) Отдел покрытосеменные, или цветковые (Magnoliophyta)

ВИРУСЫ

Во всем многообразии организмов можно выделить две резко различные группы форм жизни:

- неклеточные;              - клеточные.

К неклеточным формам жизни относятся вирусы. Вирусы проявляют жизнедеятельность только в стадии внутриклеточного паразитизма. Благодаря своей незначительной величине, вирусы могут проходить через любые фильтры, в том числе каолиновые, имеющие наиболее мелкие поры, поэтому первоначально они назывались фильтрующимися вирусами.

Существование вирусов было доказано русским ботаником Д.И. Ивановским в 1892 г., но увидеть их удалось лишь намного позже. Большинство вирусов имеют субмикроскопические размеры, поэтому для изучения их строения пользуются электронным микроскопом. Наиболее мелкие вирусы, например возбудитель ящура, немногим превышают молекулу яичного белка, но встречаются и крупные вирусы, такие как возбудитель оспы, которые видны в световой микроскоп.
              Описаны сотни вирусов, вызывающих заболевания у растений, животных и человека. К числу вирусных заболеваний человека относятся:

1. бешенство;
2. оспа;
3. весенне-летний клещевой энцефалит;
4. грипп;
5. эпидемический паротит;
6. инфекционная желтуха;
7. корь;
8. бородавки и др.

Группа вирусов, приспособившаяся к паразитированию в клетках бактерий и не проявляющая свойств жизни вне этих клеток, получила название фагов.

По своему строению фаги сложнее вирусов, паразитирующих в клетках растений и животных. Многие фаги имеют головастикообразную форму, состоят из головки и хвоста. Внутреннее содержание фага - это преимущественно ДНК, а белковый компонент сосредоточен в основном в так называемой оболочке.

Фаги, проникая в определенные виды бактерий, размножаются и вызывают растворение (лизис) бактериальной клетки. В связи с этим они используются с профилактической и лечебной целью, например, против возбудителей холеры, брюшного тифа и др.

Иногда проникновение фагов в клетку не сопровождается лизисом бактерии, а ДНК фага включается в наследственные структуры бактерии и передается ее потомкам. Это может продолжаться на протяжении многих поколений потомков бактериальной клетки, воспринявшей фаг. Такие бактерии получили название лизогенных. Под влиянием внешних факторов, особенно лучистой энергии, фаг в лизогенных бактериях начинает проявлять себя, и бактерии подвергаются лизису. Эта особенность лизогенных бактерий сделала их обязательными "пассажирами" космических кораблей, где они служат индикатором проникновения космической радиации в кабину корабля. Их используют также для изучения явлений наследственности.

Зрелые частицы вирусов - вирионы, или вироспоры, - состоят из:

1. белковой оболочки;
2. нуклеокапсида, в котором сосредоточен генетический материал. Он представлен нуклеиновой кислотой:
   - одни вирусы содержат дезоксирибонуклеиновую (ДНК);
   - другие - рибонуклеиновую кислоту (РНК).

На стадии вироспоры никакие проявления жизни не обнаруживаются. В связи с этим в науке нет единого мнения о том, можно ли вирусы на этой стадии считать живыми.

Некоторые из вирусов могут кристаллизоваться наподобие неживого вещества, но, проникая в клетки чувствительных к ним организмов, проявляет все признаки живого. Таким образом, вирусы представляют собой своего рода мост, связывающий в единое целое мир организмов с неживым органическим веществом.

Вироспора - лишь одна из стадий существования вируса. В жизненном цикле вирусов можно выделить следующие этапы:

1. прикрепление вируса к клетке;
2. внедрение в нее;
3. латентная стадия;
4. образование нового поколения вирусов;
5. выход вироспор.

В период латентной стадии вирус как бы исчезает. Его не удастся выделить из клетки, но в этот период вся клетка синтезирует необходимые для вируса белки и нуклеиновые кислоты, в результате чего образуется новое поколение вироспор.

К этому отряду относится почти половина видов млекопитающих нашей страны, они также преобладают по численности. Большая часть грызунов — мелкие зверьки, но есть и довольно крупные — бобры и сурки.
Грызуны обитают во всех ландшафтах. Они играют важную роль в жизни тундр, лесов, степей и пустынь: в почвообразовании, развитии растительности, в питании самых разных животных.
Грызуны питаются в основном растениями, хотя многие виды поедают также насекомых, а при случае и другой животный корм. Внешне сходные зверьки могут отличаться особенностями образа жизни, например, питанием. Так, многие полевки кормятся в основном зелеными и грубыми частями растений, мыши — преимущественно семенами, а мышовки и хомячки — семенами и насекомыми. Впрочем, большинство грызунов при необходимости легко переключаются с одного корма на другой. Клыков у грызунов нет, но есть две пары длинных, прочных, постоянно растущих резцов. Передняя сторона резцов покрыта твердой эмалью, а задняя менее твердая, поэтому они способны самозатачиваться.
Многие виды грызунов ведут ночной образ жизни, кормятся на поверхности земли и живут в норах и других убежищах. Есть также древесные, пресноводные и подземные грызуны. Дневные виды при опасности часто подают громкие сигналы тревоги, ночные, как правило, нет. Лишь немногие грызуны отваживаются отходить для кормежки далеко от убежищ.
У многих грызунов кожа хвоста легко снимается, как перчатка, и часто остается в зубах хищника, давая зверьку время удрать. Правда, хвост после этого засыхает. Лапки у них пятипалые, но 1-й палец короткий и часто не оставляет отпечатка на следах.
За исключением бобров у всех наших грызунов беременность длится всего 3-5 недель, а детеныши рождаются слепыми и голыми.
Многие виды грызунов — носители различных заболеваний, таких как чума, туляремия, геморрагическая лихорадка, лептоспироз). Поэтому обращаться с пойманными зверьками следует с большой осторожностью, а лучше вообще не трогать их без необходимости.
В биологической литературе прошлых лет почти всех грызунов описывали как злостных вредителей сельского хозяйства, леса и вообще как существа, достойные только уничтожения любыми средствами. В течение многих десятилетий огромные суммы выделялись на уничтожение грызунов под лозунгом борьбы с чумой и охраны посевов. В "битве за урожай" применялись даже боевые отравляющие вещества. Тысячи тонн всевозможных ядов были за это время высыпаны в многострадальную российскую землю, но ни болезней, ни вредителей не стало меньше.
Только сейчас стало ясно, что нормальная жизнь леса, степи или луга невозможна без грызунов. Многочисленные зверьки выполняют незаметную для непосвященного взгляда работу, внося важный вклад в круговорот веществ в природе. А действительно серьезные вредители среди грызунов — лишь немногие виды, главным образом крысы и мыши. Зато немало очень полезных для человека зверьков. В частности белки, сурки, бобры, ондатра — ценные пушные звери, как и разводимая в неволе нутрия. Многие грызуны — лабораторные животные.
Отряд Грызуны (Rodentia) в России включает одиннадцать семейств: семейство Бобров (Castoridae), семейство Летяг (Reromyidae),семейство Белок (Sciuridae), семейство Сонь (Gliridae), семейство Тушканчиков (Dipodidae), семейство Мышовок (Zapodidae), семейство Мышей (Muridae), семейство Песчанок (Gerbillidae), семейство Хомяков (Cricetidae), семейство Полевок (Microtidae) и семейство Слепышей (Spalacidae).

ГУБКИ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Самые древние формы жизни на Земле возникли более трех миллиардов лет назад. Это были протозоа -одноклеточные организмы простейшей структуры, такие, как амебы или более сложные - радиолярии. Спусти два миллиарда лет, вероятнее всего, именно от протозоа произошли губки.

Питание

Губки фильтруют воду, проникающую через поры: так они собирают и задерживают питательные частицы, а продукты распада выделяются через устье. Губки питаются бактериями, простейшими, органическими частицами, микроскопическими животными и растительными веществами.

Общая характеристика

Все губки имеют простое строение: у одних - мягкий скелет неправильной формы в виде небольшого мешка, у других - разветвленный скелет, поддерживаемый известковыми, иногда кремнеземными иглами (спикулами), или корневой волокнистой сеткой (спонгиной). Вода проходит внутрь через многочисленные поры на стенках животного и выходит через самое большое отверстие, так называемое устье.

Среда обитания

Существует более трех тысяч видов губок, которые живут, прикрепившись к морскому дну, как в холодных, так и в теплых морях; лишь немногие корневые, то есть без спикул, губки обитают в пресных водах. Некоторые морские губки встречаются на небольшой глубине, другие живут на глубине от 100 до 1000 м.

Более миллиарда лет назад существовали только одноклеточные организмы очень простой структуры - протозоа. За время долгой эволюции некоторые из этих видов объединились, чтобы образовать более сложные организмы, состоящие из двух или более клеток.
Губки являются первой большой группой живых организмов, состоящих из нескольких клеток. Они обладают уникальной для животного мира особенностью - способностью к делению. Действительно, с помощью химической или механической обработки, к примеру в ворсовальной машине, можно отделить все клетки губки одну от другой и даже скрестить их с клетками других, хотя и принадлежащих к тому же виду, животных, чтобы получить новый живой организм.

.

Отряд Зайцеобразные — Lagomorpha

К этому отряду относятся зайцы, кролики и похожие на них, но более мелкие пищухи. Пищухи напоминают грызунов, но у них очень маленький, незаметный снаружи хвост, и их нетрудно узнать по характерному сложению и манере сидеть на больших камнях.
Питаются зайцеобразные в основном грубыми растительными кормами. Клыков у них нет, зато резцы длинные, как у грызунов, причем в верхней челюсти за основной парой резцов расположена дополнительная, более короткая.
Следы имеют очень характерный вид: два более длинных отпечатка задних лап расположены рядом, а позади один за другим (а не рядом, как у белок и многих других грызунов) лежат округлые отпечатки передних. На передних лапах по 5 пальцев, но все следы четырехпалые. Глаза ночью светятся матовым красным блеском.
В год у зайцеобразных бывает от одного до четырех выводков. Зайцеобразные отличаются характерной особенностью: они часто поедают собственный помет. Таким образом они получают белки и витамины, которые вырабатываются микробами, живущими в нижней части кишечника. Кстати, заячий помет использовался в традиционной медицине почти всех народов России.
В отряде два семейства: cемейство Зайцев — Leporidae, включающее два рода: род Зайцы (Lepus) и род Щетинистые зайцы (Carpolagus), и cемейство Пищух — Lagomyidae.

Класс Земноводные. Общая характеристика

Относительно немногочисленная группа наиболее примитивных наземных позвоночных животных (насчитывает около 2,5 тыс. видов). Произошли от рыбообразных предков — девонских кистеперых рыб благодаря следующим ароморфозам:

• возникновению шейного и крестцового отделов позвоночника;

• появлению двух пар пятипалых конечностей;

• прогрессивному развитию переднего мозга с двумя полушариями и появлению органов чувств, приспособленных к наземному существованию;

• прогрессивному развитию нервной системы: возникновению трехкамерного сердца и двух кругов кровообращения;

• дифференциации мышечной системы, обеспечившей возможность разнообразных движений.

Признаки эволюционной преемственности рыб и амфибий. Для амфибий характерны следующие особенности:

• размножение икринками, которые, в отличие от яиц, легкопроницаемы для воды; наружное оплодотворение, анамнии;

• в развитии проходят стадию рыбообразной личинки, имеющей все признаки рыб;

• тонкая слизистая кожа;

• один желудочек в сердце;

• пойкилотермность.

Классификация амфибий:

• отряд хвостатых (саламандры, тритоны);

• отряд бесхвостых (лягушки, жабы);

• отряд безногих (тропические червяги).

Амфибии обитают в воде и на суше. Тело их короткое, разделено на голову, туловище, конечности, покрыто голой слизистой кожей. Слизь необходима для кожного газообмена, так как растворяет кислород. Развиваются животные в воде.

Скелет амфибий состоит из скелета головы, в котором есть мозговой и висцеральный отделы, скелета туловища, поясов конечностей и свободных конечностей.

Скелет головы образован мозговым и висцеральным отделами.

Позвоночник состоит из следующих отделов:

• шейного — 1 позвонок;

• туловищного — 7 позвонков (грудной клетки нет);

• крестцового — 1 позвонок;

• хвостового, образованного одной костью — уростилем.

Скелет конечностей представлен поясом и свободными

конечностями.

Пояс передних конечностей состоит из парных лопаток, ключиц, вороньих костей и одной грудины.

Скелет передней конечности состоит из плеча, двух костей предплечья (локтевой и лучевой) и кисти (запястье, пясть, фаланги пальцев).

Пояс задних конечностей образован тремя парными костями таза и крестцовым позвонком.

Скелет задних конечностей включает бедро, 2 кости голени (большую и малую берцовые) и стопу.

Мышечная система хорошо развита, особенно на конечностях. Мышцы дифференцированы. В теле амфибий насчитывают до 350 мышц.

Пищеварительная система представлена пищеварительным трактом и железами. В ротоглоточную полость открываются протоки пары слюнных желез, хоаны, отверстия евстахиевых труб (среднего уха). В ней же находится язык, прикрепляющийся передним концом к нижней челюсти. Пищевод короткий. Кишечник разделен на тонкий и толстый. Печень и поджелудочная железа хорошо развиты. Есть желчный пузырь. Толстый кишечник заканчивается клоакой.

Дыхание жаберное (у личинок) и кожно-легочное. Трахеи— и бронхов нет. Дыхательная поверхность легких небольшая. Механизм дыхания ротобрюшной. Вдох двухэтапный: сначала воздух засасывается в ротоглоточную полость при опускании диафрагмы рта, затем закрываются ноздри и воздух проталкивается в легкие. При выдохе сокращаются брюшные мышцы и открываются ноздри.

Кровеносная система замкнутая. Сердце трехкамерное. Два круга кровообращения — большой и малый. Правое предсердие заполнено венозной кровью, левое — артериальной. В середине желудочка находится смешанная кровь, в левой его части — артериальная, а в правой — венозная.

По большому кругу кровообращения кровь поступает в артериальный конус, от которого отходят три пары сосудов — в кожно-легочные артерии, в правую и левую дуги аорты, в сонные артерии. Смешанная кровь разносится по всему телу и собирается в правое предсердие по передней и задней полым венам. По малому кругу кровообращения кровь из желудочка поступает в легочные артерии, легкие, легочные вены и в левое предсердие.

Нервная система образована головным и спинным мозгом, периферическими нервами. В головном мозге особенно развит передний отдел. Мозжечок и средний мозг развиты относительно слабо, так как амфибии малоподвижны, их движения однообразны. Органы чувств приспособлены к наземному образу жизни. Глаза снабжены подвижными веками и мигательной перепонкой (третьим веком). Амфибии видят дальше рыб, так как хрусталик имеет форму линзы, что улучшает аккомодацию.

В органах слуха появляется среднее ухо, отграниченное от внешней среды барабанной перепонкой. В среднем ухе одна слуховая косточка.

Органы обоняния представлены слизистыми обонятельными капсулами, связанными с ноздрями.

Выделительная система представлена парой первичных туловищных почек, на поверхности которых лежат надпочечники. Мочеточники впадают в клоаку. Сюда же у высших амфибий открывается мочевой пузырь. Моча выводится в клоаку, а затем наружу. С мочой выводится основной продукт белкового обмена — мочевина и остальные продукты.

Размножение и развитие земноводных происходит в воде. Семенники и яичники парные. Оплодотворение чаще всего наружное. Развитие с метаморфозом.

Систематика земноводных приведена в таблице 12.

Таблица 12

Значение земноводных:

• являются важным компонентом водных и наземных биоценозов;

• регулируют численность насекомых;

• используются в пищу;

• применяются в научных целях.

ИГЛОКОЖИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Иглокожие  - вторичноротые.- обширная, около 5000 видов, группа морских донных животных, большей частью свободноподвижных, реже прикрепленных ко дну посредством особого стебелька, это морские звезды , морские ежи , голотурии.

Тип Echinodermata характеризуется следующими признаками.

1. Иглокожие обладают радиальной и притом обычно пятилучевой симметрией, однако их предки были билатерально симметричными животными.

2. В подкожном соединительном слое иглокожих развивается скелет из известковых пластинок с торчащими на поверхности тела шипами, иглами и т. п.

3. Внутренние органы лежат в обширной полости тела (целоме).

Одной из наиболее оригинальных черт строения иглокожих следует считать сложную дифференциацию части целома на ряд систем, в том числе образование за счет целома амбулакральной (воднососудистой) системы органов движения.

4. Имеется кровеносная система; органы дыхания слабо развиты или отсутствуют; специальных органов выделения нет.

5. Нервная система примитивна и частью залегает непосредственно в толще кожного эпителия или в эпителии участков стенки тела, впятившихся внутрь.

6. Иглокожие раздельнополы. Яйца испытывают полное радиальное дробление. В развитии иглокожих имеется характерная личинка диплеврула, испытывающая сложный метаморфоз.

ОТРЯД КИТООБРАЗНЫЕ: КИТЫ, ДЕЛЬФИНЫ И МОРСКИЕ СВИНЬИ

Характеристика отряда китообразных

            Отряд китообразные (Сetacea) - обособленная группа млекопитающих, которые всю жизнь проводят в воде. Китообразные распространены очень  широко и встречаются во всех морях и океанах. Все указывает на их глубокое приспособление к водной среде. Лишенное ушных раковин и задних конечностей, тело китообразных приняло максимально обтекаемую форму и заканчивается горизонтально расположенным хвостовым плавником.  У китообразных редуцированы органы обоняния и вкуса и заменены органами хеморецепции. У большинства сравнительно хорошо  развиты органы зрения и осязания. Наибольшее развитие получил  орган слуха. Все китообразные очень хорошо слышат под водой, а зубатые киты обладают способностью к эхо локации, которая во многом заменяет глаза, возможности которых в воде ограничены.       

Отряд китообразных распадается на два хорошо дифференцированных подотряда: Усатые  киты (Mysticeti) и  Зубатые киты (Odontoceti). Эти подотряды отличаются  между собой как морфологическими признаками, так и поведением.

Таксономическое дерево китообразных

Представители отряда китообразных и их сравнительная величина .

А - Зубатые киты; 1 - дельфин белобочка, 2 - гринда, 3 - косатка, 4 - северный плавун, 5 - кашалот самка, 6 - кашалот самец. Б - Усатые киты; 7 - синий кит, 8 - финвал, 9 сейвал, 10 - горбач, 11 малый полосатик, 12 - серый кит, 13 – полярный (гренландский кит).

            Подотряд усатые киты (Mysticeti) содержит три семейства: - семейство гладкие киты, семейство полосатики и семейство серые киты. У представителей подотряда усатых китов имеется два  наружных носовых отверстия, открывающихся на вершине головы в особой впадине. В огромной ротовой полости располагается цедильный аппарат, состоящий из пластин  (китовый ус). В этой связи голова, особенно её лицевая часть, очень большая и занимает от 1/5  до  1/3 длины тела. В отличие от зубатых китов, питающихся одиночными организмами или хватающими их по несколько штук, усатые киты с помощью цедильного аппарата в массовом количестве ловят мелкие организмы. Цедильный аппарат одних усатых китов приспособлен к процеживанию очень мелкой пелагической пищи, у других к более крупной добыче, в том числе и к лову массовых скоплений мелкой рыбы, у третьих к питанию придонными и донными организмами. Самки усатых китов в основном  крупнее самцов. Половой диморфизм не выражен. Способности к активной эхолокации не обнаружено.

Строение тела усатых китов.

            1. Семейство гладкие киты (Вalaenidae) представлено двумя видами китов - полярным (гренландским) и японским (южным гладким) китом. Эти киты имеют массивное тело и выглядят неуклюжими. Голова крупная, занимает до трети длины животного. Верхние челюсти резко изогнуты дугой. Грудные плавники короткие и широкие. Ротовая щель резко изогнута. Представители семейства способны питаться очень мелкой пищей и имеют темные, узкие и высокие усовые пластины с тонкой бахромой.

            2. Семейство полосатики (Balaenopteridae) состоит из 6 видов китов - блювал, финвал, сейвал, малый полосатик, кит Брайда, горбач. Характерным признаком семейства являются расположенные на брюхе и горле многочисленные параллельные складки-борозды которые, растягиваясь при захвате пищи, образуют подчелюстной мешок. Тело у этих китов стройное, голова сравнительно небольшая. Ротовая щель изогнута слабо. Цедильный аппарат состоит из коротких, но широких у основания пластин китового уса.

            3. Семейство серые киты (Eschrichtidae) представлено одним видом - серым китом. У этих китов гладкое брюхо без складок, в области шеи имеются лишь 2 - 4 глубокие, раздельные борозды. Спинной плавник в виде низкого слабо заметного бугра, за которым последовательно расположены несколько еще более мелких и низких бугров. Голова сравнительно короткая и сжата с боков. Грудные плавники короткие, лопатообразные. Цедильный аппарат состоит из низких, толстых и относительно малочисленных пластин с грубой и жесткой бахромой.

            Подотряд зубатые киты (Odontoceti) содержит пять семейств – семейство кашалотовые, семейство клюворылы, семейство дельфиновые, семейство нарваловые и семейство морские свиньи. Все зубатые киты имеют одно носовое отверстие. Цедильного аппарата нет. Эти киты имеют относительно небольшую ротовую щель, на челюстях которой располагаются от 1 - 2 до 240 конических зубов. Половой диморфизм выражен обычно хорошо - самцы  крупнее самок. Зубатые киты питаются преимущественно рыбой и головоногими моллюсками. На голове все они имеют, в той или иной мере выраженную, жировую подушку, которая служит преимущественно для концентрации звукового поля при эхо локации, способностью к которой все зубатые киты обладают в совершенстве.

Строение тела зубатых китов.

            1. Семейство кашалотов Physeteridae состоит из 2 видов - кашалот и карликовый кашалот. Для представителей этого семейства характерна очень большая, спереди тупая, отвесно ограниченная голова, занимающая от 1/4 до 1/3 длины тела. Ротовое отверстие смещено на нижнюю сторону головы. S - образное дыхало располагается в левом переднем углу головы. Спинной плавник толстый и низкий. За спинным плавником по верхней кромке хвостового стебля имеются несколько дополнительных бугров. Самки и молодые самцы держатся большими группами. Ныряют глубоко и на длительный период. После выхода на поверхность совершают большое количество промежуточных ныряний (дыханий).

            2. Семейство клюворылов Ziphiidae представлено средними и крупными зубатыми китами с четырьмя видами - бутылконос, северный плавун, клюворыл и ремнезуб. Вытянутая голова напоминает горлышко бутылки. Дыхало полулунной формы и расположено на темени головы. Спинной плавник сдвинут в заднюю половину тела. В верхних челюстях зубов нет, в нижних лишь 1 - 2 пары. Превосходные ныряльщики. Продолжительные дыхательные паузы чередуются большим количеством промежуточных ныряний (дыханий).

            3. Семейство дельфинов Delphinidae отличается большим видовым разнообразием. Это семейство включает китообразных мелких и средних размеров. Спинной плавник расположен на середине тела либо отсутствует. Дыхало полулунной, подковообразной формы находится на вершине головы. Много конических зубов в верхней и нижней челюстях. Держатся группами, ныряют неглубоко и на короткий период.

4. Семейство нарвалов Monodontidae  представлено двумя видами – белухой и нарвалом. Спинной плавник отсутствует. Голова округлая небольшая с хорошо выраженной лобной подушкой, без клюва, отделена от туловища хорошо выраженной шеей.

5. Семейство морских свиней Phocoenidae  включает два вида – морская свинья и белокрылая морская свинья. Мелкие дельфины с длиной тела до 2-х метров. Голова притуплена с уплощенной лобной жировой подушкой без клюва. Спинной плавник расположен на середине тела либо немного кпереди.

 Тип Кишечнополостные.

Общая характеристика, многообразие видов

Тип кишечнополостных насчитывает около 9 тыс. видов. Они произошли от колониальных простейших — жгутиконосцев и распространены во всех морях и пресноводных водоемах. Тип кишечнополостных разделяют на три класса: гидроидные, сцифоидные и коралловые полипы.

Основные ароморфозы, способствовавшие появлению кишечнополостных :

• возникновение многоклеточности в результате специализации и объединения взаимодействующих между собой клеток;

• возникновение двуслойного строения;

• возникновение полостного пищеварения;

• появление дифференцированных по функциям частей тела;

• появление радиальной симметрии.

Кишечнополостные ведут водный, свободный или сидячий образ жизни. Это двухслойные животные, в онтогенезе формирующие два зародышевых листка — экто- и энтодерму, между которыми находится мезоглея — опорная пластинка. Их внутренняя полость называется гастральной. Здесь переваривается пища, остатки которой удаляются через рот, окруженный щупальцами (у гидр).

Класс Гидроидные

Представитель этого класса — пресноводная гидра.

Гидра — полип размером около 1 см. Живет она в пресноводных водоемах, прикрепляясь к субстрату подошвой. Передний конец тела животного образует рот, окруженный щупальцами. Тело гидры покрыто эктодермой, состоящей из нескольких видов клеток:

• эпителиально-мускульных;

• промежуточных;

• стрекательных;

• половых;

• нервных.

Энтодерма гидры состоит из эпителиально-мускульных, пищеварительных клеток и железистых клеток.

Важные особенности кишечнополостных:

1) наличие стрекательных клеток во внешнем слое. Они развиваются из промежуточных и состоят из стрекательной капсулы, наполненной жидкостью, и стрекательной нити, помещенной в капсуле. Стрекательные клетки служат орудием нападения и защиты;

2) полостное пищеварение с сохранением внутриклеточного пищеварения.

Гидры — хищники, питающиеся мелкими ракообразными и мальками рыб.

Дыхание и выделение осуществляются всей поверхностью их тела.

Раздражимость проявляется в виде двигательных рефлексов. Наиболее отчетливо на раздражение реагируют щупальца, так как в них плотно сосредоточены нервные и эпителиально-мускульные клетки.

Размножаются гидры почкованием и половым путем. Половой процесс происходит осенью. Некоторые промежуточные клетки эктодермы превращаются в половые клетки. Оплодотворение происходит в воде. Весной появляются новые гидры. Среди кишечнополостных встречаются гермафродиты и раздельнополые животные.

Для многих кишечнополостных характерно чередование поколений. Например, из полипов образуются медузы, из оплодотворенных яиц медуз развиваются личинки — плану-лы, из личинок снова развиваются полипы.

Гидры способны восстанавливать утраченные части тела благодаря размножению и дифференцировке неспецифических клеток. Это явление называют регенерацией.

Класс Сцифоидные

Этот класс объединяет медуз больших размеров (представители — корнерот, аурелия, цианея).

Медузы обитают в морях. В их жизненном цикле закономерно чередуются половое и бесполое поколения. Тело по форме напоминает зонт и состоит в основном из студенистой мезоглеи, покрытой снаружи одним слоем эктодермы, а изнутри — слоем энтодермы. По краям зонта расположены щупальца, окружающие рот, находящийся на нижней стороне. Рот ведет в гастральную полость, от которой отходят радиальные каналы, которые соединяются между собой кольцевым каналом. В результате образуется гастральная система.

Нервная система медуз сложнее нервной системы гидр.

Кроме общей сети нервных клеток, по краю зонтика расположены скопления нервных ганглиев, образующих сплошное нервное кольцо и особые органы равновесия — статоцисты. У некоторых медуз появляются светочувствительные глазки, чувствительные и пигментные клетки, соответствующие сетчатке глаза высших животных.

Медузы раздельнополы. Их половые железы расположены под радиальными каналами или на ротовом стебельке. Половые продукты выходят через рот в море. Из зиготы развивается свободноживущая личинка — планула, которая весной превращается в маленького полипа.

Класс Коралловые полипы

Включает одиночные (актинии) или колониальные формы (красный коралл). Они имеют известковый или кремниевый скелет, образованный кристаллами игловидной формы, живут в тропических морях, размножаются бесполым и половым путями (медузной стадии развития нет). Скопления коралловых полипов образуют коралловые рифы.

Тип Кольчатые черви. Общая характеристика

Главными характерными признаками кольчатых червей являются:

—вторичная, или целомическая, полость тела;

—появление кровеносной и дыхательной систем;

—выделительная система в виде метанефридиев.

Краткая характеристика

Главными классами типа являются Малощетинковые, Многощетинковые, Пиявки.

Тип Круглые черви. Общая характеристика. Патогенные формы.

1. Особенности строения

Описано более 500 000. видов круглых червей. Обитают они в разных средах: морских и пресных водах, почве, разлагающихся органических субстратах и др. Многие черви приспособились к паразитическому образу жизни.

Главные ароморфозы типа:

1)  первичная полость тела;

2)  наличие заднего отдела кишечника и анального отверстия;

3)  раздельнополость.

У всех круглых червей тело несегментированное, имеет в поперечном сечение более или менее округлую форму. Тело трехслойное, развивается из эндо-, мезо— и эктодермы. Имеется кожно-мускульный мешок. Он состоит из наружной нерастяжимой плотной кутикулы, гиподермы (представленной единой многоядерной цитоплазматической массой без границ между клетками — синцитием) и одного слоя продольных гладкомышечных волокон. Кутикула играет роль наружного скелета (опоры для мышц), защищает от воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды. В гиподерме активно протекают процессы обмена веществ. Она же задерживает все токсические для гельминта продукты. Мышечный слой состоит из отдельных клеток, которые сгруппированы в 4 тяжа продольных мышц — спинной, брюшной и два боковых.

Круглые черви имеют первичную полость тела — псевдоцель, которая заполнена жидкостью. В ней расположены все внутренние органы. Они образуют пять дифференцированных систем — пищеварительную, выделительную, нервную, половую и мышечную. Кровеносная и дыхательная системы отсутствуют. Кроме этого, жидкость придает телу упругость, играет роль гидроскелета и обеспечивает обмен веществ между внутренними органами.

Пищеварительная система представлена в виде сквозной трубки, которая начинается ротовым отверстием, окруженным кути-

кулярными губами, на переднем конце тела, а заканчивается — анальным отверстием на заднем конце тела. Пищеварительная трубка состоит из трех отделов — переднего, среднего и заднего. У остриц имеется бульбус — расширение пищевода.

Нервная система состоит из головных ганглиев, окологлоточного кольца и отходящих от него нервных стволов — спинного, брюшного и двух боковых. Наиболее развиты спинной и брюшной нервные стволы. Между стволами имеются соединительные перемычки. Органы чувств развиты очень слабо, представлены осязательными бугорками и органами химического чувства.

Выделительная система построена по типу протонефридиев, но количество выделительных клеток гораздо меньше. Функцией выделения обладают также особые фагоцитарные клетки, которые накапливают продукты обмена веществ и инородные тела, попавшие в полость тела.

У круглых червей появляется раздельнополость. Половые органы имеют трубчатое строение. У самки они обычно парные, у самца — непарные. Мужской половой аппарат состоит из семенника, семяпровода, который переходит в семяизвергательный канал. Он открывается в заднюю кишку. Женский половой аппарат начинается парными яичниками, далее идут два яйцевода в виде трубок и парные матки, которые соединяются в общее влагалище. Размножение круглых червей только половое.

Количество клеток, входящих в состав тела круглых червей, всегда ограничено. Поэтому они имеют небольшие возможности в плане роста и регенерации.

Медицинское значение имеют представители только одного класса — собственно Круглые черви. Выделяютбиогельминтов, которые развиваются с участием промежуточных хозяев, и геогельминтов, сохранивших связь с внешней средой (их яйца или личинки развиваются в почве).

Круглые черви — паразиты человека

Аскарида

Аскарида человеческая (Ascaris lumbricoides) — возбудитель аскаридоза. Заболевание распространено практически повсеместно. Вид аскариды человеческой близок по морфологии к свиной аскариде, которая встречается в Юго-Восточной Азии, где может легко заражать человека, а человеческая аскарида — свиней.

Человеческая аскарида — это крупный геогельминт, самки которого достигают в половозрелом состоянии длины 40 см, а самцы — 20 см. Тело аскариды цилиндрическое, сужено к концам. У самца задний конец тела спирально закручен на брюшную сторону.

Зрелые яйца паразита имеют овальную форму, окружены толстой многослойной оболочкой, бугристые. Имеют желтовато-коричневый цвет, размеры до 60 мкм.

Аскарида человеческая — это геогельминт, который паразитирует почти исключительно у человека. Оплодотворенные яйца выводятся из организма человека с фекалиями и для дальнейшего развития должны попасть в почву. Яйца созревают при высокой влажности, наличии кислорода и оптимальной температуре 24—25 °С через 2—3 недели. Они резистентны к действию неблагоприятных факторов окружающей среды (могут сохранять жизнеспособность в течение 6 лет и более).

Человек заражается аскаридами чаще всего через немытые овощи и фрукты, на которых находятся яйца. В кишечнике человека из яйца выходит личинка, которая проделывает сложные миграции по организму человека. Она прободает стенку кишечника, проникает сначала в вены большого круга кровообращения, потом через печень, правое предсердие и желудочек попадает в легкие. Из капилляров легких она выходит в альвеолы, затем в бронхи и трахею. Это вызывает формирование кашлевого рефлекса, что способствует попаданию паразита в глотку и вторичному заглатыванию со слюной. Попав в кишечник человека повторно, личинка превращается в половозрелую форму, которая способна размножаться и живет около года. Число аскарид, одновременно паразитирующих в кишечнике одного человека, может достигать нескольких сотен или даже тысяч. При этом одна самка за сутки дает до 240 000. яиц.

Патогенное действие. Общая интоксикация продуктами жизнедеятельности аскарид, которые весьма токсичны. Развиваются головная боль, слабость, сонливость, раздражительность, снижаются память и работоспособность. Инвазия большим количеством аскарид может привести к развитию механической кишечной непроходимости, аппендицита, закупорке желчных протоков (при этом развивается механическая желтуха), в печени могут образовываться абсцессы. Известны случаи атипичной локализации аскарид в ухе, горле, печени, сердце. При этом необходимо сроч- ное хирургическое вмешательство. Мигрирующие личинки вызывают разрушение ткани легкого и формирование очагов гнойной инфекции.

Диагностика.

Обнаружение яиц аскариды человеческой в фекалиях больного.

Профилактика

1.Личная. Соблюдение правил личной гигиены, тщательное мытье овощей, ягод, фруктов, короткая стрижка ногтей, под которыми могут быть яйца паразита.

2.Общественная. Санитарно-просветительская работа. Запрет удобрения огородов и ягодников фекалиями, не прошедшими специальной обработки.

Острица

Острица детская (Enterobius vermicularis) — возбудитель энтеробиоза. Заболевание повсеместно распространено, чаще встречается в детских коллективах (отсюда и название).

Острица — мелкий червь белого цвета. Половозрелые самки достигают в длину 10 мм, самцы — 2—5 мм. Тело прямое, заостренное кзади. Задний конец тела самца спирально закручен. Яйца острицы бесцветные и прозрачные, овальной формы, несимметричные, уплощенные с одной стороны. Размеры яиц — до 50 мкм.

Острица паразитирует только в организме человека, где половозрелая особь локализуется в нижних отделах тонкого кишечника, питаясь его содержимым. Смены хозяев не происходит. Самка со зрелыми яйцами ночью выходит их заднепроходного отверстия и откладывает в складках ануса огромное количество яиц (до 15000.), после чего погибает. Ползание паразита по коже вызывает зуд.

Характерно, что яйца достигают инвазионной зрелости уже через несколько часов после откладывания. Лица, болеющие энтеробиозом, во сне расчесывают зудящие места, при этом под ногти попадает огромное количество яиц.

С рук они заносятся самим же больным в рот (возникает аутореинвазия) или рассеиваются по поверхности белья и предметам. При проглатывании яиц они попадают в тонкий кишечник, где быстро развиваются половозрелые паразиты. Продолжительность жизни взрослой острицы составляет 56—58 суток. Если за это время не произошло нового самозаражения, наступает самоизлечение человека.

Патогенное действие. За счет зуда промежности у детей часто возникают плохой сон, недосыпание, раздражительность, ухудшение самочувствия, часто снижается успеваемость в школе. При проникновении паразита в червеобразный отросток возможно воспаление последнего, т. е. развитие аппендицита (что бывает чаще, чем при аскаридозе).

Так как паразиты располагаются на поверхности слизистой тонкого кишечника, возможны ее воспаление и нарушение целостности стенки кишки. Эффект отнятия пищи чаще всего не развивается, так как паразит имеет малые размеры и не требует такого количества питательного материала, как, например, ленточные черви.

Диагностика

Диагноз ставится на основании обнаружения яиц острицы в материале с перианальных складок и при обнаружении паразитов, выползающих из ануса. В испражнениях больных энтеробиозом острицы и их яйца чаще всего отсутствуют.

Профилактика

1.Личная. Тщательное соблюдение правил личной гигиены, санитарное просвещение населения. Тщательное мытье рук, особенно перед едой и после сна, короткая стрижка ногтей. Больным детям на ночь нужно надевать трусики, которые утром тщательно стирать и проглаживать (острицы не выносят высоких температур).

2.Общественная. Регулярное обследование детей (особенно в организованных коллективах) и персонала, работников предприятий общественного питания на энтеробиоз.

Власоглав

Власоглав человеческий (Trichocephalus trichiurus) — возбудитель трихоцефалеза. Заболевание имеет довольно широкое, практически повсеместное распространение. Возбудитель локализуется в нижних отделах тонкого кишечника (преимущественно в слепой кишке), верхних отделах толстого кишечника.

Половозрелая особь власоглава имеет в длину до 3—5 см. Передний конец туловища значительно уже заднего и нитевидно вытянут. В нем находится только пищевод. Задний конец тела самца спирально закручен и утолщен. В нем расположены половая система и кишечник. Яйца власоглава по форме напоминают бочонки, на концах имеются крышки в виде пробок. Яйца светлые, прозрачные, длиной до 50 мкм. Продолжительность жизни паразита составляет до 6 лет.

Власоглав паразитирует только в организме человека. Смены хозяев не происходит. Это типичный геогельминт, который развивается без миграции (в отличие от аскариды человеческой). Для дальнейшего развития яйца гельминта с фекалиями человека должны попасть во внешнюю среду. Развиваются они в почве в условиях повышенной влажности и достаточно высокой температуры. Яйца достигают инвазионности уже через 3—4 недели после попадания в почву. В яйце формируется личинка. Заражение человека происходит при проглатывании яиц, содержащих личинки власоглава. Это возможно при употреблении загрязненных яйцами овощей, ягод, фруктов или другой пищи, а также воды.

В кишечнике человека под действием пищеварительных ферментов оболочка яйца растворяется, из него выходит личинка. Половой зрелости паразит достигает в кишечнике человека через несколько недель после заражения.

Патогенное действие. Паразит располагается в кишечнике, где питается кровью человека. Содержимое кишечника он не поглощает, в связи с этим выведение этого паразита из организма человека довольно сложное и требует от врача особой настойчивости (препараты, вводимые перорально, не действуют на паразита). Передний конец тела власоглава довольно глубоко погружается в стенку кишки, что может в значительной степени нарушать ее целостность и вызывать воспаление. Происходит интоксикация организма человека продуктами жизнедеятельности паразита: появляются головные боли, повышенная утомляемость, снижение работоспособности, сонливость, раздражительность. Нарушается функция кишечника, возникают боли в животе, могут быть судороги. Так как паразит питается кровью, может возникать малокровие (анемия). Часто развивается дисбактериоз. При массивной инвазии власоглавы могут вызвать воспалительные изменения в червеобразном отростке (аппендиците).

Диагностика

Обнаружение яиц власоглава в фекалиях больного человека.

Профилактика.

1.Личная. Соблюдения правил личной гигиены, тщательное мытье овощей, ягод и фруктов.

2.Общественная. Санитарно-просветительская работа с населением, благоустройство общественных уборных и предприятий общественного питания.

Трихинелла

Трихинелла (Trichinella spiralis) — возбудитель трихинеллеза. Заболевание эпизодически встречается повсеместно на всех континентах и во всех климатических зонах, но существуют определенные природные очаги. В России почти все случаи трихинеллеза встречались в зоне лесов, что говорит о том, что заболевание является природно-очаговым и связано с определенными видами животных, которые на данной территории являются природным резервуаром паразита.

Локализация. Личинки трихинелл обитают в поперечно-полосатой мускулатуре, а половозрелые особи — в тонком кишечнике, где залегают между ворсинок, передним концом тела проникая в лимфатические капилляры.

Морфологически трихинелла — это очень мелкий паразит: самки имеют в длину до 2,5—3,5 мм, а самцы — 1,4—1,6 мм.

Жизненный цикл. Трихинелла — это типичный биогельминт, жизненный цикл которого связан только с организмом хозяина. Попадание в окружающую среду для дальнейшего развития и заражения вовсе не обязательно. Кроме организма человека, трихинеллы паразитируют у свиней, крыс, кошек и собак, волков, медведей, лис и многих других диких и домашних млекопитающих. Любое животное, в организме которого живут трихинеллы, одновременно является и промежуточным, и окончательным хозяином.

Распространение заболевания обычно происходит при поедании животными зараженного мяса. Проглоченные личинки в кишечнике быстро достигают половой зрелости в тонком кишечнике хозяина.

После оплодотворения в кишечнике самцы быстро погибают, а самки на протяжении 2 месяцев рождают около 1500—2000 живых личинок, после чего также гибнут. Личинки пробуравливают стенку кишки, проникают в лимфатическую систему, затем с током крови разносятся по всему организму, но оседают преимущественно в определенных группах мышц: диафрагме, межреберных, жевательных, дельтовидных, икроножных. Период миграции обычно составляет 2—6 недель. Проникнув в мышечные волокна (часть которых при этом погибает), личинки спирально закручиваются и инкапсулируются (оболочка обызвествляется). В таких плотных капсулах личинки могут жить несколько десятков лет.

Человек заражается при употреблении мяса животных, пораженных трихинеллезом. Термическое воздействия на мясо при обычной кулинарной обработке не оказывает губительного влияния на паразита.

Патогенное действие. Клинические проявления заболевания различны: от бессимптомного течения до летального исхода, что зависит в первую очередь от количества личинок в организме. Инкубационный период — 5—45 дней. Наблюдается общее токсико-аллергическое действие на организм (воздействие продуктов жизнедеятельности паразита и развитие реакций иммунной системы на него). Важно механическое влияние паразита на мышечные волокна, что отражается на работе мышц.

Диагностика

Анамнестически — употребление мяса диких животных или непроверенного мяса. Исследование биоптата мышц на наличие паразита. Применяются иммунологические реакции.

Профилактика

Термическая обработка мяса. Не следует употреблять в пищу не проверенное ветеринарной службой мясо. Санитарный надзор в свиноводстве, проверка свинины.

Анкилостома (кривоголовка)

Кривоголовка двенадцатиперстной кишки (Ancylostoma duodenale) — возбудитель анкилостомидоза. Заболевание распространено повсеместно в зонах субтропического и тропического климата с высокими температурами и влажностью. Имеются случаи возникновения очагов заболевания в зонах умеренного климата при условиях повышенной влажности почвы и ее загрязнения фекалиями.

Анкилостомы — это паразиты червеобразной формы красноватого цвета. Самка имеет длину 10—18 мм, самцы — 8—10 мм. Передний конец загнут на спинную сторону (отсюда и название). На головном конце паразита имеется ротовая капсула с 4 хитиновыми зубами. Яйца кривоголовки овальные, прозрачные, с притупленными полюсами, размерами до 60 мкм.

Продолжительность жизни паразита — 4—5 лет. В организме человека обитает в тонком кишечнике (преимущественно в двенадцатиперстной кишке).

Относится к геогельминтам, которые в организме человека проходят миграцию (подобно аскариде). Паразитирует только у человека. Оплодотворенные яйца с фекалиями попадают в окружающую среду, где при благоприятных условиях через сутки из них выходят личинки, называемые рабдитными. Они неинвазионны. Личинки активно питаются фекалиями и гниющими органическими веществами и два раза линяют. После этого личинка приобретает инвазионность (это филяриевидные личинки). В организм человека они могут попасть через рот с загрязненной пищей и водой. Но чаще всего личинки активно внедряются через кожу. Так как заражение происходит в основном при соприкосновении с почвой, чаще всего заражаются лица тех профессий, которые связаны с землей (это землекопы, огородники, шахтеры и др.).

В организме человека происходит миграция личинок. Сначала они проникают из кишечника в кровеносные сосуды, оттуда в сердце и легкие. Поднимаясь по бронхам и трахее, они проникают в глотку, вызывая развитие кашлевого рефлекса. Повторное заглатывание личинок со слюной приводит к тому, что они вновь попадают в кишечник, где поселяются в двенадцатиперстной кишке.

Своей ротовой капсулой кривоголовка захватывает небольшой участок слизистой оболочки и, повреждая ее ворсинки, питается кровью. Паразиты выделяют антикоагулянтные вещества, которые препятствуют свертыванию крови, поэтому могут возникать кишечные кровотечения.

Патогенное действие. Возникает интоксикация организма продуктами жизнедеятельности паразита. Возможно развитие массивных (за счет длительности) кишечных кровотечений, которые приводят к выраженной анемии. Возможно развитие аллергии на паразита. Появляются боли в животе, расстройства пищеварения, головные боли, слабость, утомляемость. Дети могут заметно отставать в развитии. При отсутствии должного лечения возможен летальный исход.

Диагностика

Обнаружение личинок и яиц в фекалиях больного.

Профилактика.

1.Личная. Не следует ходить без обуви по земле в тех районах, где распространен анкилостомидоз.

2.Общественная. Раннее выявление и лечение больных анкилостомидозом. В шахтах должна проводиться борьба с паразитами. Все шахтеры должны иметь фляги с чистой водой.

Ришта

Ришта (Dragunculus medinensis) — возбудитель драгункулеза. Заболевание широко распространено в странах с тропическим

и субтропическим климатом (в Ираке, Индии, экваториальной Африке и др.). Раньше встречалось только в Средней Азии.

Паразит имеет нитевидную форму, длина самки — от 30 до 150 см при толщине 1—1,7 мм, самец — только до 2 смдлиной.

Жизненный цикл паразита связан со сменой хозяев и водной средой. Окончательный хозяин — человек, а также обезьяна, иногда — собака и другие дикие и домашние млекопитающие. Промежуточный хозяин — рачки-циклопы. У человека паразит локализуется в подкожной жировой клетчатке преимущественно нижних конечностей. Описаны случаи нахождения ришт под серозной оболочкой желудка, пищевода, мозговыми оболочками. Самки ришты живородящие. Над передним концом тела самки образуется огромный пузырь, заполненный серозной жидкостью. При этом возникает нарыв, человек ощущает сильнейший зуд. Он проходит при соприкосновении кожи с водой. При опускании ног в воду пузырь лопается, из него выходит огромное количество живых личинок. Их дальнейшее развитие возможно при попадании в организм циклопов, которые этих личинок заглатывают. В теле циклопа личинки превращаются в микрофиллярии. При питье зараженной воды окончательный хозяин может проглотить циклопа с микрофилляриями. В желудке этого хозяина циклоп переваривается, а микрофиллярия ришты попадает сначала в кишечник, где прободает его стенку и проникает в кровоток. С током крови они заносятся в подкожную жировую клетчатку, где достигают половой зрелости примерно через 1 год и начинают производить личинок.

Развитие паразита в организме зараженных людей происходит синхронно (с интервалом в 1 год). Личинки появляются у самок примерно в одинаковое время у всех носителей паразита. Этим достигается одновременное заражение большого количества циклопов, что повышает вероятность проникновения паразита в организм окончательного хозяина в условиях засушливого климата с редкими дождями.

Патогенное действие. В местах расположения паразита появляются сильный зуд и отвердение кожи. Если паразит расположен рядом с суставом, нарушается его подвижность: больной не может ходить. Возникают болезненные язвы и нарывы на коже, которые могут осложняться вторичной инфекцией. Паразит оказывает также общетоксическое и аллергическое действие на человека за счет выделения в кровь продуктов своего обмена.

Диагностика. При типичной локализации паразита до образования язв на коже возможно визуальное обнаружение половозрелых форм, которые имеют вид извитых, хорошо заметных валиков под кожей. При атипичной локализации (например в серозных и мозговых оболочках) требуется постановка иммунологических проб.

Профилактика.

1.Личная. Не следует пить нефильтрованную и некипяченую воду из открытых водоемов в очагах заболевания.

2.Общественная. Своевременное выявление и лечение больных, охрана мест водоснабжения, организация водопроводов в общественных местах.

Есть старинная поговорка: «Если попьет святой воды в Бухаре, прорвется и у него ришта на ноге».

Круглые черви — биогельминты

Биогельминты — это паразиты, которые развиваются при участии промежуточных хозяев. Среди круглых червей только относительно небольшая группа паразитов нуждается в переносчиках, т. е. передается трансмиссивно. Все они встречаются в тропическом и субтропическом климате. Относятся к семейству Fil-lariodea и вызывают сходные заболевания — филляриатозы.

Роль основного хозяина выполняют человек, человекообразные обезьяны и другие млекопитающие. Переносчики — кровососущие насекомые (комары, мошки, слепни, мокрецы).

Половозрелые особи (филлярии) обитают в тканях внутренней среды. Они рождают личинки (микрофиллярии), которые периодически поступают в кровь и лимфу. При укусе кровососущим насекомым личинки поступают в его желудок, оттуда — в мышцы, где достигают инвазионности и переходят в хоботок насекомого. При укусе основного хозяина переносчик заражает его паразитом в инвазионной стадии. Так как в организме переносчиков происходит и развитие паразита, он одновременно является и промежуточным хозяином (они всегда специфичны для каждого вида филлярий).

Выход филлярий в кровяное русло всегда сочетается со временем максимальной активности переносчика. Если переносчиками являются комары, личинки выходят в кровоток вечером и ночью, если слепни, то они выходят преимущественно днем и утром. Когда филлярии переносятся мокрецами или мошками, выход па-

разита лишен периодичности, так как жизнедеятельность мокрецов определяется в основном влажностью.

Основные виды филлярий — паразитов человека.

1.Wuchereria banctofti. Встречается в экватариальной Африке, Азии, Южной Америке. Переносчики — комары. Окончательный хозяин — человек, а также обезьяны. В их организме паразиты локализуются в лимфоузлах и сосудах, вызывая застой крови и лимфы, появляются слоновость, аллергизация.

2.Brugia malayi. Распространена в Юго-Восточной Азии. Переносчики — комары. Окончательный хозяин — человек, а также высшие обезьяны, кошачьи. Локализация и патогенное действие такие же, как у Wuchereria banctofti.

3.Oncocerca volvulus. Встречается в экваториальной Африке, Центральной, Северной и Южной Америке. Переносчики — мошки. Окончательный хозяин — человек. В организме паразиты локализуются под кожей груди, головы, конечностей, вызывают образование болезненных узелков. При локализации в области глаз возможна слепота.

4.Loa loa. Распространена в Западной Африке. Переносчики — слепни. Окончательный хозяин — человек, а также обезьяны. Локализация в организме: под кожей и слизистыми оболочками, где возникают болезненные узелки и нарывы.

5.Mansonella. Встречается в Центральной и Южной Америке. Переносчики — мокрецы. Окончательный хозяин — человек, в организме которого паразит локализуется в жировой ткани, под серозными оболочками, в брыжейке кишечника.

6.Acantocheilonema. От предыдущего заболевания отличается ареалом паразита: это Южная Америка, экваториальная Африка.

Диагностика обнаружение в крови микрофиллярий. Кровь нужно брать в то время суток, когда обнаружение паразита вероя-нее всего.

Профилактика.

Борьба с переносчиками. Раннее выявление и лечение больных.

Краткая характеристика отряда ЛАСТОНОГИЕ

Отряд включает 3 современных семейства:

Семейство: Odobenidae Allen J., 1880 – Моржовые; 
Семейство: Otariidae Gill, 1866 – Ушастые тюлени; 
Семейство: Phocidae Brooker, 1828 – Настоящие тюлени

К ластоногим относятся млекопитающие среднего и крупного размера с длиной тела от 1,5 до 6 м, хорошо адаптированные к жизни в водной среде, но не утратившие, подобно китообразным, связи с береговой сушей или льдами, на которых протекают важные этапы биологического цикла: размножение, выращивание потомства, линька.

Внешний вид и анатомия ластоногих свидетельствует о том, что представители этого отряда хорошо приспособились к жизни в воде. Имеют обтекаемую форму тела, чаще всего сигаровидную, веретеновидную или каплевидную, суживающуюся к обоим концам. Голова сравнительно небольшого размера, плавно переходящая в туловище. Наружные ушные раковины у моржовых и настоящих тюленей отсутствуют; у ушастых тюленей они маленькие. Передние и задние конечности видоизменены в ласты, приспособленные для плавания; в гораздо меньшей степени они приспособлены для передвижения по твердому субстрату. У  ушастых тюленей основную локомоторную функцию выполняют передние конечности, в то время как у моржей и настоящих тюленей – задние. У моржей и ушастых тюленей задние ласты имеют свойство подгибаться под туловище, что позволяет этим животным передвигаться по суше или льду шагами, или даже прыжками. У тюленевых задние конечности в передвижении по суше участия не принимают, отчего по твердому субстрату тюленевые передвигаются ползком при помощи передних ластов. Хвост у ластоногих небольшой.

Кожный покров мощный. Толстый слой подкожного жира играет роль энергетического депо и теплоизолятора, что позволяет животным длительное время находиться в условиях низких температур воды или воздушной среды во время нахождения животного вне воды. Шерстный покров развит у всех, но у некоторых видов (морж, лахтак) он редкий и жесткий, в то время как у других ( морские котики , новорожденные некоторых настоящих тюленей ) он густой и мягкий.

Органы чувств, как правило, хорошо развиты, особенно зрение, что позволяет тюленям хорошо видеть не только вне воды, но и при погружении под воду на глубины с несколько сот метров. Некоторым видам, вероятно, присуща способность эколокации.

Распространены ластоногие во всех океанах, как в Южном, так и в Северном полушарии. Обитатели преимущественно арктических, субарктических и умеренных вод. Ряд видов ( тюлени-монахи ) обитают в субтропиках и тропиках. Некоторые населяют внутренние водоемы (ладожская и байкальская нерпы, каспийский тюлень). Ведут преимущественно одиночный образ жизни, но почти для всех видов характерно образование значительных по численности объединений на протяжении более или менее продолжительного периода годового цикла.

В сезон размножения все виды экологически тесно связаны с сушей или льдами, на которых происходит рождение детенышей и их выкармливание молоком. У одних видов связь с сушей или льдами продолжается на протяжении нескольких недель, у других – нескольких месяцев. В местах размножения некоторые виды ( ушастые тюлени ) образуют громадные скопления, насчитывающие до нескольких сотен тысяч животных на сравнительно ограниченных по площади береговых лежбищах. Некоторые виды ( лахтак , ларга и другие) размножаются на льдах, а в неледовый период используют для отдыха и восстановления энергозатрат береговые лежбища.

После окончания репродуктивного периода одни виды в своем распределении продолжают придерживаться суши, другие уходят в пелагиаль на продолжительное время, не выходя на сушу по 6-8 месяцев. Для многих видов характерны длительные и протяженные (у морских котиков до нескольких тыс. км) миграции с мест размножения на зимовки и обратно.

Ряд видов моногамы, другие - типичные полигамы с ярко выраженным половым диморфизмом в размерах тела. У полигамных видов (ушастые тюлени, морские слоны) в период размножения формируются так называемые гаремы, в состав которых входит физически зрелый самец и несколько самок (до 40-50 особей) с новорожденными детенышами. Создание и удержание гаремов сопровождается жестокими драками между самцами. Полигамия свойственна в большей степени видам, размножающимся на береговой суше, а не на льдах.

У всех ластоногих, как и у других долгоживущих видов млекопитающих, низкая скорость воспроизводства. Период полового созревания растянут и составляет от 1 до 8 лет. Для всех видов характерна задержка (на 2-3 месяца) имплантации бластоциста. Это значит, что после спаривания оплодотворенная зигота не сразу имплантируется в стенку матки, а с некоторой задержкой во времени. Самки ластоногих рождают на берегу или льду, как правило, одного хорошо развитого крупного детеныша. Молоко ластоногих содержит до 40-50 % жира. Потребление такого питательного молока позволяет новорожденным тюленям некоторых видов уже в первые дни после рождения увеличивать массу своего тела ежесуточно на 8-10 %. Лактация у разных видов длится от 1-2 недель ( серый тюлень ) до нескольких месяцев или даже лет ( морж , сивуч ). Продолжительность жизни разных видов 20-50 лет.

В морских экосистемах ластоногие играют важную стабилизирующую роль. Кормом для ластоногих служит исключительно животная пища, добываемая в пелагиали и у берега,  в поверхностных слоях воды, в придонных и донных горизонтах. У обитающего в Антарктике морского леопарда пищевой рацион в значительной степени состоит из теплокровных животных: птиц ( пингвины ) и тюленей. Наиболее предпочитаемая большинством видов добыча – рыба, ракообразные, головоногие, брюхоногие и двустворчатые моллюски. Количество съедаемой за одну кормежку пищи может быть внушительно (до 50 кг у моржа). Считается, что ластоногие ежесуточно съедают пищи, равное 4-10 % от веса собственного тела.

К естественным врагам относятся обитатели морских глубин косатки и акулы, а также некоторые наземные хищники: белый и бурый медведь, волки. В Арктике для щенков тюленей опасность представляют песцы. На детенышей также нападают орланы, вороны, крупные виды чаек.

Произошли ластоногие в олигоцене от примитивных наземных хищников, однако конкретные предки не установлены. Считается, что ушастые тюлени и моржи произошли от медведеподобных хищников, в то время как настоящие тюлени берут свое начало от предков куньих. Современная фауна отряда ластоногих включает 3 семейства и, по разным оценкам, 34-36 видов (менее 1 % от общего числа ныне живущих видов млекопитающих, насчитывающихся в мировой фауне), в том числе в России – 13 видов (10 родов), а на Дальнем Востоке России – 8 видов (7 родов) всех трех семейств, из которых 2 вида занесены в «Красную книгу РФ».

Общая численность ластоногих, как группы, оценивается в 15-20 миллионов особей. Широкое распространение ластоногих и высокая численность большинства видов позволяют считать этот отряд процветающим в классе млекопитающих.

Почти все виды в той или иной степени являются ( или являлись прежде ) объектами промысла, в том числе не только аборигенного, но и коммерческого. Продукция промысла – шкуры, жир, мясо и внутренние органы. Для некоторых коренных народов Севера ластоногие издавна являлись практически единственным источником существования и частью их национальных культур.

Класс Млекопитающие. Общая характеристика

Класс насчитывает около 4000 видов. Представители класса достигли в процессе эволюции наиболее прогрессивного развития и распространены почти повсеместно, за исключением Антарктиды. Они заселяют самые разнообразные среды жизни. Появление млекопитающих в мезозойскую эру сопровождалось следующими ароморфозами:

• развитием коры головного мозга, обеспечившей широкую адаптацию млекопитающих к условиям окружающей среды. Их поведенческие реакции стали сложными и совершенными;

• возникновением и развитием органов для вынашивания и вскармливания плода — матки и молочных желез;

• возникновением волосяного покрова, обеспечившего наряду с кожным кровоснабжением терморегуляцию организма и поддержание постоянной температуры тела;

• возникновением четырехкамерного сердца и разделения потоков крови на венозный и артериальный;

• возникновением мышечной диафрагмы, что обеспечило более интенсивное дыхание и газообмен.

Млекопитающие обладают рядом признаков эволюционной преемственности:

• способностью однопроходных (утконоса и ехидны) откладывать яйца;

• присутствием в эмбриогенезе млекопитающих стадии развития их предков;

• наличием в коже роговых производных.

Общие признаки млекопитающих:

• тело покрыто шерстью или производными вторичного характера (иглы, щетина, чешуйчатые панцири);

• кожа богата сальными, потовыми железами; развиты молочные железы; у некоторых есть пахучие железы:

• череп соединен с позвоночником двумя затылочными мыщелками;

• в полости среднего уха находятся три слуховые косточки, у большинства видов есть наружная ушная раковина (кроме китов, многих ластоногих, слепышей) и наружный слуховой проход, зубы дифференцированы на резцы, клыки и коренные;

• сердце четырехкамерное с левой дугой аорты;

• эритроциты безъядерные;

• крупные плацентарные млекопитающие — теплокровные животные. У мелких животных температура тела может меняться, иногда в довольно широких пределах (37—13°С  у низших насекомоядных).

Кожный покров млекопитающих участвует в терморегуляции организма. Кожа обильно снабжается кровью. Диаметр кровеносных сосудов регулируется рефлекторно, благодаря чему теплоотдача увеличивается при расширении сосудов или уменьшается при их сужении.

Строение волоса подробно описано в разделе «Анатомия и физиология человека». Здесь следует отметить, что утрата волос связана прежде всего с приспособлениями к водному образу жизни (киты, дельфины и др.) или к существованию в жарком климате (слоны).

Волосяной покров состоит из разных типов волос — пуховых, остевых и чувствующих (вибриссов). У разных видов доля каждого из типов волос различна. У крота почти нет остевых волос, у оленей, наоборот, взрослые особи лишены пуха или подшерстка.

Роговыми производными эпидермиса кожи являются чешуя, ногти, когти, копыта, полые рога, роговой клюв. Рога оленей состоят из костного вещества.

Мышечная система хорошо развита и дифференцирована. Появляется мышечная диафрагма. Развивается подкожная мускулатура, позволяющая свертываться в клубок, обозначать эмоциональное состояние.

Скелет позвоночника представлен следующими отделами:

• шейным — у всех млекопитающих, кроме ленивцев и ламантина, 7 позвонков. Два первых (атлант и эпистрофей) хорошо выражены. Длина шейного отдела зависит от роста и образа жизни. Голова лошадей, многих хищников очень подвижна благодаря длинной шее. У кротов шея короткая, подвижность головы незначительна;

• грудным — 12—15 позвонков, причем к первым семи прикрепляются ребра, срастающиеся с грудиной, остальные позвонки несут ложные ребра;

• поясничным — 2—9 позвонков с рудиментарными ребрами;

• крестцовым — образован обычно четырьмя сросшимися позвонками;

• хвостовым — насчитывает от 3 до 50 позвонков.

Череп образован прочной мозговой коробкой. У млекопитающих развивается костное небо, отделяющее носовой проход от ротовой полости и препятствующее закупорке воздухоносных путей во время еды.

Плечевой пояс образован парными лопатками и ключицами, которые у собачьих и копытных отсутствуют. Тазовый пояс состоит из сросшихся (у большинства видов) парных костей и образует одну тазовую кость.

Скелет парных конечностей по строению характерен для позвоночных. Отличия в основном связаны с образом жизни. У наземных позвоночных удлиняются верхние отделы. У водных млекопитающих пясть и плюсна превращаются в ласты. У копытных сокращается число пальцев и т.д.

Пищеварительная система дифференцирована на отделы. Пищеварительные железы хорошо развиты. Преддверие рта окружено губами. У некоторых видов есть защечные мешки. В ротовой полости находятся зубы, закрепленные в альвеолах челюстей. Четыре пары слюнных желез. Их секрет содержит фермент птиалин, расщепляющий крахмал. В ротовой полости находится язык, функционирующий как орган вкуса, лакания жидкости, перемешивания пищи.

По пищеводу пища поступает в желудок. Желудок может быть однокамерным или многокамерным (у жвачных). Он снабжен многочисленными железами, выделяющими пищеварительный сок, слизь, кислоту и другие вещества. Строение желудка зависит от вида пищи. Желудок жвачных разделяется на рубец, сетку, книжку и сычуг. Пища в рубце подвергается брожению, затем поступает в сетку. Из сетки она отрыгивается в рот, где пережевывается. Потом пища поступает в книжку и сычуг. В этих отделах происходит ее окончательное переваривание.

Из желудка пища поступает в двенадцатиперстную кишку. В нее открываются протоки печени и поджелудочной железы. Здесь пища окончательно переваривается и всасывается. У растительноядных видов (грызунов, зайцеобразных) развивается длинная и широкая слепая кишка. Она играет роль «бродильного чана», в котором происходит переработка клетчатки. У плотоядных видов слепая кишка развита слабо или отсутствует. Толстый кишечник заканчивается анальным отверстием.

Органы дыхания млекопитающих состоят из дыхательных путей и легких. Роль кожи в газообмене невелика. Поверхность легких в 50—100 раз больше поверхности кожи. Гортань образует голосовой аппарат. Трахея и бронхи хорошо развиты. Легкие имеют ячеистое строение и состоят из огромного количества легочных пузырьков — альвеол. У хищников количество альвеол достигает 300—500 млн. В дыхании участвует диафрагма. Дыхательная система участвует в терморегуляции организма животного. Виды, у которых потовые железы развиты слабо, испаряют воду с поверхности языка. Так, в жаркую погоду количество выдыхаемого за 1 мин. собаками воздуха возрастает примерно в 30 раз. В результате увеличивается и количество испаряемой воды.

Кровеносная система состоит из четырехкамерного сердца и сосудов. Имеется только левая дуга аорты, отходящая от левого желудочка, стенки которого толще, чем у правого. Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке и заканчивается в правом предсердии. В правом желудочке начинается малый, легочный круг кровообращения, который заканчивается в левом предсердии. Венозная кровь собирается от внутренних органов в воротную вену печени, а затем в заднюю (нижнюю) полую вену. От головы венозная кровь возвращается в сердце по верхней полой вене.

Выделительная система представлена парными тазовыми почками — метанефросом. Почки состоят из наружного коркового слоя и внутреннего мозгового слоя. В корковом слое расположены извитые канальцы, начинающиеся боуменовыми капсулами, внутри которых находятся клубки кровеносных сосудов. Извитые канальцы впадают в собирательные канальцы, которые находятся в мозговом слое и открываются в почечную лоханку. Из лоханки моча по мочеточникам поступает в мочевой пузырь, а из него по мочеиспускательному каналу — наружу.

Нервная система хорошо развита. Это связано в первую очередь с увеличением общего объема мозга, особенно больших полушарий и мозжечка. Поверхность коры мозга сильно увеличена благодаря системе борозд и извилин. Такое развитие коры головного мозга обусловило адаптационные возможности млекопитающих.

Органы чувств у млекопитающих хорошо развиты. Важнейшую роль в их жизни играет обоняние. Обонятельные капсулы увеличены и снабжены системой складок.

Органы слуха так же хорошо развиты. В их структуре появляется наружный слуховой проход и ушная раковина.

За барабанной перепонкой, в среднем ухе расположены три слуховые косточки — молоточек, наковальня и стремечко — производные костей нижней челюсти. Органы зрения и различение цвета развиты слабее, чем у птиц. У некоторых видов глаза редуцированы (кроты, слепыши). Органы осязания представлены вибриссами — осязательными волосами.

Половая система образована парными семенниками у самцов и яичниками у самок. Семенники находятся в мошонке, сообщающейся с полостью тела паховым каналом. Сперматозоиды выводятся из семенников по семяпроводам через половой член.

Парные яичники лежат в брюшной полости тела и прикреплены к ней. Рядом с яичниками открываются парные яйцеводы. Яйцеводы впадают в матку, которая открывается во влагалище. Эмбрион развивается в матке.

Все млекопитающие (за исключением утконоса и ехидны) — живородящие. Детенышей вскармливают материнским молоком. У многих млекопитающих развита охрана потомства.

Систематика млекопитающих:

• подкласс Первозвери (клоачные) — утконос и ехидна;

• подкласс Настоящие звери;

• инфракласс Сумчатые (кенгуру, сумчатые волки, сумчатые медведи и т.д.);

• инфракласс Плацентарные (высших зверей);

• отряды: Насекомоядные (землеройки, ежи, кроты, выхухоли), Рукокрылые (летучие мыши, вампиры), Грызуны (белки, бобры, мыши, дикобразы и др.), Зайцеобразные (зайцы и пищухи),Хищные (семейства кошачьих, собачьих, медведей, гиен и др.), Ластоногие (тюлени, моржи),китообразных (киты, дельфины, кашалоты), Парнокопытные: нежвачные — свиньи, бегемоты;жвачные — олени, жирафы, быки; мозоленогие — верблюды, ламы, Непарнокопытные (лошади, носороги, тапиры), Приматы: низшие (тупайи, лемуры, лори) и высшие (капуцины, мартышки, человекообразные).

Значение млекопитающих:

• являются участниками трофических цепей;

• употребляются в пищу;

• являются источником промышленного сырья — кожи, лекарств;

• переносят инфекционные заболевания, являются промежуточными и основными хозяевами гельминтов.

Тип Моллюски

Данный тип животных насчитывает около 130 тыс. видов. Моллюски обитают в пресных и морских водоемах, на суше. Они известны с первой половины палеозоя, возникли от многощетинковых кольчецов в результате следующих аромор-фозов:

• появления мантии, мантийной полости и раковины;

• слияния всех сегментов тела;

• концентрации нервной системы в ганглии;

• возникновения сердца, состоящего из желудочка и предсердий.

Биологическому прогрессу моллюсков способствовали следующие идиоадаптации:

• появление раковины;

• возникновение аппарата для размельчения пищи — радулы;

• возникновение двух форм дыхания — жаберного и легочного;

• высокая плодовитость.

Особенности строения моллюсков:

• двустороннесимметричные животные, многие из них имеют выраженную асимметрию в результате смещения органов;

• тело не разделено на сегменты;

• вторичнополостные животные; целом — остаточный, представлен околосердечной сумкой;

• тело состоит из головы, туловища и ноги — мускулистого непарного выроста брюшной стенки, служащего для передвижения животного;

• туловище окружено кожной складкой -мантией. Между мантией и телом находится мантийная полость. В полости расположены жабры, некоторые органы чувств. Сюда же открываются выделительные, половые и анальное отверстия;

• на спинной стороне тела находится раковина, выделяемая мантией. Раковины могут быть цельными и двустворчатыми и иметь самую разнообразную форму;

• в состав органов пищеварения входит печень, протоки которой впадают в среднюю кишку;

• органы дыхания — первичные жабры (ктенидии), вторичные жабры или легкие (под мантийной полостью);

• органами выделения являются почки, сообщающиеся внутренними концами с околосердечной сумкой, а наружными — открывающимися в мантийную полость;

• нервная система диффузно-узлового типа, от окологлоточного кольца отходит четыре продольных нервных ствола, несущих несколько пар ганглиев;

• органы чувств представлены глазами, органами обоняния, равновесия и химического чувства;

• размножение половое; моллюски в основном — раздельнополые животные; встречаются гермафродиты. Из яиц выходит личинка — трохофора, напоминающая личинку кольчатых червей. Иногда сразу развивается личинка — велигер, которая превращается во взрослую форму. Есть формы с прямым развитием, у которых из яйца выходит маленький моллюск.

Класс Брюхоногие

Эти животные обитают в морских и пресных водах, есть и наземные формы. Размеры их различны — от нескольких миллиметров до 60 см (морской заяц).

Особенности строения брюхоногих:

• тело дифференцировано на голову, туловище и подошву;

• раковина цельная, иногда редуцированная;

• тело асимметрично, что связано с редукцией правых органов мантийного комплекса. Раковины закручены спирально или имеют вид колпачка;

• раковина состоит из тонкого наружного и фарфоровид-ного слоя — нескольких систем известковых пластинок, пересекающих друг друга под прямым углом, у некоторых есть перламутровый слой;

• органы чувств представлены щупальцами, парой глаз, органами химического чувства, статоцистами — органами равновесия;

• нервная система хорошо развита;

• пищеварительная система представлена пищеварительным трактом и железами (слюнными и печенью). В глотке есть радула. В ротовой полости различают «челюсти» — роговые или известковые утолщения кутикулы. Анальное отверстие открывается в передней части тела;

• дыхательная система представлена ктенидиями (жабрами), а у наземных форм — легкими;

• кровеносная система незамкнутая, образована сердцем и кровеносными сосудами. Отжелудочка сердца отходит аорта, которая делится на головную и внутреннюю. В сердце находится артериальная кровь. Газообмен происходит в лакунах соединительной ткани. Кровь становится венозной и возвращается к жабрам, где также происходит газообмен между организмом и внешней средой. Кровь бесцветна;

• выделительная система первоначально состоит из пары почек, из которых одна редуцируется;

• размножение. Встречаются как раздельнополые, так и гермафродиты. Оплодотворение у большинства внутреннее. Из яиц у низших брюхоногих развивается личинка — трохо-фора, которая превращается в велигер (парусник). Из парусника развивается взрослый моллюск. У высших развитие прямое, протекающее внутри яйца.

Представители брюхоногих: виноградная улитка, малый и большой прудовики, слизень.

Класс Двустворчатые

Этот класс насчитывает около 1500 видов.

Особенности строения двустворчатых:

• раковина состоит из двух створок, скрепляющихся связкой и замыкательным мускулом;

• голова полностью редуцирована;

• нога расположена на задней стороне туловища;

• дыхательная система представлена двумя парами пластинчатых жабр;

• пищеварительная система начинается ртом, который ведет непосредственно в пищевод, затем в желудок, куда впадают протоки печени. Питаются пассивно, через вводной сифон;

• вводной и выводной сифоны образованы складками мантии, не сросшейся в верхней и нижней части тела. Через нижний сифон вода входит, через верхний — выходит;

• нервная система имеет три пары ганглиев. Органы чувств развиты слабо. Головных щупалец и глаз нет, но есть стато-цисты;

• выделительная система представлена почками;

• размножение. Все двустворчатые моллюски раздельнополы, оплодотворение наружное (у беззубки оплодотворение происходит в мантийной полости). В развитии проходят личиночную стадию — глохидии. Глохидии паразитируют на жабрах рыб.

Класс Головоногие

Наиболее прогрессивные животные. Насчитывают около 700 видов. Тело головоногих дифференцировано на голову, туловище и щупальца, в которые превратилась нога. Их раковина недоразвита, сохранена только на спинной стороне. Есть радула. В заднюю кишку открываются протоки чернильного мешка. Дышат животные жабрами. Кровеносная и выделительная система сходна по строению с выделительной системой двустворчатых и брюхоногих. У головоногих хорошо развиты нервная система и зрение. Глаза способны к аккомодации. Это раздельнополые животные с выраженным половым диморфизмом. Оплодотворение у них внутреннее, развитие прямое. Все представители класса — хищники. Головоногие: кальмар, осьминог, каракатица.

Значение моллюсков:

• пища для человека (мидии, устрицы, гребешки);

• источники жемчуга (перловицы, жемчужницы);

• вредители деревянных корабельных днищ, свай (мидии);

• участники трофических цепей (осьминоги и др.);

• среда для развития паразитов (прудовик).

Отряд Насекомоядные — Insectivora

Насекомоядные — самая древняя группа млекопитающих в нашей стране, они появились на Земле, по-видимому, еще во времена первых динозавров. Это ежи, кроты, землеройки и выхухоли — мелкие зверьки, живущие на земле, в почве, лесной подстилке или в пресных водоемах. Все они плохо видят и находят добычу по запаху или звуку. Кроме насекомых они едят всех мелких животных, которых могут поймать, а иногда также семена и сочные части растений. Некоторые из них несколько напоминают грызунов, но отличаются заостренной головой с вытянутым в короткий хоботок носом. Зубы у насекомоядных мелкие, конусовидные, очень острые, совсем не похожи на зубы грызунов. Эти скрытные зверьки редко попадаются на глаза, но они играют важную роль в природе, особенно в лесной зоне. Они роют и рыхлят почву, способствуя ее улучшению, и регулируют численность насекомых в лесной подстилке. Насекомоядные иногда бывают носителями инфекций, опасных для человека (клещевого энцефалита, лептоспироза и т.д.).
В России насекомоядные обитают повсюду — от тундр до полупустынь.
Встречаются представители четырех семейств: семейства Ежей (Erinaceidae), семейства Кротов (Talpidae), семейства Выхухолей (Desmanidae) и семейства Землероек (Soricidae).

КЛАСС НАСЕКОМЫЕ

Объединяет более 1 млн. видов, которые обитают на суше, в почве, в пресных водоемах, морях и океанах. Многие представители паразитируют на теле человека, животных или на растениях. В теле насекомых различают голову с ротовыми конечностями и усиками, грудь, несущую три пары конечностей и крылья, и брюшко. Дышат насекомые при помощи разветвленной системы трахей атмосферным кислородом. Развитие насекомых происходит со сменой двух или трех стадий. Одним из представителей насекомых является майский жук (30). Тело его длиной 2—2,5 см, светло-коричневой окраски, цилиндрической формы с характерными белыми треугольными пятнами по бокам. Покров хитинизирован, является наружным скелетом и выполняет защитную роль. Наличие хитина в покрове обусловливает линьку насекомых. Рост и связанная с ним линька происходят только на стадии личинки.

На голове жука расположены ротовые органы, органы чувств. Впереди расположена верхняя губа, за ней — две пары челюстей (верхние и нижние), а подо ртом — нижняя губа. На нижней челюсти и на нижней губе имеется по паре щупиков — органы осязания и вкуса.

По бокам головы жука находится пара фасеточных глаз, а впереди них пара усиков — органов обоняния. Грудь жука состоит из трех члеников, несущих по паре ног. На среднем и заднем члениках расположены крылья. У майского жука имеются две пары крыльев: передние и задние, которые отличаются друг от друга размером и строением. Передние крылья у жука очень жесткие и называются надкрыльями, они сверху защищают нижние крылья и спинную сторону брюшка.

Брюшко майского жука неподвижно соединено с грудью. По краю спинной стороны брюшка на каждом членике видны маленькие отверстия — дыхальца, через которые в тело насекомого поступает воздух. От дыхальца внутрь тела отходят хитиновые трубочки — трахеи. Они многократно разветвляются, оплетают все внутренние органы. При сокращении мышц брюшка воздух выталкивается из трахей, а когда брюшко вновь расширяется, в дыхательную систему поступает свежий воздух.

Пищеварительная система насекомых сходна с таковой у ракообразных и паукообразных, однако имеет и некоторые отличия. У майского жука ротовые органы грызущего типа. Заостренным концом верхних челюстей жук отгрызает небольшие кусочки листа, а зазубренными краями нижних челюстей измельчает их. Проглоченная пища попадает в пищевод, а затем в мускулистый желудок. На его внутренних стенках находятся хитиновые зубцы, перетирающие пищу. Перетертая пища поступает в среднюю кишку, где происходит ее переваривание и всасывание.

Кровеносная система незамкнутая. Сердце расположено на спинной стороне брюшка и имеет вид трубки с несколькими парами отверстий. Кровь движется от заднего конца трубки к переднему, вытекает в полость тела, омывает органы головы, а затем постепенно перетекает к задней части тела. Под действием мышц сердце периодически расширяется, и тогда кровь через маленькие парные отверстия попадает внутрь сердечной трубки, а оттуда через кровеносный сосуд направляется к голове.

Органы выделения имеют вид трубочек, лежащих в полости тела вдоль кишечника. Один конец их слепо замкнут, а другой открывается в кишечник на границе средних и задних кишок. Из крови вредные вещества проникают в трубочки, по ним попадают в задний отдел кишечника и выводятся наружу. Кроме трубочек, выделительную функцию выполняет особое образование — жировое тело. В его клетках, помимо жира, накапливаются ненужные в данный момент организму вещества.

Нервная система по своему строению, как и у ракообразных, состоит из окологлоточного кольца и брюшной нервной цепочки. Наибольшее развитие получил надглоточный нервный узел, называемый головным. От него отходят нервы к голове. Хорошо развиты три грудных узла брюшной нервной цепочки, от которых отходят нервы к конечностям и крыльям.

Насекомые — раздельнополые животные. Из оплодотворенных яиц развиваются личинки.

У некоторых насекомых после ряда линек и изменений личинка превращается в неподвижную куколку, а куколка — во взрослую особь. Различают насекомых, развивающихся с неполным превращением (яйцо — личинка — взрослая особь) и развивающихся с полным превращением(яйцо — личинка — куколка — взрослая особь) 31.

Класс насекомые включает большое количество отрядов. Распределение видов по отрядам проводят по следующим признакам: 1) тип развития 2) строение крыльев, 3) строение ротового аппарата.

Среди представителей перепончатокрылых следует выделить пчел (цв. табл. V). Они имеют большое значение в опылении плодовых и ягодных растений, повышая этим урожай. В нашей стране большое развитие получила отрасль сельского хозяйства — пчеловодство.

Строение членистоногих очень сходно со строением кольчатых червей. У тех и других животных двусторонне-симметричное членистое тело. Их нервная система состоит из окологлоточного кольца и брюшной нервной цепочки. Кровеносная система представлена главным кровеносным сосудом, расположенным на спинной стороне тела. Есть сходство и в строении других систем органов.

Основные отряды насекомых

Сходство в строении кольчатых червей и членистоногих доказывает родство между ними, происхождение членистоногих от древних кольчатых червей.

Отряд непарнокопытные (PERISSODACTYLA)

Эти копытные животные еще сравнительно недавно были широко распространены и многочисленны. В настоящее время остались лишь тапиры, носороги и лошади. Число пальцев различно: у тапиров передние ноги четырехпалые, задние — трехпалые, у носорогов все ноги трехпалые, у лошадей — однопалые. Характерно для всех непарнокопытных сильное развитие третьего пальца, через который проходит ось конечности, у лошадей он остался единственным. Ключиц нет. Все непарнокопытные ~ крупные животные.

Семейство тапиры (Tapiridae) — самые примитивные животные из современных непарнокопытных. Подобно вымершим древним представителям отряда, они имеют многопалые конечности, живут в лесах и питаются мягкой растительностью. Когда-то тапиры были широко распространены в разных частях земного шара, но потом были вытеснены более совершенными непарнокопытными и теперь сохранились в болотистых лесных чащах Центральной и Южной Америки и Юго-Восточной Азии. Такое «разорванное» распространение характерно для многих вымирающих форм.

Семейство носороги (Rhinocerotidae) — огромные, сильные животные (длиной до 5 м и массой более 2 т) с очень толстой кожей, лишенной волос. На носовых и лобных костях у них сидят один или два рога. Эти непарнокопытные обитают в Южной Азии и в Африке. Они были широко распространены в течение большей части третичного периода, а некоторые из них жили еще в четвертичном периоде. Сейчас внесены в Красную книгу.

Семейство лошадиные (Equidae) — наиболее прогрессивная группа непарнокопытных, приспособленных к жизни на открытых пространствах — в степях и полупустынях. Животные сильные, быстро бегают, их органы чувств (в особенности слух и обоняние) прекрасно развиты. Современные лошадиные относятся к одному роду — лошадь (Equus), в состав которого входят четыре вида (другие авторы выделяют их в особые подроды). В особый подрод выделяют, например, зебр. Эти животные с характерным полосатым рисунком обитают на открытых местах разных частей Африки. Одни зоологи всех зебр относят к одному виду, распадающемуся на несколько подвидов, другие различают три самостоятельных вида. Дикие ослы (Equus asinus) сохранились на севере Эфиопии, в Сомали и Эритрее. От них произошли домашние ослы. В полупустынных районах Азии (Туркмения, Иран, Афганистан, Монголия, Китай, Тибет, Западная Индия и т. д.) обитают куланы (Equus hemionus). Этих животных часто называют полуослами, но по мнению других авторов, куланов следует считать примитивными лошадьми. Дикие лошади Пржевальского (Equus przewalskii), названные в честь великого русского путешественника Н. М. Пржевальского, открывшего ее, в диком состоянии сохранились, возможно, только в Центральной Азии, хотя еще недавно были распространены в степях Европы и Северной Азии. В Европе последние дикие лошади, близкие к лошади Пржевальского, — тарпаны (Equus gmelini) — были истреблены в середине прошлого столетия. От кого именно произошли домашние лошади, точно не установлено, возможно, что от нескольких диких видов, близких друг к другу.

Неполнозубые

 (Edentata) — отряд млекопитающих, рассматриваемый некоторыми исследователями, как особый подкласс Paratheria. Характерной особенностью Н. является несовершенство их зубной системы: некоторые вовсе лишены зубов; у остальных они одного рода, за исключением Tatusia (из броненосцев) и трубкозубов (Orycteropus); смены зубов нет, они растут всю жизнь, всегда лишены корней; за исключением некоторых ископаемых форм не имеют эмали: зубов в передней части рта (соответствующих средним резцам) никогда нет (по крайней мере у современных Н.).

Лишь у некоторых броненосцев шов между межчелюстными и верхнечелюстными костями проходит позади первого зуба, у остальных все зубы сидят в челюстных костях.

Крайне своеобразное строение имеют зубы трубкозубов (см.). На лопатке коракоидальный (вороний) отросток более развит, чем у высших млекопитающих. Головной мозг развит в весьма различной степени: у некоторых полушария большого мозга вполне или почти гладки, мозолистое мясо мало, передняя комиссура велика, у других полушария с извилинами и мозолистое тело больше.

Вообще по строению и образу жизни Н. представляют крайнее разнообразие, исключающее возможность полной общей характеристики отряда. Современные Н. представляют крайне специализированные формы, остатки прежде более распространенной и богатой фауны представителей этого отряда; на это указывает их малочисленность (как по числу видов, так и по числу особей), ограниченность области распространения, сравнительно малая величина. Некоторые современные Н. отчасти связываются ископаемыми формами (а именно: резко различающиеся ленивцы и муравьеды соединяются отчасти семейством мегатериев, у которых строение головы и зубов напоминает ленивцев, строение тела и конечностей — муравьедов). Современные Н. делятся на 5 семейств: 1) ленивцев (Bradypodidae), 2) муравьедов (Myrmecophagidae), 3) броненосцев (Dasypodidae), 4) ящеров или панголинов (Manidae) и 5) трубкозубов (Orycteropidae); из них три первых принадлежат Новому Свету, остальные Старому. Ископаемые составляют еще два семейства: Megatheridae и Glyptodontidae.

Современных Н. часто подразделяют на листоядных (Phyllophaga, также Tardigrada), куда относятся ленивцы, и насекомоядных (Entomophaga) или червеязычных (Vermilingua), куда относятся остальные семейства; иногда выделяют в особый подотряд трубкозубов под названием роющих (Effodientia) или трубкозубых (Tubulidentata). Деление это, однако, искусственно, так как сходство, например, между муравьедами и ящерами обуславливается лишь сходным образом жизни и пищей. По внутреннему строению 3 американских семейства ближе между собой, чем к двум остальным или чем эти последние между собой.

Современных Н. насчитывают до 42 видов, в том числе ленивцев до 13, муравьедов 3, броненосцев до 17, ящеров 7, трубкозубов 2.

ОТРЯД ЯЩЕРЫ, ИЛИ ПАНГОЛИНЫ (PHOLIDOTA)

        В этот отряд объединены своеобразные млекопитающие, напоминающие огромную еловую шишку благодаря серо-коричневым роговым чешуям, которые, налегая друг на друга, покрывают тело животного.

        Нижняя поверхность тела и лап, а также морда покрыты волосами. Передние лапы с сильными роющими когтями. Морда вытянута, рот сужен, челюсти беззубые, язык длинный (до 40 см), очень большие слюнные железы выделяют клейкий секрет. Питается почти исключительно муравьями и термитами. Как показали недавние исследования, слюна ящеров обладает привлекательным для насекомых медовым запахом; ватка, смоченная этой слюной, особенно привлекает термитов и муравьев. Желудок, в котором измельчается пища, выстлан ороговевшим эпителием, и в его полость вдается особая складка, вооруженная роговыми зубами. Животные заглатывают камешки, что способствует измельчению пищи. Очень специализированы по питанию. Одни ящеры (например, длиннохвостый) предпочитают муравьев, а другие, например белобрюхий  — термитов. В желудках панголин находили от 150 до 2000 г термитов или муравьев (преимущественно 2—3 видов). Другую пищу эти животные почти не употребляют, поэтому их очень трудно содержать в неволе.

        Ящеры распространены в Юго-Восточной Азии, Экваториальной и Южной Африке (см. карту 4). Они населяют леса и саванны. Длина их тела 30—80 еде, хвоста —35—90 см, масса от 4, 5 до 27 кг. Ящеры передвигаются по земле медленно, а наземные звери, когда спешат, бегут на одних задних лапах со скоростью 3, 5—5 км/ч. Иногда они останавливаются подобно кенгуру, опускаются на хвост, приподнимают переднюю часть туловища и рассматривают, что им грозит. На задних лапах, опираясь на хвост, сидят и при раскапывании термитника. Ящеры древесных видов также передними лапами разламывают постройки насекомых, зацепившись задними лапами и хвостом за ветви. Все ящеры могут сворачиваться в шар (древесные виды делают это лучше, чем наземные). Только крупные хищники, например тигр и леопард, могут развернуть этот шар; даже человеку это не под силу. Ящеры отыскивают пищу ночью, только длиннохвостого иногда удается встретить днем. Обычно день проводят в норе (наземные), либо, свернувшись, в дуплах и развилках ветвей (древесные).

        Большинство ящеров живет поодиночке, только индийский ящер живет в норах парами, вместе с детенышами, с января по март. Молодые могут появляться в любое время года, но у гигантского ящера чаще в ноябре — декабре, у белобрюхого — в ноябре — январе.

        Беременность длится больше 5 месяцев. Новорожденные хорошо развиты, у древесных видов сидят у основания хвоста матери. У наземных видов новорожденные сидят первое время в норах. Во время сна самка ящеров сворачивается, закрывая своим хвостом детеныша, переползающего к ней на брюхо. Африканские ящеры рождают одного детеныша, азиатские —1—3. Происхождение ящеров не ясно. Ископаемые остатки известны из Азии, Африки и Европы. Они издавна развивались независимо как ветвь древних насекомоядных. Сходство ящеров с неполнозубыми (муравьедами) внешнее, связанное с одинаковым способом питания.

        Во многих странах Юго-Восточной Азии за ящерами интенсивно охотятся, поскольку их мясо съедобно, а чешуя высоко ценится и в восточной медицине считается лечебной. Поэтому ежегодно вылавливают десятки тысяч яванских и ушастых ящеров, которым грозит истребление.

        Все ящеры относятся к одному семейству и одному роду; 7 видов из них отличаются друг от друга размерами, длиной хвоста, расположением, формой и числом роговых чешуи.

        Белобрюхий ящер (Manis tricuspis) имеет сравнительно мелкую чешую с шипиками, хорошо заметными особенно на спине. Шерсть белая. Длина тела 35—45 см, хвоста —40—50 см. Этот ящер населяет тропические леса Западной и Центральной Африки. Древесное, ночное животное.

        Длиннохвостый ящер (М. longicaudata) имеет очень длинный хвост, в котором 46—47 позвонков, т. е. наибольшее число среди всех млекопитающих. Длина тела 30—40 см, хвоста —60—70 см. Древесное животное, населяющее тропические дождевые леса Западной Африки.

        Гигантский ящер (М. gigantea)— самый крупный вид: длина тела 75—80 см, хвоста—50—65 см. Чешуя относительно крупная, шерсть белесая. Это наземный ящер, роющий норы. Он обитает в лесах и саваннах Западной и Центральной Африки.

        Степной ящер (М. temmincki) имеет относительно крупную чешую. Длина тела около 50 см, хвоста—35 см. Наземное, ночное животное, населяющее саванны и степи Южной и Восточной Африки. Всюду редок.

        Индийский ящер (М. crossicaudata) покрыт крупной чешуей, шерсть буро-коричневая. Длина тела 60—65 см, хвоста — 45—50 см. Этот ящер населяет леса Цейлона и Индии. Наземное животное, роющее большие норы с гнездовой камерой.

        Ушастый ящер (М. pentadactyla) имеет заметные ушные раковины, развитые лучше, чем у всех других видов. Длина тела 50—60 см, хвоста —30—40 см. Населяет леса Южного Китая, Непала и Северной Индии. Наземный вид, но может лазать по деревьям.

        Яванский ящер (М. javanica) имеет чешую средней величины и буроватую шерсть. Это наземный и древесный житель. Ночью он бегает по земле, а день проводит, свернувшись в развилке ветвей. Яванский ящер широко распространен в Индонезии, на полуострове Малакка и в Индокитае.

Отряд Парнокопытные — Artyodactyla

У парнокопытных когти 3-го и 4-го пальцев превратились в копыта, на которых очень удобно быстро бегать по твердой земле. Некоторые виды при этом пользуются также маленькими копытцами 2-го и 5-го пальцев, у других они не оставляют следов (1-го пальца нет совсем). Если надо пройти по глубокому снегу или болоту, звери раздвигают копыта, увеличивая площадь опоры. Горные копытные умеют ловко лазать по скалам и осыпям, а северные могут раскапывать копытами глубокий снег. У лесных и тундровых видов копыта обычно широкие, а у горных и скальных — узкие. Преследуемые хищником, копытные иногда становятся на отстой — забегают на узкий скальный карниз или макушку скалы, куда хищники не рискуют за ними последовать.

Все наши копытные — крупные или среднего размера звери.

3а исключением всеядного кабана, они питаются растительными кормами, для чего служит четырехкамерный желудок. Сначала почти не пережеванная пища попадает в первый и второй отделы желудка, где размягчается под воздействием обитающих там бактерий. Затем она отрыгивается и снова пережевывается (даже городским жителям, конечно, приходилось видеть, как жует жвачку корова). Только после этого пережеванная пища поступает в третий и четвертый отделы желудка, где переваривается желудочным соком. Коренные зубы парнокопытных приспособлены для перетирания пищи, а клыки хорошо развиты только у кабана и самцовкабарги.

У большинства наших копытных самцы имеют крепкие рога, служащие для турнирных боев во время гона. Обычно рога имеют такую форму, что во время боя звери не получают серьезных травм, хотя несчастные случаи все же бывают. У самцов кабана и кабарги для этой же цели служат клыки. Благодаря турнирам потомство оставляют только здоровые и сильные самцы, сумевшие дожить до такого возраста, когда вес и мощные рога позволяют им одержать победу. Однако тяжелые рога часто стоят жизни самцам в случае встречи с хищниками или жадными до трофеев охотниками. У некоторых видов самцы бывают так истощены после гона, что часто погибают зимой.
Эти простые законы природы кажутся нам очевидными, но для натуралистов прошлого они долго оставались загадкой. Еще в начале XX века назначение огромных рогов горных козлов и баранов было совершенно непонятно исследователям, хотя каждый из них видел, как бодаются домашние бараны. В некоторых серьезных книгах можно встретить утверждения, что бараны используют рога как пружины-амортизаторы в случае падения со скал, а сорвавшиеся с обрыва козлы успевают в падении зацепиться за скалу саблевидными рогами.

Парнокопытные сыграли настолько важную роль в развитии человечества, что без них, вероятно, не было бы нашей цивилизации. Используя их мясо и шкуры, первобытный человек сумел заселить умеренные и северные широты, о чем свидетельствуют росписи пещер и огромные кучи костей у древних стоянок. Сейчас мы питаемся мясом и молоком домашних парнокопытных (коров, овец, коз, свиней, северного оленя), ходим в одежде из их шкур и в обуви из их кожи. Но и дикие виды, особенно лесные, по-прежнему служат важным объектом промысловой и спортивной охоты.

Степные копытные у нас практически исчезли (кроме чудом сохранившегося в полупустынях сайгака) из-за почти полной распашки степей, прямого истребления и оттеснения домашним скотом от водопоев. В европейской части России больше всего копытных добывается в охотничьих хозяйствах интенсивного типа, где их подкармливают зимой и охраняют от хищников. В таких условиях копытные, лишенные "санитарного надзора" волков, часто болеют и могут наносить большой ущерб лесу, особенно молодым посадкам. К тому же они постепенно мельчают, так как охотники обычно стремятся отстреливать самые крупные особи.
Копытные очень тяжело переносят глубокоснежные зимы, во время наста они ранят ноги и становятся легкой добычей хищников. После таких зим их численность значительно снижается. Питаясь растительными кормами, они испытывают нехватку минеральных солей. Поэтому их так притягивают солонцы — места, где почва или вода богата минеральными солями. Такие солонцы иногда бывают круглый год истоптаны копытными многих видов и хищниками, которые устраивают здесь засады. На солонцах же часто поджидают зверей охотники.

У видов, обитающих в степях и пустынях, выработалась интересная привычка: если за ними гонятся, они обязательно стараются перебежать дорогу преследователю. Этот прием служит им для ухода от волков, которые часто гонят добычу по кругу, выставляя на засаду. Обогнав волков и перебежав им дорогу, копытные тем самым вырываются из круга. В глухих районах этот врожденный инстинкт заставляет их упорно бежать наперегонки с автомобилями, подставляя бока под выстрел. Но там, где на них часто охотятся с машин, копытные уже не пытаются перебегать им дорогу.

Отряд Парнокопытных (Artyodactyla) в России включает четыре семейства: семейство Свиней (Suidae), семейство Кабарог (Moschidae), семейство Оленей (Cervidae) и семейство Полорогих (Bovidae).

КЛАСС ПАУКООБРАЗНЫЕ

К паукообразным относятся наземные членистоногие, дышащие при помощи трахей и легких. Насчитывают около 35 000 видов этого класса. Тело паукообразных, как и ракообразных, разделяется на головогрудь и брюшко. Усиков у них нет. На головогруди расположены четыре пары простых глаз, ротовые органы (29).

Первая пара ротовых органов — верхние челюсти — снабжена острыми, загнутыми вниз коготками. У конца коготков открываются выводные протоки ядовитых желез. Челюсти служат пауку для умерщвления добычи и для защиты.

У основания челюстей лежит вторая пара ротовых органов — ногощупальца, которыми паук ощупывает и поворачивает жертву во время еды.

Четыре пары членистых ходильных ног покрыты чувствительными волосками. Брюшко паукообразных крупнее головогруди. У многих на заднем его конце располагаются паутинные бородавки, в которые открываются паутинные железы. Выделенное ими вещество твердеет на воздухе, образуя паутинные нити, различные по своему качеству и значению. Одни железы выделяют паутину прочную и неклейкую, идущую на постройку остова ловчей сети. Другие железы выделяют мелкие клейкие нити, с помощью которых образуется ловчая сеть. Третий вид желез выделяет мягкую, шелковистую паутину, используемую самкой для плетения кокона.

Попавшую в ловчую сеть жертву паук опутывает клейкой паутиной. Он вонзает в нее коготки верхних челюстей и впрыскивает внутрь тела жертвы жидкость, растворяющую мягкие ткани добычи. Через некоторое время паук высасывает частично переваренную пищу. Так у пауков происходит частичное внеполостное пищеварение.

Органы дыхания паука представлены легочными мешками, сообщающимися с окружающей средой. Кроме легочных мешков, у паука в брюшке есть два пучка дыхательных трубочек — трахей, открывающихся наружу общим дыхательным отверстием.

Кровеносная и нервная системы паука сходны с таковой у рака. Органы выделения представлены четырьмя трубочками. Один конец их слепо замкнут, другой соединен с кишкой. Содержащиеся в крови продукты обмена веществ проникают внутрь трубочек через стенки. По трубочкам эти вещества поступают в кишку и удаляются наружу.

Пауки — раздельнополые животные. Самки крупнее самцов. Осенью в кокон из паутины самка откладывает яйца. В коконе яйца зимуют, а весной из них вывбдятся молодые паучки.

К паукообразным относятся клещи. У большинства клещей тело лишено четкого деления на членики и отделы в связи с паразитическим образом жизни.

Красный паутинный клещик поселяется на листьях хлопчатника и других ценных растений. Он снижает урожай хлопка и вызывает гибель пораженных растений. Мучной клещ поселяется в муке и зерне. Выедая в зерне зародыш будущего растения, он вызывает гибель семян. Основными мерами борьбы с мучным клещом является содержание в чистоте и проветривание помещений, где хранится зерно и мука.

Чесоточный клещ вызывает чесотку у людей. Самки этого вида клещей внедряются в роговой слой кожи человека и прогрызают в ней ходы. Здесь они откладывают яйца, из которых выходят личинки.

Таежные клещи — очень опасные паразиты человека и животных. При сосании крови они могут заразить человека тяжелым заболеванием нервной системы — энцефалитом. В природных условиях возбудитель энцефалита находится в теле диких животных. Роль клещей в передаче энцефалита от диких животных человеку была открыта и изучена в конце 30-х годов благодаря самоотверженной работе группы советских ученых во главе с паразитологом Евгением Николаевичем Павловским. Для исключения возможности заражения энцефалитом делают предупредительные прививки.

 Первозвери (Prototheria)

Однопроходные, или яйцекладущие - наиболее примитивные среди современных млекопитающих, сохранившие ряд черт, унаследованных от рептилий (откладка яиц, наличие коракоида, не соединенного с лопаткой, некоторые детали черепа и др.). У них развиты сумчатые кости (небольшие косточки таза), как и у пресмыкающихся. Наличие же 
волосяного покрова и млечных желез - характерные признаки млекопитающих. Однако млечные железы яйцекладущих примитивны и имеют трубчатое строение, как потовые железы. Откладка яиц роднит однопроходных с птицами, хотя скорее это признак больше адаптивный, чем генетический. Напоминают птиц и такие черты строения, как некоторая редукция правого яичника, наличие в пищеварительном тракте карманов, напоминающих зоб птиц, отсутствие внешнего уха. Но говорить о родстве однопроходных с птицам и не приходится, так как этому нет прямых доказательств.У взрослых яйцекладущих нет зубов. По температуре тела они занимают промежуточное положение между пойкилотермными (пресмыкающимися) и гомойтермными (млекопитающими и птицами) - температура тела у ехидны около 30 oC, а у утконоса - около 25 oC. Вообще температура тела у них меняется в зависимости от температуры внешней среды: у ехидны меняется от +5 oС до +30 oС и всегда выше температуры окружающей среды на 4-6 oС. В настоящее время известны утконос и четыре вида ехидн; обитают они в Австралии,Новой Гвинее и Тасмании.Размножаются однопроходные, откладывая яйца, которые либо высиживают (утконосы), либо вынашивают в сумке, образованной складкой кожи брюха (ехидны), выкармливают детенышей молокообразной жидкостью, выделяемой молочными железами, протоки которых открываются на коже брюшка. Поскольку сосков нет, детеныши слизывают жидкость, стекающую по волоскам. Наличие клоаки - признак, сохранившийся от рептильных предков. Кора полушарий животных развита слабо. Тело утконосов покрыто густым мягким мехом, они имеют широкий, похожий на утиный, клюв. Пальцы их ног соединены плавательной перепонкой. Обитают утконосы в норах по берегам рек, хорошо плавают и ныряют, питаются мелкими водными животными. Ехидны покрыты иглистым покровом и несколько напоминают ежей, клюв имеют короткий, конический. Самка откладывает одно яйцо, которое вынашивает в сумке. Питаются ехидны насекомыми.

ТИП ПЛОСКИЕ ЧЕРВИ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

1. Тип плоских червей представлен двусторонне-симметричными (билатеральными) животными, через тело которых можно провести только одну плоскость симметрии. Двусторонняя симметрия впервые появляется именно в этой группе беспозвоночных.

Плоские черви трехслойны. В процессе онтогенеза у них формируются не два, как у кишечнополостных, а три зародышевых листка. Между эктодермой, образующей покровы, и энтодермой, из которой построен кишечник, у них имеется еще и промежуточный зародышевый листок - мезодерма. Тело их в большинстве случаев вытянуто в длину и сплющено в спинно-брюшном направлении (принимает вид листа, пластинки, ленты).

2. Важная особенность строения плоских червей - наличие у них кожно- мускульного мешка. Так называется совокупность эпителия и расположенной непосредственно под ним сложной системы мышечных волокон. Эти волокна, нередко распадающиеся на несколько слоев (кольцевые, продольные), одевают под эпителием все тело животного в виде сплошного мешка, а не разбиваются на отдельные мускульные пучки более специального назначения, как у высших билатеральных животных (членистоногих, моллюсков). Сокращением мышечных элементов кожно- мускульного мешка обусловливаются характерные "червеобразные" движения Plathelminthes.

3. Тело плоских червей не имеет полости - это бесполостные, или паренхиматозные, животные: пространство между внутренними органами заполнено соединительной тканью мезодермального происхождения, или паренхимой, содержащей многочисленные клетки. Паренхима занимает все промежутки между органами, и ее роль многообразна. Она имеет опорное значение, служит местом накопления запасных питательных веществ, играет важную роль в процессах обмена и т.д.

4. Пищеварительный канал имеет еще примитивное устройство, состоя лишь из эктодермальной передней кишки, или глотки, и энтодермальной средней кишки, замкнутой слепо. Задней кишки и заднепроходного отверстия нет. У паразитических форм пищеварительная система может полностью редуцироваться.

5. Нервная система состоит из парного мозгового ганглия и идущих от него кзади нервных стволов, соединенных кольцевыми перемычками. Особого развития достигают два продольных ствола (боковые или брюшные). У плоских червей формируется центральный регулирующий аппарат нервной системы.

6. Кровеносная и дыхательная системы отсутствуют.

7. Впервые появляются специальные органы выделения, построенные по типу так называемых протонефридиев . Они представлены системой разветвленных канальцев, оканчивающихся в паренхиме особой звездчатой клеткой с пучком ресничек. С внешней средой протонефридии сообщаются при помощи специальных экскреторных (выделительных) отверстий.

8. Половая система плоских червей гермафродитна; как правило, формируется сложная система протоков, служащих для выведения половых продуктов, и появляются органы, обеспечивающие возможность внутреннего оплодотворения.

ПРИМАТЫ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

В основу характеристики приматов положены исследования Дж.Харрисона с соавторами . Большинство признаков приматов связано с их преимущественно древесным образом жизни:

- Развитие хватательной конечности. Эта способность была необходима для передвижения по ветвям, т.е. связана с локомоцией. При этом первый палец кисти и большой палец стопы противопоставляются таким образом, чтобы их ладонная сторона была обращена к ладонной стороне других пальцев.

- Развитие разнообразных движений конечностей, таких как способность к пропации (положение руки ладонью вниз) и супинации(ладонь обращена вверх). При таком подвижном образе жизни необходима была ключица, чтобы предотвратить вывих конечности.

- Развитие передней конечности как органа осязания . Пальцевые подушечки уплощаются, на них появляются ногти идерматоглифические узоры , они появляются не только на подушечках пальцев, но и на всей кисти и представляют собой выросты кожи с чувствительными клетками, т.е. органы осязания . Такая конечность используется не только при передвижении, но и при сборе плодов и другой пищи и обследовании ее.

- Усиление зрения свойственно всем животным, обитающим в трехмерном пространстве. У приматов глаза не только увеличиваются, но и перемещаются на переднюю поверхность черепа, развивается бинокулярное стереоскопическое зрение. Острота зрения изменяется и в связи с особенностями перехода к растительному образу питания. Они должны различать и цвет и мелкие детали объекта, чтобы получить информацию о его пригодности к пище.

- Уменьшение роли обоняния . Большинство приматов - микросматики - слабообоняющие животные. У них нет удлиненных мордочек, как у полуобезьян . У долгопятов и человекообразных приматов число обонятельных раковин невелико, а выстилающий их эпителий слабо развит. Из "мира запахов" они переходят в "мир света".

- Развитие мозга . В связи с развитием органов чувств - осязания и зрения - у приматов происходит развитие областей мозга, связанных с сенсорным восприятием , увеличиваются и двигательные центры коры . Значительно увеличиваются полушария переднего мозга и число борозд в коре головного мозга . Развивается шпорная борозда , связанная с ассоциациями и зрительными образами. Усложняется и височная доля в связи с дифференциацией звуковых сигналов. Таким образом, увеличивается объем мозга и емкость черепной коробки.

- Полицикличное размножение и малая плодовитость. Отсутствие приуроченности размножения к определенному сезону, циклы у самок следуют один за другим. Уменьшение плодовитости является следствием увеличения мозга. Рождается один, реже два-три детеныша, беспомощных, но с крупным мозгом, требующих максимальной материнской заботы.

- Удлинение периода созревания (постнатального онтогенеза ) является, по-видимому, ключевой особенностью в характеристике приматов, так как увеличиваются их способности к научению. Все сложные формы поведения не врожденные, а усваиваются экстрагенетическим путем, т.е. научением. Эта тенденция ярче всего выражена у человека , период обучения (детства) которого наиболее растянут.

- Перестройка социальной системы является следствием предыдущего пункта. Материнский вклад не может обеспечить обучение детеныша по полной программе, поэтому социальная система перестраивается таким образом, что центром ее становится маленький детеныш. В его воспитании принимают участие взрослые самцы и самки-тетки, старшие детеныши. Детеныш становится центром социума. Сложная социальная жизнь, разнообразные формы коммуникации являются яркой характеристикой приматов.

Общая характеристика простейших, их многообразие и значение в жизни человека

Простейшие — древнейшая группа живых организмов. Когда возникли первые простейшие, неизвестно. В западной литературе простейших не рассматривают в качестве животных и относят к царству протистов. А согласно новейшим системам среди простейших выделяют несколько царств.

Особенности простейших:

• состоят из одной клетки, осуществляющей все функции жизнедеятельности;

• обладают всеми особенностями эукариотической клетки;

• свободноживущие простейшие имеют дополнительные органоиды, позволяющие им вести самостоятельный образ жизни;

• у внутриклеточных паразитических простейших отсутствуют Пищеварительные вакуоли и органеллы движения; у них сложный жизненный цикл, иногда со сменой хозяина; они обладают высокой плодовитостью;

• иногда простейшие образуют синцитий — многоядерные клетки.

Особенности жизнедеятельности простейших:

• обитают в воде, влажной почве, в других организмах;

• питание гетеротрофное или миксотрофное. Способы питания: фагоцитоз, пиноцитоз, диффузия, осмос;

• выделение продуктов обмена через сократительные вакуоли, а также путем диффузии;

• дыхание у свободноживущих аэробное, у паразитических форм — анаэробное (брожение);

• раздражимость проявляется в положительных и отрицательных таксисах;

• размножение бесполое — путем митотического деления или шизогонии; половое — путем копуляции или коньюга-ции;

• неблагоприятные условия переживают в виде цисты.

Роль простейших в природе и жизни человека:

• являются непременными участниками круговорота веществ и энергии в экосистемах, выступая в роли микрокон-сументов и редуцентов;

• образуют геологические залежи известняка, мела;

• служат объектами научного исследования;

• многие — паразиты человека и животных, а также возбудители заболеваний.

Тип Саркомастигофоры. Класс Саркодовые

Свободноживущий представитель — амеба обыкновенная. Клетка типичного эукариотического строения размером 0,2—0,7 мм. Живет амеба в пресноводных, илистых водоемах. Цитоплазма образует выросты — псевдоподии, или ложноножки, служащие для передвижения и фагоцитоза. У амебы есть пищеварительные и сократительные вакуоли. Она выполняет все функции самостоятельного организма.

К патогенным простейшим этого типа относится дизентерийная амеба, паразитирующая в кишечнике человека и вызывающая амебную дизентерию.

Класс Жгутиковые

Эти простейшие имеют постоянную форму тела благодаря наличию оболочки — пелликулы. Органеллами движения у них являются один или несколько жгутиков. Свободноживу-щие жгутиковые обитают в воде и влажной почве. Среди них есть как фотосинтезирующие, так и нефотосинтезирующие организмы. Паразитические простейшие обитают в других организмах, их представитель — эвглена зеленая, имеющая веретенообразную форму и размер тела — около 0,05 мм. Она передвигается с помощью жгутика — цитоплазматического выроста, состоящего из тонких фибрилл. На переднем конце, у основания жгутика, расположена стигма — светочувствительный глазок. В цитоплазме помимо всех, характерных для животных клеток, органелл, находятся хроматофоры, содержащие хлорофилл. На свету эвглена способна к фотосинтезу. Поэтому ее относят к промежуточным (между растениями и животными) эволюционным формам. Размножается эвглена бесполым путем, делением клетки надвое по продольной оси. Половое размножение осуществляется путем копуляции (слияния клеток).

Представитель колониальных форм жгутиковых — вольвокс. К паразитическим жгутиковым относятся лямблии — паразиты тонкой кишки и желчевыводящих протоков у человека, а такжетрипаносомы — возбудители опаснейшей сонной болезни.

Тип Споровики. Отряд Кровяные споровики

В эту группу относят паразитических простейших, представителем которых является малярийный плазмодий. Его жизненный цикл протекает со сменой хозяев (комар — человек), которые, заражая друг друга, способствуют распространению паразита.

Стадии заболевания малярией:

• заражение человека при укусе самкой малярийного комара из рода Anopheles — переносчиком возбудителей;

• проникновение возбудителя в кровь человека (стадия спорозоита);

• скрытый период заболевания, сопровождающийся шизогонией (размножением паразита в клетках печени); 

• паразит превращается в шизонтов, которые, в свою очередь, после размножения превращаются в мерозоиты, которые живут и размножаются в эритроцитах крови;

• эритроцитарный период связан с цикличностью процессов: размножением мерозоитов в эритроцитах, массовой гибелью эритроцитов, выходом в кровь новых мерозоитов и токсичных продуктов их обмена, вызывающих лихорадку, заражением новых эритроцитов;

• после нескольких циклов из мерозоитов образуются сначала незрелые половые клетки -гамонты (микро- и мак-рогенез).

Для дальнейшего развития они должны попасть в желудок малярийного комара, укусившего больного малярией человека. В желудке комара происходит созревание мужских и женских гамет и последующая их копуляция. Образуется подвижная зигота. После многократного деления зиготы образуются спорозоиты, заключенные в оболочку. Затем оболочка разрушается, спороцисты переходят в полость тела, а позже — в слюнные железы комара.

Тип Инфузории. Класс Ресничные инфузории

Инфузория-туфелька — представитель класса, имеет размер 0,1—0,3 мм. (Инфузорий известно около 6 тыс. видов.)

Отличительные особенности этих животных:

• пелликула покрыта ресничками, служащими для передвижения;

• в эктоплазме оболочки находятся трихоцисты — органы защиты инфузории;

• в клетке два ядра — вегетативное, полиплоидное (макронуклеус) и генеративное, диплоидное (микронуклеус);

• ротовое углубление на теле образует ротовую воронку (перистом), переходящую в клеточный рот (цитостом), ведущий в глотку, где формируются пищеварительные вакуоли, переваривающие пищу;

• непереваренные остатки удаляются через порошицу;

• две сократительные вакуоли расположены в противоположных концах тела, через них выводится избыток воды и продукты обмена веществ.

Размножение инфузории происходит бесполым путем, продольным делением клетки. Интересен у инфузорий и половой процесс: между двумя особями образуется цитоплазматический мостик, макронуклеусы разрушаются, а микронуклеусы делятся мейозом с образованием четырех гаплоидных ядер, три из которых погибают, а четвертое делится пополам, но уже митозом, образуя два ядра: одно — стационарное, другое — мигрирующее. Затем между инфузориями происходит обмен мигрирующими ядрами. Потом стационарное и мигрировавшее ядра сливаются, особи расходятся, и в них снова образуются микро- и макронуклеусы.

Следует заметить, что половой процесс у инфузорий не приводит к увеличению числа особей.

К паразитическим инфузориям относится паразит толстого кишечника человека — инфузория-балантидий.

КЛАСС ПТИЦЫ

Птицы — теплокровные позвоночные животные. 

Их кожа лишена желез, тело покрыто роговыми перьями. В природе насчитывают свыше 8,5 тыс. видов птиц.

Внешнее строение.

Почти все птицы отлично приспособлены к полету, чему способствуют передние конечности, видоизмененные в крылья, и туловище обтекаемой формы. С туловищем с помощью очень подвижной шеи соединена голова. Челюсти птиц вытянуты в клюв. Форма клюва различна и зависит от функции, которую он выполняет. В клюве различают верхнюю часть — надклювье и нижнюю — подклювье. По бокам головы располагаются глаза, а чуть назад и ниже — наружные слуховые отверстия. У основания надклювья находятся ноздри. Туловище обтекаемой формы заканчивается хвостом.

Перьевой покров летающих птиц составляют контурные и пуховые перья. Контурные перья имеют прочный стержень. Нижняя часть стержня называется очином. Верхняя часть покрыта сомкнутым опахалом, состоящим из бородок, сцепленных крючками между собой. Среди контурных перьев различают рулевые (перья хвоста), участвующие в управлении полетом и в торможении при посадке, маховые (перья крыльев), образующие поверхность крыла и поддерживающие птицу в воздухе, кроющие, покрывающие тело птицы сверху и не пропускающие к нему холодный наружный воздух. Под контурными перьями располагаются пуховые, которые задерживают нагретый телом воздух. Птицам, как и пресмыкающимся, что свидетельствует об их родстве, присуща линька. Изношенные перья выпадают, а на их месте вырастают новые. Кожа у птиц сухая. Лишь у основания хвоста располагается единственная копчиковая железа, выделяющая маслянистую жидкость. Выдавливая клювом эту жидкость, птица смазывает ею перья, что предохраняет перо от намокания и делает его эластичным.

Скелет птицы, например голубя, имеет ряд особенностей, связанных с полетом (37). Кости скелета тонкие и прочные. Полости трубчатых костей заполнены воздухом, что облегчает массу птицы. Поясничные и крестцовые позвонки, прочно срастаясь, служат надежной опорой туловищу. Грудные позвонки несут по паре ребер. С брюшной стороны ребра соединяются с грудиной и образуют грудную клетку. На грудине имеется большой выступ — киль. К нему прикрепляются хорошо развитые грудные мышцы, приводящие в движение крылья. Челюсти лишены зубов.

Пищеварительная система.  

Пища через рот и глотку поступает в пищевод. У основания шеи пищевод расширяется и образует зоб, особенно хорошо развитый у зерноядных птиц. В зобе пища смачивается и размягчается. Желудок птицы состоит из двух отделов — переднего, железистого, и заднего, мускульного. В железистом отделе пища подвергается действию пищеварительного сока, в мускульном — перетирается. Роль жерновов, перетирающих пищу, выполняют заглатываемые птицей камешки.

Дыхание.

Легкие птиц отличаются от мешкообразных легких земноводных и от легких пресмыкающихся. Они представляют собой не мешки, а плотные тела. В легочной ткани птиц густо переплетены тончайшие разветвления бронхов и капилляры. Это обеспечивает газообмен между кровью и воздухом. Дыхание в покое осуществляется посредством расширения и сужения грудной клетки. При полете в связи с работой грудных мышц такое дыхание невозможно. В это время дыхание у птиц двойное (происходит при участии легких и воздушных мешков).

При каждом взмахе крыльев воздушные мешки растягиваются, благодаря чему в них через легкие поступает воздух. При опускании крыльев мешки сжимаются и воздух через легкие выходит наружу. Таким образом при полете порция воздуха дважды проходит через легкие, дважды поглощается кислород — при засасывании и выталкивании воздуха. Объясняется это тем, что в самих воздушных мешках окисления крови не происходит. Объем всех мешков во много раз превышает объем легких, при этом выталкиваемая порция воздуха еще содержит большое количество кислорода.

Органы кровообращения.

Сердце у птицы, в отличие от пресмыкающихся, четырехкамерное: оно состоит из двух предсердий и двух желудочков. Левая половина сердца содержит артериальную кровь, правая — венозную. Движение крови происходит, как у земноводных и пресмыкающихся, по двум кругам кровообращения. Но артериальная кровь не смешивается с венозной. Температура тела постоянная и довольно высокая (40—45°С).

Органы выделения — парные почки. От них отходят мочеточники, по которым моча поступает в клоаку. Мочевой пузырь отсутствует.

Головной мозг птиц по сравнению с таковым рыб, земноводных и пресмыкающихся развит сильнее. В связи с полетом хорошо развит мозжечок. Передний мозг тоже имеет большие размеры. Лучше выражена кора больших полушарий. Из органов чувств наиболее развитыми являются органы зрения и слуха. Глаза у птиц, как и у пресмыкающихся, снабжены тремя веками: верхним, нижним и прозрачным третьим — мигательной перепонкой. Орган слуха состоит из трех отделов: внутреннего, среднего и наружного слухового отверстия.

Размножение и развитие птиц.

Птицы раздельнополы. Самец имеет два семенника, а самка — один яичник. От органов размножения в клоаку тянутся выводные трубки (или два семяпровода, или яйцевод). Яйца созревают постепенно и откладываются по одному через определенные промежутки времени. В отличие от пресмыкающихся большинство птиц насиживают яйца.

Строение яйца птицы.

Внутреннюю часть яйца составляет желток с находящимся на его поверхности зародышевым диском. Желток одет очень тонкой оболочкой и поддерживается в жидком белке двумя скрученными, более плотными, белковыми канатиками — халазами. Подвешенный на халазах желток подвижен и располагается так, что зародышевый диск всегда находится наверху — ближе к теплому телу насиживающей птицы. Подскорлуповая оболочка, одевающая белок, на тупом конце яйца расслаивается и образует небольшую воздушную камеру, благодаря которой изменяется объем яйца при изменении температуры.

На ранних стадиях развития зародыш не похож на взрослую птицу: голова его очень большая, клюв намечен крошечным бугорком, рот расположен поперек переднего края головы. На шее хорошо выражено несколько пар жаберных щелей. Хвост на первых порах развития зародыша птицы длинный, передние конечности по форме не отличаются от задних. Все эти особенности можно увидеть у зародышей ящериц, крокодилов, черепах. Эти черты указывают на родство между птицами и пресмыкающимися.

Происхождение птиц. В сравнении с пресмыкающимися птицы имеют более сложную организацию. Высокоразвитая нервная система птиц обусловливает их сложное поведение (перелеты, гнездование, забота о потомстве). Более развитые органы дыхания и кровообращения обеспечивают снабжение организма артериальной кровью, а на этой основе и развитие теплокровности.

Вместе с тем имеются черты сходства между птицами и пресмыкающимися. Кожа у них сухая и лишена желез. Чешуя, покрывающая тело пресмыкающихся, и перья птиц состоят из рогового вещества и развиваются из одинаковых зачатков. На пальцах и цевке имеются роговые щитки. Сходны в своем строении и зародыши этих животных, что также свидетельствует об их родстве и о происхождении птиц от пресмыкающихся. Еще одно подтверждение этого — найденные остатки жившего около 170 млн. лет назад археоптерикса — существа, совмещающего в себе признаки птиц и пресмыкающихся.

Основные отряды птиц